引言：文章內(nèi)容從貨車玻璃鋼導(dǎo)流罩制作程序、新技術(shù)新工藝的運(yùn)用及其信息系統(tǒng)集成技術(shù)性等層面系統(tǒng)化介紹松山湖公共交通車輛輕量化科學(xué)研究的方式方法，及其根據(jù)該科學(xué)研究獲得的輕量化設(shè)計(jì)方案成效。

一，簡(jiǎn)述

與傳統(tǒng)貨車玻璃鋼導(dǎo)流罩制作程序、飛機(jī)場(chǎng)等交通方式對(duì)比，軌道交通歸屬于大運(yùn)輸量的低碳環(huán)保交通方式，可大幅度降低企業(yè)耗能、有害物質(zhì)和二氧化碳的排污，可是因?yàn)槠涑兄剡\(yùn)輸量極大，其耗能總產(chǎn)量和碳排放量總產(chǎn)量仍然十分極大。從車輛生產(chǎn)制造到經(jīng)營(yíng)的每一個(gè)階段，靈活運(yùn)用低碳技術(shù)來(lái)減少耗能、治理空氣污染已變成大城市軌道交通制造行業(yè)的關(guān)鍵課題研究。軌道交通車輛牽引帶耗能占軌道交通經(jīng)營(yíng)耗能的 30% 之上，減少車輛自身重量、提升系統(tǒng)軟件動(dòng)能的使用率是科學(xué)研究的一個(gè)關(guān)鍵方位。車輛采用輕量化技術(shù)性，將在節(jié)能降耗層面造成極大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。松山湖公共交通車輛輕量化科研項(xiàng)目是中山大學(xué)基于目前對(duì)于車輛節(jié)能減排成立的專門(mén)研發(fā)課題，車輛在研發(fā)全過(guò)程中結(jié)合了貨車玻璃鋼導(dǎo)流罩制作程序的輕量化技術(shù)基礎(chǔ)，使其環(huán)保節(jié)能成效顯著。

二，新裝飾材料技術(shù)科學(xué)研究

新裝飾材料技術(shù)是輕量化設(shè)計(jì)方案的一個(gè)關(guān)鍵方位。蜂窩鋁高分子材料采用了蜂窩狀構(gòu)造和復(fù)合結(jié)構(gòu)技術(shù)性，在考慮抗壓強(qiáng)度的另外，相對(duì)性同樣彎曲剛度的鋁合金板，凈重反倒降低了約 30%。因?yàn)榉涓C鋁原材料在輕量化等層面具備明顯的優(yōu)點(diǎn)，最先在航天航空行業(yè)獲得運(yùn)用和發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)在在城市公共交通方面獲得了普遍的運(yùn)用。松山湖公共交通節(jié)能研究在貨車玻璃鋼導(dǎo)流罩制作程序的加持下，車輛側(cè)板墻、隔斷墻、電控箱、中現(xiàn)澆板、駕駛員室及客室門(mén)扇、駕駛員室隔斷玻璃門(mén)門(mén)扇的眾多構(gòu)件上采用了蜂窩鋁高分子材料，合理緩解了車輛構(gòu)造凈重。玻璃鋼防腐高分子材料具備較高的強(qiáng)度、優(yōu)良的成形特性，特別是在合適制做繁雜成形大中型零部件。松山湖城市公共交通車輛的前臉、后臉、車頂罩及外包圍均采用了聚脂玻璃鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)，對(duì)比繁雜成形的鋼架結(jié)構(gòu)頭罩，在減少生產(chǎn)制造和維護(hù)保養(yǎng)成本費(fèi)的另外，大幅度降低了車輛凈重。

三，新生產(chǎn)工藝科學(xué)研究

金屬?gòu)?fù)合材料非常是鋁合金材料一般在電焊焊接全過(guò)程中存有改變，在二次結(jié)晶體后，原材料的特性會(huì)出現(xiàn)明顯的降低，這在貨車玻璃鋼導(dǎo)流罩制作程序中也有描述。鋁合金型材攪拌摩擦焊因?yàn)殡姾负附訉?duì)接焊縫沒(méi)有做到結(jié)晶體溫度，焊接的物理性能相對(duì)性電弧焊接要高。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息說(shuō)明，鋁合金型材攪拌摩擦焊抗壓強(qiáng)度約為對(duì)接焊縫的 70%~80%，一般電弧焊接抗壓強(qiáng)度約為對(duì)接焊縫的 60%~70%。攪拌摩擦焊（下稱 FSW）對(duì)接焊縫不但抗壓強(qiáng)度好于 MIG 焊對(duì)接焊縫，而且不合格率低，與傳統(tǒng)式的 MIG 焊及 TIG 電焊焊接對(duì)比，由于熱形變?cè)斐傻碾姾负附有巫冃　⒌貞?yīng)力低，因而采用 FSW 焊接方法，能夠 采用更薄的構(gòu)造鋁型材，明顯減少車體構(gòu)造凈重。寧波市軌道交通 1 號(hào)線一期車輛車體腋角、受電弓底版、中央空調(diào)底版完成了 FSW 的科學(xué)研究、實(shí)驗(yàn)，并資金投入了運(yùn)用，在其中側(cè)板墻鋁型材內(nèi)部筋板由 2.5 mm 調(diào)節(jié)為 2 mm，約減脂 60 kg/ 車。

四，車輛輕量化信息系統(tǒng)集成技術(shù)性科學(xué)研究

1 車體優(yōu)化結(jié)構(gòu)

輕量化車體技術(shù)性是根據(jù)貨車玻璃鋼導(dǎo)流罩制作程序的方式，對(duì)車體承受力狀況開(kāi)展精準(zhǔn)測(cè)算，依據(jù)數(shù)值，提升車體構(gòu)造及車體鋁型材構(gòu)造、壁厚，歷經(jīng)數(shù)次不斷迭代更新提升，最后明確的車體的即能考慮技術(shù)性性能參數(shù)規(guī)定，又能保證凈重最佳。松山湖城市公共交通設(shè)計(jì)方案綜合性考慮到鋁型材生產(chǎn)制造加工工藝、攪拌摩擦焊焊接方法、制作工藝、B 型鋁合金型材車體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，做到了縮小 1 000 kN，拉申 800 kN的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)值，好于 EN 12663-2000 規(guī)范的規(guī)定。車體由駕駛員室、機(jī)蓋、腋角、端墻、支撐架等構(gòu)件裝焊而成。

本新項(xiàng)目駕駛員室關(guān)鍵由門(mén)立桿、角立桿、駕駛員室側(cè)梁、主承重梁等構(gòu)件構(gòu)成，各構(gòu)件根據(jù)焊接方式聯(lián)接，凈重低，模塊化設(shè)計(jì)水平高，實(shí)用性好，抗壓強(qiáng)度、彎曲剛度高，考慮準(zhǔn)流線型頭型設(shè)計(jì)，改進(jìn)了車輛外型。對(duì)比世界各國(guó)傳統(tǒng)式技術(shù)性的駕駛員室框架，品質(zhì)約少 70 kg。

2空調(diào)機(jī)組輕量化

松山湖城市公共交通車輛空調(diào)機(jī)組設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)貨車玻璃鋼導(dǎo)流罩制作程序提升制冷機(jī)組內(nèi)部合理布局方法及構(gòu)造形式，對(duì)揮發(fā)腔、冷疑腔、殼體結(jié)構(gòu)開(kāi)展提升，完成制冷機(jī)組輕量化。采用新式鋁合金型材罩殼，采用質(zhì)輕鋁合金材料，替代傳統(tǒng)式的不銹鋼板罩殼計(jì)劃方案，殼體約減脂 30%。提升了冷疑腔后蓋板構(gòu)造，采用半封閉式設(shè)計(jì)方案，既能為了確保優(yōu)良的排熱特性，另外能夠 維護(hù)冷疑離心風(fēng)機(jī)、冷卻器及冷疑腔內(nèi)的管道系統(tǒng)軟件。撤銷揮發(fā)腔維護(hù)保養(yǎng)后蓋板，在維護(hù)保養(yǎng)實(shí)際操作口提升3個(gè)快開(kāi)門(mén)鎖構(gòu)造，在提升維護(hù)保養(yǎng)高效率的另外，將發(fā)電機(jī)組品質(zhì)降低約 15 kg/ 臺(tái)。提升罩殼檔板構(gòu)造，在檔板不用密封性的位置打孔，可增加冷卻器排熱速率，另外進(jìn)一步地降低檔板凈重。對(duì)筋板開(kāi)展打孔減脂，在確保筋板抗壓強(qiáng)度的前提條件下開(kāi)孔，能夠 使冷疑腔底端存水迅速排出來(lái)，一樣也降低了發(fā)電機(jī)組凈重。冷卻器散熱器采用鋁質(zhì)散熱器，在對(duì)熱交換器危害并不大的狀況下，散熱器可減脂約 60%。這種對(duì)策合理地減少了發(fā)電機(jī)組的構(gòu)造凈重。

五、總結(jié)

松山湖城市公共交通車輛輕量化的關(guān)鍵，是依據(jù)貨車玻璃鋼導(dǎo)流罩制作程序，從新型材料、新技術(shù)新工藝、新構(gòu)造及新技術(shù)應(yīng)用等各個(gè)方面綜合開(kāi)展輕量化設(shè)計(jì)方案科學(xué)研究，在環(huán)保節(jié)能、節(jié)能減排及減噪等層面造成極大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。此項(xiàng)目地取得成功研發(fā)，不但提升了東莞市群眾交通出行高效率，還推動(dòng)了東莞市相關(guān)全產(chǎn)業(yè)鏈基本建設(shè)和發(fā)展趨勢(shì)。另外在車輛平時(shí)維修維護(hù)保養(yǎng)中，未發(fā)覺(jué)因車體抗壓強(qiáng)度和彎曲剛度不夠造成車體形變、裂開(kāi)等難題，也未發(fā)覺(jué)因車體應(yīng)力松弛等要素造成 車鉤高寬比轉(zhuǎn)變及汽車車門(mén)電源開(kāi)關(guān)艱難等難題。采用輕量化可靠性設(shè)計(jì)的模塊化設(shè)計(jì)分系統(tǒng)構(gòu)件安裝靠譜，維修維護(hù)保養(yǎng)便捷。