BOB半岛:不只是轻量化！车门设计也有大学问

　　在汽车行业，轻量化已经是一个老生常谈但又不得不谈的话题。对于传统燃油车来说， 轻量化是减少燃油消耗的重要途径之一，而对于新能源汽车来说，轻量化则有利于增加续航里程，不仅如此，轻量化还能达到提升操控性能、舒适性等方面的效果。总而言之，无论出于以上何种考虑，轻量化设计已经成为汽车行业技术发展的一大趋势。

　　当然，提到汽车轻量化，大家可能首先想到的是底盘、发动机、座椅、车身等方面的轻量化，而鲜少单独提到车门的轻量化。然事实上，车门的轻量化已经成为整车轻量化非常重要的一方面，并且蕴藏着很大的减重空间。据盖世汽车了解，机电一体化专家博泽开发的新型车门模块（采用玻璃纤维增强热塑性塑料）与传统钢制车门模块相比减重高达5公斤，而下一步其计划实现更大幅度的减重。

　　可见，车门轻量化既有市场需求，又有优化空间，已是势在必行。那么，实现车门轻量化具体要从哪几方面入手？目前车门轻量化已经达到怎样的水平？未来还有多大的空间？在进行轻量化的同时，还有哪些方面的考量？近日，盖世汽车采访到博泽中国门模块产品部高级总监吴芳，针对以上问题进行了交流。

　　谈及汽车轻量化，通常离不开以下三个方面：使用轻量化材料、优化结构设计以及革新制造工艺，对于车门系统来说，亦是如此。

　　前面提到，与传统的钢制车门相比，博泽开发的长纤维增强型热塑材料车门模块减重幅度每车高达5公斤，这其中，轻量化材料的作用非同小可。此外，新型材料能够在耐冲击性试验中表现出更好的吸能效果，提升了耐碰撞性能。据吴芳介绍，含有玻璃纤维的复合材料在门系统中的运用现在已经非常流行，而新一代玻璃纤维加强结构塑料材料用于门模块还是非常新的运用。“这种新型材料的技术结构，中间是玻璃纤维的加强层，上下层塑料把它像类似三明治的方式包在一起，这样的方式可以增强材料本身的机械性能，在轻量化之外，也可以带来安全性的提升。”

　　据了解，针对新材料的开发，博泽通常会选择跟一些材料供应商合作。吴芳表示：“专业研究材料的供应商有他们的专长，我们则是从系统的设计和需求角度出发，结合材料伙伴的材料优势和我们在系统设计上面的专长，让优势进一步扩大。”

　　诚然，轻量化材料的使用是车门减重的重要手段，但优化结构设计同样十分关键。据了解，在材料之外，博泽还从集成和系统的角度考虑，通过系统的集成，减少不必要的零件，如玻璃升降器导轨、紧固件、塑料防水膜等，当然，这其中也包括一些零部件自身的轻量化，例如采用的电机比原来更小更轻，门锁比市场上具有相似功能的锁重量更轻等等。

　　可以说，车门的集成化程度越高，带来减重的可能性就更大。不过集成化说起来容易，但实现起来其实并没那么简单。

　　吴芳表示，要进行车门模块的集成化，需要考虑以下几点：一、从功能的角度看，有哪些结构部件可以通过塑料底板的设计来进行替代，例如玻璃升降器的导轨以及部分紧固件就可以直接替代；二、从装配工艺优化的角度考虑，例如对于车门上的一些功能件，需要从便于装配的角度考虑设计，减少多个功能件在装配工艺上的复杂程度和步骤，让产品的生产更精益化；第三、要考虑到更多新功能的集成。“未来随着汽车的发展，会有更多功能件需要在原有空间中布置，我们要为未来的扩展功能提供空间，比如支撑变色玻璃连通导线的结构，实现互联功能的传感器等等。”

　　可以看到，车门模块的轻量化尚有空间，但需要相关厂商进行不断的“挖掘”。据了解，博泽运用玻璃纤维加强结构塑料材料车门已于2018年量产，接下来其计划通过材料、结构以及工艺方面的优化，实现更大幅度的减重。据吴芳透露，博泽后续将推出的扩展型门模块，尺寸上会更大，覆盖范围可以达到整个内门板面积，一车最多可以减重达9公斤，“实现减重是一个系统化的概念，需要综合考量前面提到过的众多不同因素，也需要主机厂让我们在设计初期尽早参与。”该新一代扩展型车门模块将在2019上海国际车展上亮相。

　　正如前面所说，在进行车门集成化，从而实现减重的过程中，需要考虑到一些互联等新功能的加入。事实上，相关厂商在进行车门轻量化之时并不仅仅要实现减重的目标，也要同时提升其舒适性、互联性以及安全性，这是一个同时进行而非独立展开的过程。

　　吴芳表示，汽车行业目前有四大主流趋势：互联汽车、自动驾驶、电动汽车、共享出行，未来车门的发展趋势与这些发展趋势是相吻合的。“博泽比较侧重于无人驾驶和电动汽车这两个领域，反映到车门的开发方向上，我们主要考虑四个维度：更安全、更舒适、更轻量、更智能。”

　　据了解，博泽此前通过一款即将投产的概念车展示了车门和座椅功能之间的智能化互联。这款汽车可识别出驾驶员，当驾驶员靠近时，车门将自动打开，前座侧垫将下沉，以便于驾驶员上车。由此，博泽通过车门的智能化将上车过程的舒适性提升到前所未有的高度，与此同时，投射在地面上的迎宾灯还会给人带来绝佳的体验。

　　“这些智能化功能需要通过传感器、控制单元以及执行机构组成的系统来实现。”吴芳透露，在机电一体化系统方案的产品策略下，博泽会开发适用于执行机构智能化、更安全的软件和控制系统，例如玻璃升降器的防夹功能，电容式非接触传感器以及车门。而下一步其会继续沿着汽车自动驾驶趋势，加大对软件以及智能硬件的开发力度，实现软硬件领域并行发展。

　　传统燃油车有节能减排的需求，新能源汽车同样有提高效率的目标，所以轻量化对于两种车型来说都非常重要。不过值得注意的是，新能源汽车对声音品质的需求有所提升，这有关消费者的舒适性体验。吴芳表示：“新能源汽车没有了传统发动机这个声源之后，其他的声音可能会更加显著，因此车内声音的品质提升也是轻量化方面我们考虑的重点。”

　　据了解，博泽主要通过设计和材料方面来改善车内声音品质。第一、通过有限元仿真指导结构设计，减少或者避免与电机自激振动产生的共振，降低噪音；第二、塑料底板提供干湿腔隔离的同时也对声音的隔离起到作用，因为材料可以让声音传输损耗更大，减少车外噪音传递到车内；第三、塑料结构提供了更多设计灵活性，比如在扬声器后面加上一些塑料结构形成一个相对封闭的空间，让扬声器本身的声学品质有所提升。

　　总而言之，车门轻量化并非简单地将车门重量减轻，还要兼顾舒适性、互联性、安全性等方面功能的实现。当然，这对于相关厂商的研发能力提出了更多的挑战。

　　据吴芳透露，博泽全球每年会将销售额8%左右的金额投入研发，包括前瞻研发、门系统、座椅系统和电机驱动系统以及相应的电子硬件和软件的研发，中国亦是如此。“博泽中国设有前瞻研发部，主要是捕捉中国客户和中国市场的需求，从而研发适用于中国市场的创新产品。就博泽车门系统来说，从2007年在上海总部建立门系统实验室以来，我们逐步完善了本土的设计、实验能力，目前对于国内市场的产品开发，我们都可以通过中国团队完成。”