传承之路 新车迭代速率堪比手机,到底是为啥?
不知说念各人有莫得发现一个阵势,最近几年新车更新换代的速率越来越快了。像行家这样的传统外洋大厂,从立项到量产一款新车闲居需要54个月的时分,国内的传统车企基本也在36个月支配。可咫尺的新势力车企依然将研发测试周期裁汰到了24个月,以至有外传某些车企依然裁汰到15个月以内了,速率堪比手机。这些变化也给各人带来了一些狐疑和担忧,新车开辟周期一而再、再而三地裁汰,这背后是时候卓绝的末端,如故车企为了短期销量和利润,冷落了居品质能呢?
在先容新车研发时分裁汰的原因之前,咱们有必要先大要了解一下新车的研发经由。按照主流车企的开辟模范,新车研发经由分为有蓄意、瞎想/考证、投产三个主要阶段。其中有蓄意阶段耗时9.5个月、瞎想/考证14个月、投产10.5个月,终末加上2个月的上市阶段,一共即是36个月。不丢丑出,新车开辟中瞎想/考证的耗时最长,裁汰开辟周期当然也要从它起始。
若何才能灵验地裁汰瞎想/考证的时分呢?各家车企在这少许上基本都达成了一致,那即是汲取CAE仿真时候。简短来说,CAE即是把车辆基本信息录入仿真软件,通过软件来模拟计较,然后再比拟不同瞎想有蓄意的优劣势。千万别小看CAE时候,它概况模拟的边界特地多,比如车身碰撞安全性、气动性能、NVH等等。也即是说,咫尺开辟新车,前期险些不需要把瞎想图纸调养为信得过零件,然后挨个去作念物理测试,而是只用在电脑上敲击键盘鼠标,多样零件的特质就一目了然了。
这样说可能如故有点减弱,底下咱们就说一些实验的案例。马自达在开辟第一代CX-5的车身时,表面标的很明确,那即是车身的传力旅途不要迂曲,应该尽量瞎想成直接的直线,另外车身的传力旅途要多,况且传力旅途要连贯。
然则具体到纵梁与车身是斜着交代如故垂直交代,哪一种瞎想安全性更好时,如故要经过大都的测试和考证,是以马自达就用到了LS-DYNA这款软件分析车身的碰撞性能。简短来说,马自达率先将CX-5的尺寸、结构作念成一个CAD模子,然后把车辆的CAD模子导入LS-DYNA这款软件,紧接着将车身不同部位的材料数据输入进去。
为了精准分析车身碰撞阵势部的变形和溃缩,在LS-DYNA中还需要把车成分红轻细的网格,一般网格越小仿真越接近信得过情况。像90年代马自达的车身仿真,网格的尺寸在50-100mm,因此系数车身被分为3万个网格。而近些年马自达的车身网格尺寸依然缩小到了3-7mm,车身一共由300-400万个网格构成。固然,网格数目越多计较时分越长,因此车企念念要赢得更好的仿真恶果,就需要有更强的计较才能,这亦然为什么咫尺有些车企一直在强调自建超算中心的原因。
当以上设施完成后,就只用在LS-DYNA中设定你念念要的测试场景,比如偏置碰撞、侧碰、速率等等,然后通过仿真计较就不错看到不同有蓄意的分离。
举例在瞎想CX-5底盘的纵梁时,马自达对比了7种有蓄意,终末从计较的末端不错看到,纵梁微微歪斜呈V字形时,在偏置碰撞中门槛梁变形幅度最小,而X形的纵梁应力过于相连有变形的风险,因此量产车型最终选拔了V字形有蓄意。
除了碰撞安全性以外,像是车身的NVH性能也通常用到CAE仿真,只不外所使用的软件不一样。比如在分析车身中高频杂音,以及若何交代车身的吸音、隔音、阻尼材料时,各大车企通常会用到VA One等软件。如故以CX-5为例,在车内地板使用阻尼材料时,如果系数地板都使用不异厚度的阻尼材料,那么车身分量就会提高,而隔音性能并不会因此变好。
然则将CX-5的车身信息导入到NVH分析软件后,就不错直不雅的看到底盘每个部位杂音、滚动的大小各异,然后凭证滚动大小来铺设阻尼材料。像CX-5的后排地板部位,它的杂音、滚动就比拟大,是以需要使用厚少许的阻尼材料,而备胎槽唯有一小块区域杂音滚动较大,其余比拟小,是以不错用薄厚两种材料搭配使用。由于使用了先进的CAE仿真时候,CX-5在隔音性能不变的情况下,车身地板阻尼材料分量反而贬低了2.4kg。
在气动性能方面,CAE亦然必不可少的关节,同前边一样把车辆的CAD模子导入STAR-CD等气动性能仿真软件内,然后设定测试条目,那么车身合座或局部的风阻、空气流向、车身名义压力等信息就不错完好意思的展现出来。况且凭证马自达提供的数据,气动性能仿真与风洞测试的风磨蹭差不错戒指在3%以内。
因为仿确切精度和复原才能特地高,是以通过气动仿真软件,车企不错针对车身的局部细节进行打磨从而少许点地贬低风阻。比如在马自达CX-3上,通过仿真计较发现,当气领会过前倾的后风挡玻璃与C柱时会产生雄壮的涡流,从而导致风阻提高。但如果在后风挡与C柱上侧夹角的位置加多一个扰流板,涡流就会大幅减少,整车风阻因此贬低了1%。
其实,CAE仿真在汽车上独揽的边界还有好多,比如能源和能耗仿真、底盘操控仿真等等。不外因为篇幅的原因,咱们就不逐个先容了。
跟着CAE仿真时候的卓绝,新车在瞎想/考证中大幅贬低了试错老本和研发周期。因为CAE在开辟中绝顶好用,是以有不少厂商驱动深度定制CAE软件,并罢了了自动化仿真。简短来说,蓝本通用CAE软件需要东说念主工手动操作,经由比拟繁琐,况且还会出现东说念主为的误操作。而自动化仿真将部分或一皆的手动操作造成了自动操作,进一步提高了效用,并贬低了东说念主为误操作的概率。也即是说,即便各大车企都汲取CAE仿真,他们之间的效用也会因为软件性能或者算力的各异,影响整车的开辟周期。
除了瞎想时候卓绝带来的效用提高以外,部分汽车厂商为了进一步压缩居品的研发时分和老本,着实对开辟关节作念了优化。比如在传统的汽车研发中,有一个开软模试制样车的关节。软模的寿命很短,一般小于1000次,而大限制分娩的硬模则不错达到20万次。开软模试制样车主如果为了提前测试车身零部件的匹配和功能,如果车身存在瞎想劣势,那么就不错提前发现问题,而不会把劣势带到开硬模的量产阶段。
按照36个月的新车开辟周期计较,软模耗时为4个月,砍掉开软模关节不错显耀缩减居品开辟周期。有车企作念过估算,要念念把新车36个月的开辟周期降到24个月,软模是必须要省去的关节。之是以有车企敢省去软模关节,主要亦然因为咫尺的CAE仿确切精度很高,开模的风险变小了。固然,在压缩汽车开辟关节过程中,雷同的情况还有好多。
不仅是样车试制,车辆永久性和老化性能测试在如今的环境下也不得不进行缩减。比如有车企依然使用了VPG时候部分替代了传统的说念路测试,简短来说,VPG即是通过激光扫描典型的强化测试路面,然后建设一个路面的模子,把车辆和路面的模子同期导入到前边用来作念碰撞测试的LS-DYNA软件中,于是就不错通过软件来测试车辆在强化路面上的永久性能。
前边提过,行家开辟一款新车的时分为54个月,然则行家咫尺正在研发的ID.2纯电轿车开辟周期依然缩减至36个月。这其中仿真测试起了很大作用,原来行家开辟新车会在凉爽天气作念2-3个冬季说念路测试,然则用到仿真测试后,咫尺只用作念1个冬季测试。
不外,永久性仿真并不是万能的,像是车辆的实验磨损、腐蚀和老化依然不可通过仿真很好的体现出来。而传统的户外当然老化测试,一般又需要1年或者以上的时分,这明白不恰当咫尺的新车开辟节拍。是以如今部分传统的车企汲取了相对保守的作念法,那即是将零件、材料以一定温度、湿度放在台架上进行轮回测试。至于台架测试也无法灵验考证的零部件,则是单独用样件进行户外测试。
然则不同企业的台架老化测试模范各异如故很大的,就单单拿测试时分来说,有的企业台架老化测试是120h,有的是1020h。

不消置疑的是,跟着造车时候的卓绝,新车的研发周期详情会越来越短,况且车辆的品质也能有所保证。但即使咫尺的仿真软件不错一定进度上代替实验测试,这也不料味着新车的开辟周期不错无死心地裁汰。毕竟汽车不是手机,不会一两年就更新换代,况且使用的场景也要比电子居品复杂严苛许多。动作车企,应该本着为车主选藏的作风,用合理的方式步调降本增效,而不是一味地压缩新车开辟测试的时分。