◆文/北京 馮永忠 康永祿

寶馬新7系車身概覽（上）

◆文/北京 馮永忠 康永祿

寶馬新7系（G11/G12）已于2015年10月下旬上市。G11/G12車身結(jié)構(gòu)在很多區(qū)域使用碳纖維部件進(jìn)行加強(qiáng)。因此G11/G12成為全球第一款在乘員安全區(qū)域內(nèi)使用碳纖維的大批量生產(chǎn)車型。

一、白車身

1.智能化輕型結(jié)構(gòu)

G11/G12白車身完全采用輕型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，核心是所謂的碳纖維內(nèi)核車身結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)除鋼和鋁合金部件外，還包括大量碳纖維加強(qiáng)件，在使用不同材料的過程中確保它們的特殊性以最佳方式互補(bǔ)。由此確保材料組合可在減輕重量的同時(shí)產(chǎn)生較高碰撞安全性。通過智能化材料組合使得車身結(jié)構(gòu)重量與上一代產(chǎn)品相比減輕了約40kg。G11/G12車身結(jié)構(gòu)材料如圖1所示。

G11/G12車身結(jié)構(gòu)由鋼部件、鋁合金部件和碳纖維部件構(gòu)成。通過繼續(xù)采用高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼以及高強(qiáng)度鋁合金，使得白車身所有金屬材料的平均最低屈服極限與上一代產(chǎn)品相比獲得提高，通過采用碳纖維進(jìn)一步減輕了重量。G11/G12側(cè)框架結(jié)構(gòu)如圖2所示，G11/G12側(cè)框架由三件式側(cè)框架構(gòu)成。外部側(cè)框架由深拉延鋼構(gòu)成。中部側(cè)框架由超高強(qiáng)度鋼和熱成型鋼構(gòu)成的材料組合以及碳纖維構(gòu)成，通過這種復(fù)合方式使得中部側(cè)框架在重量和剛度方面都得到了優(yōu)化。內(nèi)部側(cè)框架由高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼構(gòu)成。

2.車身結(jié)構(gòu)

（1）碳纖維

碳纖維是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度的新型纖維材料。它的質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕的特性。G11/G12車身結(jié)構(gòu)碳纖維如圖3所示。

G11/G12車身的一些車頂框架由鋼與碳纖維組合構(gòu)成。這樣可在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便安裝。G11/G12車頂框架碳纖維如圖4所示。

G11/G12后窗臺(tái)板由碳纖維構(gòu)成，與車身結(jié)構(gòu)粘接和卡接在一起。這是一種按壓式接合技術(shù)，在生產(chǎn)過程中用于固定后窗臺(tái)板。樂高式安裝連接件由固定在車身上的鋼球以及相對(duì)側(cè)的塑料卡子構(gòu)成。G11/G12后窗臺(tái)板碳纖維如圖5所示。

（2）鋼

G11/G12車身結(jié)構(gòu)大部分由高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼構(gòu)成。其中，超高強(qiáng)度熱成型鋼的比例非常高，例如B柱加強(qiáng)板。該部件由特殊軋制薄板制成，進(jìn)一步減輕了重量。G11/G12車身結(jié)構(gòu)超高強(qiáng)度鋼如圖6所示。

（3）鋁合金

鋁合金擠壓成型件和復(fù)雜的壓鑄鋁合金部件可在減輕重量的同時(shí)提高剛度，同時(shí)可以滿足有關(guān)被動(dòng)安全性的所有要求。前部和后部首次實(shí)現(xiàn)彈簧減振支柱頂采用壓鑄鋁合金工藝制成。為了提高相關(guān)部件的碰撞安全性，技術(shù)人員研發(fā)出了新型壓鑄鋁合金，其主要特點(diǎn)是改善了防撞性能。G11/G12車身結(jié)構(gòu)超鋁合金如圖7所示。

（4）螺栓連接件

G11/G12車身結(jié)構(gòu)上一些鋁合金與鋼的連接通過新型車身接合技術(shù)，利用熱熔鉆螺釘進(jìn)行連接，例如發(fā)動(dòng)機(jī)支架（鋁合金擠壓成型件）與前圍板支撐梁（超高強(qiáng)度熱成型鋼）的連接。G11/G12發(fā)動(dòng)機(jī)支架/前圍板螺栓連接如圖8所示。

熱熔鉆螺釘無需預(yù)先鉆孔可直接鉆入上下疊加的板材內(nèi)。在此通過特殊形狀的尖端形成熱熔鉆孔并隨之切割出螺紋。但是這種接合技術(shù)僅在生產(chǎn)過程中使用，一旦打開熱熔鉆螺栓連接后便不允許使用熱熔鉆螺釘重新進(jìn)行接合，否則可能會(huì)嚴(yán)重影響強(qiáng)度。在進(jìn)行車身維修等級(jí)2和3維修時(shí)用盲鉚釘替代熱熔鉆螺釘。

二、車身維修等級(jí)1

下面主要介紹車身安裝件和車身面板所用鋼和鋁合金材料的特性。

1.車身面板材料

與上一代產(chǎn)品F01/F02一樣，車頂、車門、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋和前部側(cè)圍板由鋁合金制成。G11/G12的行李箱蓋也由鋁合金制成。前后保險(xiǎn)杠飾板和車門檻與以前一樣由塑料制成，但通過對(duì)材料進(jìn)行后續(xù)研發(fā)降低了密度從而減輕了重量。車身面板材料如圖9所示。

2.前部側(cè)圍板

G11/G12上使用的通風(fēng)裝置在帶有一個(gè)鍍鉻裝飾板。前部沿X方向插入，后部沿Y方向用4個(gè)金屬夾卡住?？諝鈱?dǎo)管通過膨脹鉚釘固定在前部側(cè)圍板上。G11/G12 前部側(cè)圍板如圖10所示。

3.車門

（1）前車門

前后車門的結(jié)構(gòu)基本上完全相同，下面只介紹駕駛員車門。與上一代產(chǎn)品一樣，G11/G12 駕駛員車門也由鋁合金殼體結(jié)構(gòu)制成。鋁合金支撐結(jié)構(gòu)通過創(chuàng)新型激光焊接技術(shù)與鋁合金外部面板連接。G11/G12 駕駛員車門結(jié)構(gòu)如圖11所示。

無級(jí)車門止動(dòng)器可使車門停在任意位置，通過兩個(gè)埋頭螺釘產(chǎn)生所需摩擦力矩，埋頭螺釘側(cè)面張緊在固定帶上。在生產(chǎn)過程中對(duì)埋頭螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)，之后無法再進(jìn)行調(diào)整。此外通過兩個(gè)用彈簧壓緊的滑動(dòng)元件可使車門在車輛傾斜狀態(tài)下停在規(guī)定卡止位置，這一點(diǎn)通過固定帶的幾何形狀來實(shí)現(xiàn)。車門止動(dòng)器采用緊湊型結(jié)構(gòu)使得所有車門止動(dòng)器的重量與F01/F02相比減輕約2.5kg。車門鎖可選裝自動(dòng)軟關(guān)功能，可通過集成式鎖芯進(jìn)行應(yīng)急操作，側(cè)面碰撞保護(hù)裝置由高強(qiáng)度鋼構(gòu)成。G11/G12采用一直延伸至車外后視鏡鏡頭的連續(xù)式裝飾條。G11/G12前車門裝飾條如圖12所示。

（2）后車門

后車門的一個(gè)特點(diǎn)是車窗槽裝飾條和車窗框裝飾條采用單件式設(shè)計(jì)。在彎角區(qū)域用兩個(gè)螺栓對(duì)其進(jìn)行固定，其他裝飾條與以前一樣采用卡止方式。角窗像F01/F02一樣用螺栓固定。G11/G12后車門固定件如圖13所示。

（3）輕型結(jié)構(gòu)支架

前后車門的輕型結(jié)構(gòu)支架基本上采用相同結(jié)構(gòu)，下面只介紹駕駛員車門輕型結(jié)構(gòu)支架。輕型結(jié)構(gòu)支架通過螺栓和卡扣式連接件固定在車門結(jié)構(gòu)上。它將車門內(nèi)部空間分為干濕兩側(cè)。干側(cè)通過車門飾板與內(nèi)部隔絕，濕側(cè)通過車門外部面板與外部隔絕。揚(yáng)聲器、安全氣囊傳感器和電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置等敏感部件安裝在干側(cè)，從而確保最佳防潮效果。車窗升降器機(jī)械機(jī)構(gòu)以拉線機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，通過一個(gè)固定在輕型結(jié)構(gòu)支架干側(cè)的電機(jī)進(jìn)行電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。G11/G12駕駛員車門輕型結(jié)構(gòu)支架如圖14所示。

禁止使用壓縮空氣清潔車門安全氣囊傳感器，否則可能造成傳感器毀壞。為了確保前車門內(nèi)的安全氣囊傳感器功能，不允許損壞輕型結(jié)構(gòu)支架的密封件。

（未完待續(xù)）