國內大客車結構法規(550結構翻覆強度)已實施多年,其車體結構設計是以補強結構方式來強化結構,當然其中大部分的設計還是能符合通過國內大客車結構法規之規定,但透過車輛中心歷年訪查及輔導車隊回饋意見表示,國內車體打造技術參差不齊且型式繁雜,以至於訪間車體廠打造之車重不一,且國內車體廠打造多數還是以經驗法則進行設計與製造,並無有效的輕量化技術導入,使得車重與國際相較顯得偏重。

由於車重直接影響油耗,為了提高油耗水準及增加節能成效,車輛中心針對車體輕量化技術進行研發,藉助CAE電腦輔助工程設計針對車體結構進行優化分析,在車體重量拘束條件下,以各車體骨架組件對目標值(結構位移最小)之影響程度,再透過優化演算法技術,獲得各尺寸的優化設計值,建立3D車體輕量化模型,並參考國內外結構強度與翻滾等法規,進行車體安全電腦模擬分析驗證,以符合國內外車體安全相關法規規範,如此可以減少設計與計算時間,同時達到結構減輕重量與強度要求目標

經由分析計算結果指出,未侵入生存空間符合車體結構翻覆法規,且最大位移變形由150mm縮小改善為133mm,車身與底盤骨架輕量化減輕約366 kg(11.32%)。大客車車體之車身與底盤骨架透過CAE相關方法進行輕量化設計及優化改良,為評估與驗證減重重量對於實際之油耗影響,依照最佳化分析結果之設計圖面進行輕量化車體實體化測試。

      針對實體化輕量化車體進行不同測試條件之實車搭載效益驗證,相關測試利用實體化車輛搭配定速與模擬市區加減速行車型態,並於車輛中心試車場封閉測試道進行測試,除了可降低測試過程外在交通因素影響,更可選擇平均風速低於2 m/s以下進行測試與固定路面滾阻等,使測試數據更加精準。此測試之定速設定分別為6585 km/hr,而市區行車型態則是簡化歐盟NEDC汙染排放認證使用之行車型態,測試結果如下表1。實驗測試結果得知,輕量化車體後的車輛,在模擬情境下測試換算後之,其節能效益介於0.32%-1.26%


輕量化車體實體化

1輕量化車體實體化