白车身轻量化评价方法

1.车身轻量化系数

宝马汽车公司提出的白车身轻量化系数（Light Weight Index of BIW）是目前被汽车行业普遍接受的一个评价白车身轻量化水平的指标。白车身轻量化系数的定义为

式中，L为白车身轻量化系数，kg/［N·m·（°）-1·m2］；m为白车身结构质量， kg；Ct为白车身静态扭转刚度，N·m/（°），不包括白车身上前后风窗玻璃和副车架等可拆卸零件；A为白车身脚印面积，m2，A＝轴距×（前轮距+后轮距）/2。

图5-53为白车身脚印面积示意图。

图5-53 白车身脚印面积示意图

根据白车身轻量化系数的计算公式（5-2）可知，若要减小白车身轻量化系数，可以通过提高白车身静态扭转刚度和脚印面积或减小白车身的质量来实现；若白车身的质量不减小或减小很少，仅提高白车身的扭转刚度，也会实现白车身轻量化系数的减小。显然这不是轻量化的目的，未能实现整车质量的真正下降。

为了用白车身轻量化系数对不同白车身的轻量化技术水平进行比较评价，需要对白车身静态扭转刚度和脚印面积的计算方法进行统一规定。因为白车身上是否带前后风窗玻璃等附件对白车身的静态扭转刚度影响很大，从而导致白车身轻量化系数变化较大；同样，白车身脚印面积计算方法不同也会对白车身轻量化系数的计算结果产生影响，这均会使计算出来的不同白车身的轻量化系数比具有可比性，因此需要规定一致的白车身静态扭转刚度和脚印面积的计算方法。

从上述分析可见，白车身轻量化系数仅可作为一个白车身轻量化水平的参考评价指标，而不是评判一个白车身轻量化水平的绝对指标。总体来说，车身轻量化应该朝着降低车身质量和提高车身刚度两个方向去努力，同时兼顾安全性。

2.车身轻量化评价指数

通常的轻量化是指与原标杆车相比较时的相对值，因此为了能更直接地反映轻量化的效果，消除式（5-2）白车身轻量化系数L的单位，参考文献[12]提出了用白车身轻量化指数Li作为表征白车身轻量化效果的指标，即

式中，L1和L2分别为轻量化设计前后用式（5-2）计算出的白车身轻量化系数。