宝马6系 F12底盘车型车身结构解析

BMWCHE/2015-10-30/ 分类：技术解析/阅读：

设计F12底盘车型时非常重视轻型材料的应用，这些材料包括较高强度多相钢和最高强度热成型钢。 F12车身材料的平均强度比 E64高29%。 ...

(一)白车身

设计F12底盘车型时非常重视轻型材料的应用，这些材料包括较高强度多相钢和最高强度热成型钢。 F12车身材料的平均强度比 E64高29%。

轻型材料对减轻车辆重量起决定性作用，与高刚度车身配合使用对以下方面非常有利: 提高行驶动力性，降低油耗，降低二氧化碳排放，提高被动安全性。 F12底盘车型的白车身见图1。

图1 F12底盘车型的白车身

1、技术亮点

压铸铝合金弹簧减振支柱顶可以提高车辆前端刚度，从而改善行驶动力性。车辆前端采用铝合金轻型结构，有助于均匀分配车桥负荷。这种结构与前隔板、弹簧减振支柱及前围板间的

菱形支撑方案相配合，不仅可以实现刚度均匀分配，而且能够对承受的垂直力、纵向力和横向力进行精确定位。

在 F12车身上大量使用多相钢 (占车身骨架重量的16%) 。较高强度多相钢和最高强度热成型钢可在减轻重量的同时，确保乘员安全区拥有最高强度，在很大程度上提高了被动安全性。热成型钢采用全新后续研发成果: 惰性防腐保护技术。首先使镀锌钢板冷成型，随后加热至大约900℃，紧接着迅速将其放入带有集成式水冷系统的冲击工具内并在几秒内冷却至70℃，从而使之硬化。通过这种方式可使部件的最低屈服极限压力达到1000MPa以上。此外，以这种方法生产的部件可在没有基材防腐的前提下在潮湿环境中使用，因此，可以取消针对这种钢板的附加防腐保护措施。

2、质量占比

为了在降低车重的同时确保白车身具有最大强度，较高/最高强度多相钢、最高强度热成型及铝合金的使用比例越来越高。Fl2 白车身材料质量占比见表1。

表1 F12白车身材料质量占比材料

3、防腐和密封

为了优化防腐性能，F12车身主要采用镀锌钢板和铝合金板或铝合金夹层板。在连接技术上采用焊接、粘接和铆接等方法。通过采用板材搭接结构使连接面积降至最低，因此可避免渗透腐蚀。连接表面的粘接和密封可避免水渗入车身结构内。在喷漆过程中,白车身在浸漆设备中进行以下处理:碱性清洁、磷化(使表面粗糙,以提高附着性)、阴极电泳涂底漆(防腐漆涂在车身的所有空腔内)，此后在最高20o℃的条件下烘干有机漆层。涂装工艺可达到以下防腐要求：外部面板5年无可见锈蚀，锈蚀，12年无锈穿，防尘防水性好。

4、侧框架

维修时应合理切割车身部件。可以粘接和铆接方式连接后部侧围板。F12车身的侧框架切割部位见图2。

图2 F18车身的例框架切細部位

5、尾部饰板

生产时将尾部饰板与白车身焊接在一起。维修时以粘接和铆接方式连接尾部饰板。 F12尾部饰板见图 3。

图3 F12尾部饰板

(二)翻车保护系统

翻车保护系统作为标准配置安装在后座椅头枕上，它起到被动安全保护作用。当发生翻车事故时，两个翻车保护杆瞬间从模块内移出并以 V形连接方式卡止，这样可以与加强型风挡玻璃框架一起为车辆乘员提供生存空间。车载传感器系统负责识别对车辆乘员有危险的事故情况并将相关信息发送给碰撞和安全模块 (ACSM模块) ，该模块发出的信号将触发翻车保护系统的两个燃爆式执行机构，执行机构松开由弹簧预紧的翻车保护杆锁止机构，两个翻车保护杆移出并通过棘爪/齿条卡止在其限位位置处。Fl2翻车保护系统和支撑杆见图4。

图4 F12翻车保护系统和支撑杆

翻车保护系统采用以结构为主导的模块化设计方案,负荷承载部件由轻型高强度销合金制成，不仅提高了车辆刚度，而且提高了被动安全性。

(三) 行人保护措施

F12底盘车型前部区域采取多项行人保护措施。针对腿部碰撞，在保险杠支架与保险本工飾板之问安装一个碰撞缓冲模块,，发动机舱盖由铝合金制成，其上装备变形元件，当发生事故时，这种结构措施按预定方式吸收能量。

进行发动机舱盖锁上装置和发动机舱盖名変链装置的工作时应遵守维修规程，否则可能会无意中角成、发行人保护系统，造成人员受伤。

(四)车门

F12底盘车型装备铝合金板売结构的无框架车门，见图 5。

图5 F12车门结构

F12车门优点如下：通过减轻重量来降低二氧化碳排放并提高行驶动力性，利用车门主体区域内的单件车门内板使单个部件的形状稳定，尽量减小车门结构部件的数量，采用激光焊接和结构粘接的接合技术。

板売可在车门主体范围内传递较大作用力，并且可在公差最小的情况下具有较高的刚度和部件质量。采用深拉延和分离技术的校链加强件和车门内板可以满足严格的外部设计和造型要求。

铝合金的变形能力较差，铝合金板売结构部件的加工比同类钢制板売部件要困难得多，尤其当拉延深度较深时。通过研发出一种可传递较大作用力的新型板売结构方案,可以在保留原有板売结构的同时确保其可加工性。

作为敞篷车，F12底盘车型首次配备带有防夹保护功能的升降式后部侧窗玻璃。

(五)前部侧围板

F12前部侧围板由热塑性塑料制成，见图6。

图6 F12前部例围板

轻型的前部侧围板可降低二氧化碳排放并提高行驶动力性。热塑性塑料有较高弹性，不会产生腐蚀，可抵抗小损伤。

(六)行李箱盖

F12行李箱盖采用重量优化的売体结构，它由一种纤维复合材料 (片状模塑料) 制成，其上带有天线和倒车摄像机，见图7。

图7 F12带有天线和倒车摄像机的行李箱盖

行李箱盖符合空气动力学特性，其上集成高位制动信号灯和天线 (非外露) 。通过操作宝马徽标对行李箱盖进行开锁。倒车摄像机集成在宝马徽标内，其结构见图8。

1.宝马徽标 2.売体 3.支架 4.橡胶防尘套 5.驱动单元 6.倒车摄像机

图8 F12倒车摄像机结构

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