标致208 FE,一款混合动力概念汽车, 配备了采用单向环氧/玻璃纤维制成的前、后轴

为探寻一种可行的方法来满足欧洲关于“到2020年，每公里CO2的排放量低于90g”的严厉的法规要求，法国标致汽车公司开发了新款标致208 FE汽车。

这款混合电动概念车每100 km只消耗1.9L的汽油，每公里的CO2排放量是49g，这对于一辆纯粹的(非插电式)混合动力汽车而言，是一项突出的世界纪录。

标致汽车公司是如何做到的呢？

位于法国巴黎的工业运输系统供应商Hutchinson公司为新款标致208 FE 开发出了采用玻璃纤维增强复合材料制成的前后桥。

在于法国巴黎举行的JEC 2015展会中，该悬架叶片是Hutchinson公司展位的亮点

从传统的金属轴/悬架系统转向一个基于复合材料的系统，它降低了20.4kg的重量，或者说降低了大约40%的重量。

标致汽车公司与Hutchinson的母公司Total合作，设计了这款汽车，以探寻一种可行的方法来满足欧洲关于“到2020年，每公里CO2的排放量低于90g”的严厉的法规要求。

显然，208 FE轻松地达到了这一标准，其每公里的CO2排放量是49g，这对于一辆纯粹的(非插电式)混合动力汽车而言，是一项突出的世界纪录。

作为材料配方公司以及面向汽车、轨道交通和航空工业的振动控制技术制造商，Hutchinson利用其经验设计了208 FE的车轴。

Hutchinson将这些轴的结构复合材料核心称为是一种“多功能的悬架叶片”，因为其设计特点是:在一个部件中整合了4种重要功能——悬架、转向、抗振动/噪声以及防侧倾。

Hutchinson的复合材料前轴悬架叶片示意图

在开发过程中，设计工程师们整合/消除了12个部件，包括：弹簧、弹簧座、防侧倾杆、防侧倾杆配件、防侧倾杆的连接杆以及叉臂(转向部分)元件等。

相比金属悬架，该复合材料的叶片设计降低了20.4 kg(约40%)的重量。在加工中，设计工程师们整合或消除了12个部件

尽管Hutchinson为标致208 FE 设计了复合材料的前、后轴，但由于增加了转向元素而使前轴更为复杂。

最终的悬架设计由一个弓形主结构的玻璃纤维增强叶片构成，其厚度范围在12～15 mm之间，纤维的体积含量超过50%。

该叶片长约1.2m，名义宽度140mm，弓深大约315mm。

在消除上述所有部件的过程中，该复合材料的轴/悬架设计整合了传统金属悬架的所有功能，如：该弓形的悬架叶片在组装过程中按其预压的形状被安装到汽车上，并横跨汽车前端宽度而作为一个单一的弹簧用于吸收路振。

JEC 2015展会中，参观者们能够在展出的悬架系统上清晰地看到该悬架设计是如何将弹簧叶片结构从前悬架的转向功能中分离出来

总之，设计并制造一个复合材料的轴/悬架，在工程上付出的努力至少是设计同样的金属部件的5倍。

但就某种意义而言，花费额外的时间是必要的，因为钢作为一种传统材料而拥有大量的测试数据和合格数据，但对于复合材料部件而言，材料的最终表征必须在经历逐层老化、模拟和后处理后才能获得。

假设在类似的应用中使用复合材料，可以确信的是，由于材料的认证、测试和模拟工作从一个项目传递给了另一个项目，因此大多数额外的工程开发时间可以消除。

虽然这项技术仍被认为是概念性的，但这项应用却值得关注且具有潜力。

长期以来，复合材料一直被认为不适合商业化汽车的结构应用，为此，复合材料行业做了许多艰难的努力，来证明复合材料替代金属的潜力。

凭借Hutchinson公司在此方面迈出的重要一步，相信汽车制造商和消费者们可以做出自己的判断。

作者：Michael

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