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汽车轻量化的材料措施有哪些呢？ 已有9人参与
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| 汽车工业轻量化、安全节能环保的措施？从生产材料方面来说，可以有哪些具体措施，知名度汽车生产商都是如何在这方面进行改善的？ |
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费姚永芬
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314977903: 金币+1, 芬芬辛苦啦！\(^o^)/~ 2013-10-23 19:58:48
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1轻量化设计轻量化设计可有以下3种: 1)选取轻量的汽车形式和总成部件结构形式。如轿车采取发动机前置前轮驱动或发动机后置后轮驱动的布置形式,取代发动机前置后轮驱动的布置形式,减少中间传动轴以减重;卡车离合器用膜片弹簧取代螺旋弹簧,可减重一半以上;采用超轻悬架结构;采用承载式车身结构形式取代半承载式或非承载式车身结构形式。承载式车身结构是整个车身都参与承载,这样可以发挥车身材料性能的最大潜力。 2)车身结构、车架优化设计。据统计,轿车车身、底盘(含悬挂系统)、发动机3大件约占一辆轿车总重量的65%,其中车身外、内覆盖件的重量又居首位。我国客车车身骨架大多由型钢焊接而成,客车车身和货车车架也占相当大的比例,客车车身骨架通常采用局部加强的方法来加强强度,导致车身质量过大,有的12m大客车车身重量比轻量化车身重量多1 t。对大量客车车身结构的有限元分析和试验表明,我国客车车身自重大多存在偏重现象,而且有很多结构件出现强度、刚度富余的现象。除小部分客车结构杆件受力比较大外(占10%左右),其余大部分杆件受力很小。因此,对客车车身结构进行轻量化设计,这是被认为当前切实可行的主要途径。而东风霸龙重卡将牵引车的306mm双层大梁优化为273mm的双梁车架,减重约500 kg,因此,减少汽车的车身,车架重量就减少汽车总重量,是汽车轻量化的重要途径。在方法上,可以采用有限元法、优化方法和拓扑方法。在保证客车骨架和底架的刚度、强度、舒适性、安全性及工艺构造等因素的条件下,对车身结构进行尺寸优化、形状优化及拓扑优化,减轻车身骨架、车身钢板的重量。 3)通过整车或零部件小型化,实现汽车轻量化。如德国1998年产的节能型小型家庭轿车,车长3530mm, 4座,自重800 kg,油耗2. 94L,排放低于90 kg/km。 新材料的应用 目前可用来减轻汽车自重的材料有2大类: 一是轻质材料,如铝合金、镁合金、钛合金、塑料和复合材料等,另一类是高强度材料,如高强度钢。 1)铝合金 铝的密度只有钢铁的1/3,具有良好的机械性能,耐腐蚀性、导热性好。其合金还具有高强度、易回收、吸能性好等特点。但铝合金加工难度比钢材高,焊接性能差。 当前汽车用铝合金以铸件为主,约占汽车用铝量的80%,用于制造发动机零部件、壳体类零件和底盘上的其他零件。如轿车发动机缸体、缸盖、离合器壳、保险杠、车轮、发动机托架等几十种零件。最近,重型车发动机中的进气歧管、油底壳、飞轮壳和齿轮室罩盖等零件也已开始大量采用铝合金铸件。变形铝合金在车身零件及结构件的应用方面也发展较快,如铝合金车厢盖、发动机罩、提升式后车门、前端翼子板、保险杠、车厢底板结构件、热交换器、车轮以及全铝车身等。预计铝将会成为仅次于钢的第2大汽车材料。 2)镁合金 镁的密度只有1. 8 g/ cm3,镁合金性能与铝合金相似,是当前最理想、重量最轻的金属结构材料。但其铸造性差,后处理工艺复杂,成本高。我国的镁资源非常丰富,储量占世界首位,因此前景非常广阔。目前已大批量应用镁的主要是车身和底盘零件,如仪表盘骨架与横梁、座椅骨架、转向盘、进气歧管,以及各种支架、罩盖等。 [ Last edited by 费姚永芬 on 2013-10-11 at 10:08 ] |
5楼2013-10-11 10:07:17
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