汽车轻量化探讨.doc

汽车轻量化探讨.doc汽车轻量化探讨摘要:汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。关键词:汽车轻量化材料工艺现状一、 引言:20世纪70年代曾爆发两次石油危机。此后,人们深刻认识到要维系汽车工业的长远发展,必须降低油耗,节约能源,否则H益减少的能源将成为汽车工业发展的瓶颈。80年代中期以后,随着人类生存环境压力的增大,作为污染源之一的汽车尾气排放问题也成为人们关注的焦点。如何减少排放,如何降低对环境的污染,确保人类拥有更良好的生存环境,再次成为汽车工业发展的绊脚石。综合分析,汽车工业发展同汽车能耗及排污密切相关,于是二十一世纪汽车工业的聚焦点一致转移到了合理的汽车轻量化设计上。诣在实现汽车节能减排的最终目的C并且世界各国相关领域科研人员也不断致力于汽车轻量化途径的探索之中。二、 汽车轻量化的益处国外有试验表明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽车整备质量每减少100公斤,-;汽车重量降低1%,%o当然,节油仅是轻量化追求的一个方而而已。实际上,车身变轻对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都大有裨益,具有高输出功率、低噪声、低振动和良好的操纵性、高可靠性等优点。并且在驾驶方面,汽车轻量化后其加速性能也将得到提高,而在碰撞时由于惯性小,制动距离也将减少。此外,车辆每减轻100公斤,二氧化碳排放可减少约5克/公里。这些数据显示出轻量化设计具备这样三个优点:节油、减排、提升驾驶乐趣。三、 汽车轻量化的途径综述当然,汽车轻量化设计是一个系统工程,这个不是类似于某些日系厂商偷工减料的路子。汽车轻量化大致可以分为三类,一是材料轻量化;二是整体设计轻量化;三是制造工艺轻量化。倘若实在要论重要性也就是决定性因素,那么认为车辆的轻量化与设计的优化和轻量化材料的应用这两点密不可分,更加具有依赖性。设计上主要包括:车身轻量化、发动机轻量化、底盘轻量化这三个方面。轻量化材料主要包括碳纤维、铝合金、镁合金、钛合金、工程塑料、复合材料和高强度钢等,主要用來改造和替代车身材料。而对于制造工艺轻量化方面,则主要是依靠改进成形工艺,焊接工艺等实现小幅度的减重。(1)汽车工业发展现状——材料轻量化据统计,现代轿车小占自重90%的六类主要材料有刚材,铸铁,塑料,铝,复合材料,陶瓷及玻璃。其中钢材占55%-60%,铸铁占12%-15%,塑料占8-12%,铝占6%-10%,复合材料占4%,陶瓷及玻璃占3%,其他占10%。汽车轻量化材料一一高强度钢理论上,相对于传统340MPa的材料,600MPa级钢种的减重潜力约为20%,SOOMPa级钢种的减重潜能可达到30%以上。我国汽车用高强度钢研制及生产单位举例:武汉钢铁(集团)公司,上汽集团,重庆汽车研究所,BAOSTEEL,鞍山钢铁集团公司,华菱钢铁,上海大学。b、 汽车轻量化材料一一铝合金到2025年,釆用全铝车身的车型占比达到30%,全球车身用铝总量将达到870万吨,车身用铝行业将出现爆发式增长。轻量化材料新展望:c、 碳纤复合材料有望成为汽车结构件轻量化材料主线碳纤维复合材料应用将成未来车身结构轻量化的主要途径。碳纤维复合材料之前主要应用在航空航天领域,比如,波音787表面的90%都是碳纤维复合材