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汽車輕量化的材料措施有哪些呢？ 已有9人參與
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| 汽車工業(yè)輕量化、安全節(jié)能環(huán)保的措施？從生產(chǎn)材料方面來說，可以有哪些具體措施，知名度汽車生產(chǎn)商都是如何在這方面進(jìn)行改善的？ |
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1輕量化設(shè)計(jì)輕量化設(shè)計(jì)可有以下3種: 1)選取輕量的汽車形式和總成部件結(jié)構(gòu)形式。如轎車采取發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)后置后輪驅(qū)動(dòng)的布置形式,取代發(fā)動(dòng)機(jī)前置后輪驅(qū)動(dòng)的布置形式,減少中間傳動(dòng)軸以減重;卡車離合器用膜片彈簧取代螺旋彈簧,可減重一半以上;采用超輕懸架結(jié)構(gòu);采用承載式車身結(jié)構(gòu)形式取代半承載式或非承載式車身結(jié)構(gòu)形式。承載式車身結(jié)構(gòu)是整個(gè)車身都參與承載,這樣可以發(fā)揮車身材料性能的最大潛力。 2)車身結(jié)構(gòu)、車架優(yōu)化設(shè)計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),轎車車身、底盤(含懸掛系統(tǒng))、發(fā)動(dòng)機(jī)3大件約占一輛轎車總重量的65%,其中車身外、內(nèi)覆蓋件的重量又居首位。我國客車車身骨架大多由型鋼焊接而成,客車車身和貨車車架也占相當(dāng)大的比例,客車車身骨架通常采用局部加強(qiáng)的方法來加強(qiáng)強(qiáng)度,導(dǎo)致車身質(zhì)量過大,有的12m大客車車身重量比輕量化車身重量多1 t。對(duì)大量客車車身結(jié)構(gòu)的有限元分析和試驗(yàn)表明,我國客車車身自重大多存在偏重現(xiàn)象,而且有很多結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)強(qiáng)度、剛度富余的現(xiàn)象。除小部分客車結(jié)構(gòu)桿件受力比較大外(占10%左右),其余大部分桿件受力很小。因此,對(duì)客車車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),這是被認(rèn)為當(dāng)前切實(shí)可行的主要途徑。而東風(fēng)霸龍重卡將牽引車的306mm雙層大梁優(yōu)化為273mm的雙梁車架,減重約500 kg,因此,減少汽車的車身,車架重量就減少汽車總重量,是汽車輕量化的重要途徑。在方法上,可以采用有限元法、優(yōu)化方法和拓?fù)浞椒�。在保證客車骨架和底架的剛度、強(qiáng)度、舒適性、安全性及工藝構(gòu)造等因素的條件下,對(duì)車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行尺寸優(yōu)化、形狀優(yōu)化及拓?fù)鋬?yōu)化,減輕車身骨架、車身鋼板的重量。 3)通過整車或零部件小型化,實(shí)現(xiàn)汽車輕量化。如德國1998年產(chǎn)的節(jié)能型小型家庭轎車,車長(zhǎng)3530mm, 4座,自重800 kg,油耗2. 94L,排放低于90 kg/km。 新材料的應(yīng)用 目前可用來減輕汽車自重的材料有2大類: 一是輕質(zhì)材料,如鋁合金、鎂合金、鈦合金、塑料和復(fù)合材料等,另一類是高強(qiáng)度材料,如高強(qiáng)度鋼。 1)鋁合金 鋁的密度只有鋼鐵的1/3,具有良好的機(jī)械性能,耐腐蝕性、導(dǎo)熱性好。其合金還具有高強(qiáng)度、易回收、吸能性好等特點(diǎn)。但鋁合金加工難度比鋼材高,焊接性能差。 當(dāng)前汽車用鋁合金以鑄件為主,約占汽車用鋁量的80%,用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、殼體類零件和底盤上的其他零件。如轎車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、缸蓋、離合器殼、保險(xiǎn)杠、車輪、發(fā)動(dòng)機(jī)托架等幾十種零件。最近,重型車發(fā)動(dòng)機(jī)中的進(jìn)氣歧管、油底殼、飛輪殼和齒輪室罩蓋等零件也已開始大量采用鋁合金鑄件。變形鋁合金在車身零件及結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用方面也發(fā)展較快,如鋁合金車廂蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、提升式后車門、前端翼子板、保險(xiǎn)杠、車廂底板結(jié)構(gòu)件、熱交換器、車輪以及全鋁車身等。預(yù)計(jì)鋁將會(huì)成為僅次于鋼的第2大汽車材料。 2)鎂合金 鎂的密度只有1. 8 g/ cm3,鎂合金性能與鋁合金相似,是當(dāng)前最理想、重量最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料。但其鑄造性差,后處理工藝復(fù)雜,成本高。我國的鎂資源非常豐富,儲(chǔ)量占世界首位,因此前景非常廣闊。目前已大批量應(yīng)用鎂的主要是車身和底盤零件,如儀表盤骨架與橫梁、座椅骨架、轉(zhuǎn)向盤、進(jìn)氣歧管,以及各種支架、罩蓋等。 [ Last edited by 費(fèi)姚永芬 on 2013-10-11 at 10:08 ] |
5樓2013-10-11 10:07:17
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