汽车外饰零部件材料的选择与应用
塑料及其复合材料是汽车工业中常用的非金属材料之一，汽车中的塑料用量已经占到了整个塑料产量的15%（图1
所示）。尤其是当今社会，对汽车环保化和轻量化的呼声不断高涨，塑料材料在汽车制造中的用量也不断增加。
汽车外饰零件是汽车零部件中应用塑料材料最多的零件系统，主要包括保险杠、后视镜、灯、门把手、进气格栅、天窗等（如图2所示）。现代轿车外饰件一般多采用注塑工艺成型，再进行喷漆或皮纹处理。作为喷漆件，为保证与车身颜色及漆面质量的一致，在选材时必须考虑喷涂系统，例如北美车身油漆多采用高温烘烤系统，外饰件选材时应考虑选择可耐高温烘烤的原料；作为皮纹件，在选材时须特别考虑原料的颜色及耐候性能是否满足设计要求。目前常用的外饰材料有PP （聚丙烯）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料）、ASA（苯乙烯、丙烯腈和压克力橡胶共聚）、POM（聚甲醛）、PA（尼龙、聚酰胺）、PC（聚碳酸酯）、PE（聚乙烯）等，但具体到每一个零件所使用的材料又有所不同，以下针对具体的零部件系统介绍材料的选择和应用情况。
保险杠材料的选择与应用
汽车的保险杠系统包括前保险杠和后保险杠，在车辆碰撞时起到了吸收能量、减少车身以及电器等部件受伤程度、减轻碰撞时对行人腿部的伤害的作用。保险杠一般包括蒙皮、吸能块、加强板等3大部分（如图3 所示）。
1. 保险杠材料的选择原则
保险杠一般采用喷涂处理，长期受到风吹、日晒、雨淋，在碰撞时首当其冲，工况恶劣，所以其材料有以下要求：
?良好的抗冲击性能：碰撞时有良好的弹性，为乘客提供保护；
?良好的耐候性：防止在高温暴晒下变形、老化等；
?良好的油漆附着能力：保证油漆不能脱落、变色；
?良好的流动性：满足注塑加工工艺的要求；
良好的加工性能：便于注塑模具设计；
?价格相对低廉：保险杠材料用量大，可以有效降低使用成本。
2. 常用保险杠材料的性能
PP 类材料无毒无味，密度小，电绝缘性能良好，力学性能好，有良好的延伸性和抗弯曲疲劳性能，对酸碱的耐受效果好，价格低廉，但PP 的耐低温冲击性能较差，不耐磨，易老化，所以通常采用改性的方法提高聚丙烯性能。目前，市面上PP类保险杠蒙皮材料多用PP/弹性体共混体系，或者PP/弹性体/滑石共混体系，它们属于热塑性弹性体的一种，它是通过改变PP 的结晶形状，使PP 的球晶细化，达到增韧的目的，PP/弹性体共混可以是二元体系，也可以添加第三种聚合物而成为三元体系。在二元体系中，EPDM（三元乙丙橡胶）对PP 的增韧改性效果最佳，也是用量最大的。
PP 与EPDM 在熔融共混过程中，将EPDM 进行硫化，得到分散在PP 连续相中的硫化交联的EPDM 微小颗粒，利用动态硫化技术可以制得热塑性弹性体，PP连续相在高温时
熔化提供热塑性，而硫化的EPDM 橡胶颗粒则在常温下提供高弹性，这是材料性能的十分巧妙的组合。特别是加入滑石填充后，PP 材料具有高刚性、低热膨胀系数和低收缩率，抗化学腐蚀性能强，尤其是经表面处理的滑石粉填充PP 可以有效地改善PP 抗冲击性能，提高模量，提高热变形温度。
PP/EPDM 有优良的耐候性、耐臭氧、耐紫外线、耐温性能，抗冲击性能良好，耐溶剂和耐化学药品性能强，加工简便，成本低。
目前福特嘉年华、菲亚特菲翔、大众桑塔纳等车型的保险杠蒙皮都采用PP 与EPDM 的改性材料。
TPO（热塑性弹性体）也是保险杠蒙皮的重要材料之一。TPO 触感温和，易着色，耐化学性能号，抗张强度和断裂伸长率好，电绝缘性和防滑性强，耐磨性和耐候性能优良。在TPO 分子中，大量高度胶连的橡胶粒子呈分散结构，少量塑料相结构包覆在胶连橡胶粒子周围形成连续相，使TPO 既具有硫化橡胶的高弹性，又具有塑料材料的热塑流动性和可加工性。
目前，大众宝来、帕萨特、马自达6 等车型的保险杠蒙皮都采用TPO 材料。
吸能块一般采用发泡聚丙烯或者是PP 类支架吸能结构，起到吸收撞击能量的作用。
加强板一般采用GMT 材料模压制成或者钢梁件，在低速碰撞过程中起到缓冲和吸收的作用，保护车辆内部成员。
除了以上常用材料外，PC/ABS 、PBT、SMC 等材料也可用于保险杠的生产与制造。
3. 常用的保险杠材料牌号
目前，国内或者国外生产PP 的厂家很多，国内厂家有上海锦湖日丽、上海聚威、广州金发、上海普利特等，国外厂家有巴斯夫、拜耳、杜邦等，但由于价格上的差异，除非主机厂指定材料，国内材料厂家的材料应用范围更广泛，如上海聚威的改性PP系列、广州金发的ABP 系列改性PP、上海普利特的改性PP系列、台湾奇美生产的TPO系列材料都是保险杠的常用材料。表1 列出了上海聚威工程塑料有限公
司所生产的工程改性PP的机械性能。表2列出了意大利API 生产的TPO 材料的性能。
外后视镜材料的选择与应用
汽车外后视镜一般固定在车门前端，属于国家强制检验的3C 零
件，其扩大了驾驶者的视野范围，保证了行车的安全。图4 是典
型的后视镜结构示意图，主要包括支座、镜壳、基板、连接件、镜片、加热片、镜头调节模块、转向灯等。
1. 外后视镜的材料选择原则
外后视镜一般采用喷涂处理，其材料有以下要求：
?良好的耐热性和抗腐蚀性能：防止在高温暴晒下变形老化、腐
蚀破坏等；
?良好的油漆附着能力：保证油漆不能脱落、变色；
?良好的流动性：满足注塑加工工艺的要求；
?良好的加工性能：便于注塑模具设计。
2. 常用后视镜材料的性能
后视镜镜壳和基座的常用材料为ASA ，它是一种由丙烯
腈(Acrylonitrile)、苯乙烯(Styrene)、丙烯酸橡胶(Acrylate)组
成的于上世纪70 年代研制成功的三元聚合物，属于抗冲改
性树脂。ASA 树脂是由橡胶相和树脂相组成的两相结构，橡胶相以颗粒状分散在连续的树脂相中，形成“海岛”结构，在两相的界面上有一层SAN 接枝物。ASA 属无定型三元共聚物，为饱和主链结构，不含双键，因此对紫外线的耐受能力很强，克服了ABS 树脂长期露置室外机械强度显著下降，受日光的分解而使颜色变黄等缺点；ASA 结构中引入了丙烯酸酯橡胶，使其共聚物具有极好的抗冲击性，尤其是低温抗冲击性能优良；ASA 结构中含有腈基，因此具有极强的耐化学腐蚀性；ASA 与PVC 的溶解度参数十分接近，两者具有很好的相溶性，
流变性能、热膨胀系数更加接近；ASA 在加工过程中热稳定性好，热变形温度可达92 C，共挤型材与
PVC 型材焊角强度基本相同。
此外，改性PP 也可作为外后视镜的重要材料。
3. 常用的后视镜材料牌号
上海锦湖日丽XC 系列ASA 材料，广州金发的ASA-W 系列材料、改性PP系列，上海聚威的PP改性系列，台湾奇美生产的PW 系列ASA 等，都是后视镜常用的材料。表3 列出了台湾奇美工程ASA 材料的特性与加工条件。表4 则列出了上海聚威工程玻纤增强PP 的性能。
灯材料的选择与应用
车灯可以分为前照灯、后车灯、转向灯、车牌照明灯等，它在车辆安全行驶的过程中起了重要的作用。组合前照灯在整辆车的前部，它主要起照明和信号作用。
1. 灯材料选择原则
灯材料有以下要求：
新材料在汽车发展的应用 学号：****** 姓名：***** 【摘要】：现代对汽车性能要求越来越高，轻量化、节能降耗和 降低排放污染是现在汽车发展的趋势，而轻量化必须从改进汽车的 材料出发，研制性能更好更轻的汽车材料从而带来能源消耗的减少，进而排放污染随之降低，汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，新材料对于汽车工业的发展是至关重要的。 【关键词】：新材料（合金，新型塑料，纳米材料等）；汽车 对于汽车工程材料来说，其总的发展趋势是：结构材料中钢铁 材料所占比例将逐步下降，有色金属、陶瓷材料、复合材料、高分 子材料等新型材料的用量将有所上升。在性能可靠的条件下，尽可 能多地采用铝合金、复合材料等轻型、新型材料取代钢铁材料。随 着大量新材料，如高分子材料、复合材料等的迅速发展，为现代汽 车的发展提供了必要的条件。复合材料、陶瓷材料、特殊用途材料 的用量呈增长趋势。新材料对于汽车工业的发展是至关重要的，下 面就分几个方面介绍一下最新汽车材料的应用，车身新材料的种类: 镀锌钢板 随着汽车工业发展，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的 抗腐性能，镀锌钢板得到广泛使用。由于在目前汽车车身制造中， 主要采用电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程 中还存在一些问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊 接电流密度减小；锌层表面烧损、污染电极而使电极寿命降低；锌 层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹及气孔等缺陷。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有 后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的 高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度大幅度提高，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性 能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。 含磷高强度冷轧钢板 含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱 盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较 高强度，比普通冷轧钢板高15％～25％；良好的强度和塑性平衡， 即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的 耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能。 烘烤硬化冷轧钢板 经过冲压拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。
汽车新材料 随着时代的进步，科技的发展，各种新技术不断更新，许许多多的新产品如雨后春笋般出现，而各种新产品的出现必然离不开材料。材料是研究材料组成、结构、制造工艺、性质和使用性能之间相互关系的学科，为材料设计、制造、工艺优化和合理使用提供科学依据。材料科学技术的重要性是不言而喻的，21世纪三大支柱产业：材料、能源、信息，很直观的告诉我们材料的重要性。世界是由物质构成的,材料就是人们用来制成各种机器.器件,结构等具有某种特性的物质实体.材料是人类社会生活的物质基础,材料的发展引起时代的变迁,推动人类文明和社会进步.在人类发展和社会进步中,材料是一个带有时代和文明标志的基础,人类文明的发展史,就是一部利用材料,制造材料和创造材料的历史.材料是一切生产和生活活动的物质基础,历来是生产力的标志,人类社会进步的里程碑。现在在汽车行业，新材料的利用使汽车行业发生了翻天覆地的变化。 现代材料学科更注重研究各类材料及它们之间相互渗透的交叉性和综合性。简单点说，在汽车制造领域，材料研发机构的使命就是通过改进相关零部件的制造材料，来提升整车的安全性、舒适性、豪华和美观程度以及降低燃油消耗，当然对成本的影响也是必须考虑在内的。 目前汽车厂商改进制造材料的驱动力或者目标主要集中在两个领域：一是改进内饰、座椅面料以及车身覆盖件的材料以提升档次和豪华感；二是改进车身结构材料，以进一步提升安全性和经济性。这是由市场规律决定的，成本在其中占了很重要的因素。作为主要新材料的高强度钢、合金以及多种复合材料，其成本均比普通碳钢高出数倍至数十倍。因此，只有大幅度降低这些新材料的制造成本，才可能使诸多新材料进入批量生产。 车身新材料开发方向，主要集中在金属材料和复合材料两个领域，轻量化设计是大趋势。很多中高级轿车，都已经开始了这方面的尝试，比如马自达睿翼，大量使用高强度钢和超高强度钢，一方面提升了整车结构的强度和安全性，另一方面也减轻了自重降低了油耗。零部件方面，合金材料也逐渐提高了应用的程度，比如铝合金。铝的密度为2.7g／cm3，约为钢的1／3。它作为汽车材料有许多优点，如在满足相同机械性能的条件下，铝比钢减重60％，且易于回收。在碰撞中，铝可以比钢吸收更多的能量，降低事故的损伤程度。此外传统的钢板成形压机都可以用于成形铝，只是工艺设计中应注意补偿铝板中较大的回弹量即可，因而铝被广泛用于汽车(尤其是高级轿车和跑车)。随着工艺的成熟，铝及铝合金作为一种汽车轻量化材料，会越来越多地应用于各种车辆上。据世界铝业协会报告指出，汽车重量每减轻10％，油耗可减低8％～10％，每使用1 kg铝，可使轿车寿命期内减少20kg尾气排放。 降低能耗，是汽车技术革新矢志不渝的目标，不管是传统的汽柴油车，还是新一代的混合动力，或者纯电动车，都会想尽一切办法减少整车对能源的消耗以延长行驶里程。其中，减少汽车自身质量是除低汽车燃油或电力消耗的有效措施之一。采用高强度钢、低密度的轻质材料或者碳纤维，是汽车减重的最重要途径。1996年奥迪公司生产的全铝A8轿车采用铝合金挤压车架，重量降低了35％，抗扭强度增加了50％，在降低油耗方面的效果也是惊人的。其中热电材料的运用是汽车行业在降低方面所取得的一个巨大的进步。 随着全球工业化步伐的加快，世界性的能源短缺已经成为制约经济社会发展的重要因素。通过热电转换装置利用余热、废热直接进行温差发电不但可以有效地缓解能源短缺问题，也有利于减少环境污染。此外温差发电不需要使用传动部
厂商提供的汽车说明书，反映了汽车的基本性能和技术含量，读懂汽车说明书对选购汽车具有指导意义。一般的汽车说明书含有下列内容: (1)发动机的基本参数汽车发动机的基本参数主要包括发动机缸数、气缸的排列形式、气门数、排气量、最高输出功率和最大转矩。 ①缸数——汽车发动机常用缸数有3，4、5，6、8缸。排量1升以下的发动机常用3缸，2.5升以下一般为4缸发动机，3升左右的发动机一般为6缸，4升左右为8缸，5.5升以上用12缸发动机。一般来说，在同等缸径下，缸数越多，排量越大，功率越高;在同等排量下，缸数越多，缸径越小，转速可以提高，从而获得较大的提升功率。 ②气缸的排列形式——一般5缸以下的发动机的气缸多采用直列方式排列，少数6缸发动机也有直列方式排列的。直列发动机的气缸体成一字排开，缸体、缸盖和曲轴结构简单，制造成本低，低速转矩特性好，燃料消耗少，尺寸紧凑，应用比较广泛;缺点是功率较低。直列6缸的动平衡较好，振动相对较小。大多6到12缸发动机采用V形排列，v形即气缸分两列错开角度布置，形体紧凑，v形发动机长度和高度尺寸小\布置起来非常方便。V8发动机结构非常复杂，制造成本很高，所以使用的较少，而V12发动机则过大过重，只有极个别的高级轿车采用。 ③气门数——国产发动机大多采用每缸2气门，即一个进气门，一个排气门;国外轿车发动机普遍采用每缸4气门结构，即2个进气门，2个排气门，提高了进、排气的效率;国外有的公司开始采用每缸5气门结构，即3个进气门，2个排气门，主要作用是加大进气量，使燃烧更加彻底。气门数量并不是越多越好，5气门确实可以提高进气效率，但其结构极其复杂，加工困难，采用较少，国内生产的新捷达王就采用五气门发动机。 ④排气量——气缸工作容积是指活塞从上止点到下止点所扫过的气体容积，又称为单缸排量，它取决于缸径和活塞行程。发动机排量是各缸工作容积的总和，一般用于升( L)来表示。发动机排量是最重要的结构参数之一，它比缸径和缸数更能代表发动机的大小，发动机的许多指标都同排气量密切相关。 ⑤最高输出功率——最高输出功率一般用马力(hp )或千瓦(kW)来表示。发动机的输出功率同转速关系很大，随着转速的增加，发动机的功率也相应提高;但是到了一定的转速以后，功率反而呈下降趋势。一般在汽车使用说明中最高输出功率用每分钟转速来表示(r/min)，如lOOhp/5000r/min，即代表在每分钟5000转时发动机最高输出功率为100马力。 ⑥最大转矩——它指发动机从曲轴端输出的力矩，转矩的表示方法是N·m/r/min，最大转矩一般出现在发动机的中、低转速范围，随着转速的提高，转矩反而会下降。当然，在选择时要权衡一下怎样合理使用、不浪费现有功能。比如，北京冬夏都有必要开空调，在选择发动机功率时就要考虑到不能太小;只是在城市环路上下班交通用车，就没有必要挑过大马力的发动机。因此要尽量做到经济、合理选配发动机。
泡沫合金板 泡沫合金板由粉末合金制成，其特点是密度小，仅为0.4～0.7g／cm3，弹性好，当受力压 缩变形后，可凭自身的弹性恢复原料形状。泡沫合金板种类繁多，除了泡沫铝合金板外，还 有泡沫锌合金、泡沫锡合金、泡沫钢等，可根据不同的需要进行选择。由于泡沫合金板的特 殊性能，特别是出众的低密度、良好的隔热吸振性能，深受汽车制造商的青睐。目前，用泡 沫铝合金制成的零部件有发动机罩、行李箱盖等。 蜂窝夹芯复合板 蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成。根据夹芯材料的不同，可分为纸蜂窝、玻璃布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝等；面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。由于蜂窝夹芯复合板具有轻质、比强度和比刚度高、抗振、隔热、隔音和阻燃等特点，故在汽车车身上获得较多应用，如车身外板、车门、车架、保险杠、座椅框架等。英国发明了一种以聚丙烯作芯，钢板为面板的薄夹层板用以替换钢制车身外板，使零件质量减轻了50%~60%，且易于冲压成型。 工程塑料 与通用塑料相比，工程塑料具有优良的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等特点，且比要取代的金属材料轻、成型时能耗少。二十世纪七十年代起，以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车产业中被广泛采用。福特公司开发的LTD试验车，塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果（见表2）。 中国工程塑料产业普遍存在工艺落后、设备陈旧、规模小、品种少、质量不稳定的状况，而且价格高，缺乏市场竞争力。工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。如上海桑塔纳轿车塑料用量仅为2.86kg/辆，红旗CA7228型轿车为2.4kg/辆，而日本轿车均匀为14kg/辆，宝马则更高，为35.64kg/辆。但这种局面将很快被打破，由上海普利特复合材料有限公司投资新建、国内最大的汽车用高性能ABS工程塑料生产基地日前在上海建成投产。此项目引进了世界先进的工程塑料天生线和试验检测仪器等设备，形成了年产15,000吨高性能ABS工程塑料的能力。 高强度纤维复合材料 高强度纤维复合材料，特别是碳纤维复合材料（CFRP），因其质量小，而且具有高强度、高刚性，有良好的耐蠕变与耐腐蚀性，因而是很有前途的汽车用轻量化材料。碳纤维复合材料在汽车上的应用，美国开展的最好。 二十世纪八十年代后期，复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广，如发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。据统计，在欧美等国汽车复合材料的用量约占本国复合材料总产量的33％左右，并继续呈增长态势，复合材料作为汽车车身的外覆件来说，无论从设计还是生产制造、应用都已成熟，并已从车身外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展。图2为法国SORA公司为雷诺汽车公司开发的全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室。上海通用柳州汽车公司和东风公司计划推出全复合材料车身的家庭用小轿车。
汽车的主要性能包括动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、行驶平顺性、通过性、排放及噪声污染等。 （5）汽车的动力性。汽车的动力性可用三个指标来评定，即汽车的最高车速、加速能力和爬坡能力。汽车的最高车速是在平坦良好的路面（沥青铺设路面）所能达到的最高行驶速度。随着我国高速公路网的快速发展，目前，我国汽车的最高车速均已超过"$$ 公里& 小时。 汽车的加速能力是指汽车在行驶中迅速增加行驶速度的能力。汽车的加速能力常用汽车原地起步的加速性和超车加速性来评价。原地起步加速一般常用$ ’($ 公里& 小时所需时间多少来表示。超车加速的时间越短越好。汽车的爬坡能力是指汽车满载时，在良好的路面上以最低前进挡所能爬行的最大坡度。 （6）汽车的燃油经济性。汽车在一定的使用条件下，以最小的燃油消耗量完成单位运输工作的能力称为其燃油经济性。我国和欧洲一样，均用百公里耗油多少升来作为汽车燃油经济性指标。 （7）汽车的制动性。汽车的制动性能主要从制动效能、制动抗热衰退性和制动时汽车的方向稳定性这三个方面来评价。 1）汽车的制动效能。是指汽车迅速降低行驶速度直至停车的能力。制动效能是制动性能最基本的评价指标。它是由一定初速度下的制动时间、制动距离和制动减速度来评定。由于制动距离与行车安全有直接关系，因此，交通管理部门常按制动距离来制定安全法规。 2）汽车的制动抗热衰退性。是指汽车高速制动、短时间内多次重复制动或下长坡连续制动时制动效能的热稳定性。 3）汽车制动时的方向稳定性。是指汽车在制动时，按指定轨迹行驶的能力，即不发生跑偏、侧滑或甩尾失去转向能力。 （8）汽车的操纵稳定性。汽车的操纵稳定性包含着互相联系的两部分内容，一是操纵性，二是稳定性。操纵性是指汽车能及时准确地按驾驶员的转向指令转向；稳定性则是指汽车受到外界干扰后，能自行恢复正常行驶的方向，而不发生倒滑、倾覆、失控等现象。 （9）汽车行驶的平顺性。汽车行驶时，对路面不平度的隔振特性，称为汽车的行驶平顺性。汽车行驶时，路面的不平会激起汽车的振动，振动达到一定程度时，会使乘客感到不舒适和疲劳，或货物损坏，还会缩短汽车的使用寿命。 （10）汽车的通过性。汽车的通过性是指汽车在一定的载质量下能以足够的平均经济车速，顺利地通过坏路或无路区域，并能克服各种障碍物且具有一定的寿命。汽车的用途不同，对通过性的要求也不一样。行驶在城市铺设路面的汽车，对通过性要求并不突出，但对农用车或军用车辆，就要求有良好的通过性，因为这类车辆所行驶的路面条件复杂且较恶劣。（11）汽车的排放污染和噪声污染。汽车主要有三个排放污染源：一是发动机排气管排出的燃烧废气（柴油车还排放大量的颗粒物）；二是曲轴箱排放物；三是燃料蒸发排放物。这些排放物对环境的污染极大，对人类身体产生严重的不良影响，降低汽车排放污染是一项重要工作。汽车的噪声随着城市汽车保有量的增加，已成了城市环境中最主要的噪声源。 为了有效地控制城市的交通噪声，各国都制定了各种机动车的噪声标准及限值标。
汽车主要使用性能指标 汽车的使用性能是指汽车能适应各种使用条件而发挥最大工作效率的能力。主要有下面几项。 （一）汽车的动力性 这是汽车首要的使用性能。汽车必须有足够的平均速度才能正常行驶。汽车必须有足够的牵引力才能克服各种行驶阻力，正常行驶。这些都取决于动力性的好坏。汽车动力性可从下面三方面指标进行评价。 1、汽车的最高车速指汽车满载在良好水平路面上能达到的最高行驶速度。 2、汽车的加速能力指汽车在各种使用条件下迅速增加汽车行驶速度的能力。加速过程中加速用的时间越短、加速度越大和加速距离越短的汽车，加速性能就越好。 3、汽车的上坡能力上坡能力用汽车满载时以最低挡位在坚硬路面上等速行驶所能克服的最大坡度来表示，称为最大爬坡度。它表示汽车最大牵引力的大小。 不同类型的汽车对上述三项指标要求各有不同。轿车与客车偏重于最高车速和加速能力，载重汽车和越野汽车对最大爬坡度要求较严。但不论何种汽车，为在公路上能正常行驶，必须具备一定的平均速度和加速能力。 （二）汽车的燃料经济性 为降低汽车运输成本，要求汽车以最少的燃料消耗，完成尽量多的运输量。汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作量的能力，称为燃料经济性，评价指标为每行驶100公里消耗掉的燃料量（升）。 （三）汽车的制动性 汽车具有良好的制动性是安全行驶的保证，也是汽车动力性得以很好发挥的前提。汽车制动性有下述三方面的内容。 1、制动效能汽车迅速减速直至停车的能力。常用制动过程中的制动时间、制动减速度和制动距离来评价。汽车的制动效能除和汽车技术状况有关外，还与
汽车制动时的速度以及轮胎和路面的情况有关。 2．制动效能的恒定性在短时间内连续制动后，制动器温度升高导致制动效能下降，称之为制动器的热衰退，连续制动后制动效能的稳定程度为制动效能的恒定性。 3．制动时方向的稳定性是指汽车在制动过程中不发生跑偏、侧滑和失去转向的能力。当左右侧制动动力不一样时，容易发生跑偏；当车?quot;抱死"时，易发生侧滑或者失去转向能力。为防止上述现象发生，现代汽车没有电子防抱死装置．防止紧急制动时车轮抱死而发生危险。 （四）汽车的操纵性和稳定性 汽车的操纵性是指汽车对驾驶员转向指令的响应能力，直接影响到行车安全。轮胎的气压和弹性，悬挂装置的刚度以及汽车重心的位置都对该性能有重要影响。 汽车的稳定性是汽车在受到外界扰动后恢复原来运动状态的能力，以及抵御发生倾覆和侧滑的能力。对于汽车来说，侧向稳定性尤为重要。当汽车在横向坡道上行驶。转弯以及受其他侧向力时，容易发生侧滑或者侧翻。汽车重心的高度越低，稳定性越好。合适的前轮定位角度使汽车具有自动回正和保持直线行驶的能力，提高了汽车直线行驶的稳定性。如果装载超高、超载，转弯时车速过快，横向坡道角过大以及偏载等，容易造成汽车侧滑及侧翻。 （五）汽车的行驶平顶性 汽车在行驶过程中由于路面不平的冲击，会造成汽车的振动，使乘客感到疲劳和不舒适，货物损坏。为防止上述现象的发生，不得不降低车速。同时振动还会影响汽车的使用寿命。汽车在行驶中对路面不平的降震程度，称为汽车的行驶平顺性。 汽车行驶平顺性的物理量评价指标，客车和轿车采?quot;舒适降低界限"车速特性。当汽车速度超过此界限时，就会降低乘坐舒适性，使人感到疲劳不舒服。该界限值越高，说明平顺性越好。货车采用"疲劳--降低工效界限"车速特性。汽车车身的固有频率也可作为平顺性的评价指标。从舒适性出发，车身的固有频率在600赫兹～850 赫兹的范围内较好。高速汽车尤其是轿车要求具有优良的行驶
汽车制动性能评价指标 Final approval draft on November 22, 2020
3-2 汽车制动性能评价指标 导入新课：制动性能的评价指标包括制动效能、制动效能的恒定性、制动时的方向稳定性三个方面。 一、制动效能 制动效能是指汽车迅速降低行驶速度直至停车，或在下坡时维持一定车速及坡道驻车的能力，是制动性能最基本的评价指标。一般用制动减速度、制动力、制动距离等来评价。 1、制动减速度 是指制动时单位时间内车速的变化量。它反映了地面制动力的大小，与制动器制动力及附着力有关。 2、制动力 1）地面制动力 2）制动器制动力 3）地面制动力、制动器制动力和附着力之间的关系 汽车的地面制动力越大，制动减速度越大，制动距离越短；而地面制动力首先取决于制动器制动力，同时受地面附着条件的限制。因此只有汽车具有足够的制动器制动力，同时地面又能提供高的附着力时，才能获得足够的地面制动力 3、制动距离 是指车辆在规定的出速度下，以规定踏板力急踩制动踏板时，从驾驶员右脚接触到制动踏板到车辆停止时车辆所使的距离。 影响制动距离的主要因素：制动器起作用的时间、最大制动减速度
（有附着力和制动器制动力决定）、制动出速度。因此及时维护车辆能缩短制动器起作用时间以及制动性能的稳定。 二、制动效能的恒定性 1）热衰退性 制动效能的稳定性是指汽车制动的抗热衰退性，是指汽车高速制动、短时间重复制动或下长坡连续制动时制动效能的热稳定性。因为制动产生大量的热量，使制动器温度上升，制动器在热状态下能否保持有效的制动效能是衡量制动性能的重要指标。 2）水衰退性 当制动器被水浸湿时，应在汽车涉水后多踩几次制动踏板，是制动蹄和制动鼓摩擦生热迅速干燥。 三、制动时的方向稳定性 制动时方向的稳定性是指汽车制动时不发生跑偏、侧滑及失支转向能力。 1、制动跑偏 主要是由于左、右轮（尤其是前轴）制动器制动力不相等。为限制制动跑偏，要求前轴左、右制动力之差不大于该轴符负荷的5%，后轴为8% 2、制动侧滑与制动时转向能力的丧失 侧滑是指制动时汽车的某一轴或两轴发生横向滑移。 制动时转向能力丧失是指弯道制动时。汽车不再按原来的弯道行驶而沿前线方向驶出，或直线行驶制动时转动转向盘不能改变方向的现象。原因是转向轮抱死。
（汽车行业）汽车车身新材料的应用及发展方向
汽车车身新材料的应用及发展趋势 现代汽车车身除满足强度和使用寿命的要求外，仍应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代，轿车的整车质量中，钢铁占80％，铝占3％，树脂为4％。自1978年世界爆发石油危机以来，作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升，有色金属材料总体有所增加，其中，铝的增加明显；非金属材料也逐步增长，近年来开发的高性能工程塑料，不仅替代了普通塑料，而且品种繁多，在汽车上的应用范围广泛。本文着重介绍国内外在新型材料应用方面的情况及发展趋势。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。当下的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/mm2，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车X公司和宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg，占车身钢板用量的46%，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。含磷高强度冷轧钢板：含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较高强度，比普通冷轧钢板高15％～25％；良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能；烘烤硬化冷轧钢板：经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度，是车身外板轻量化设计首选材料之壹；冷轧双向钢板：具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点，如经烤漆后其强度可进壹步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如车门加强板、保险杠等；超低碳高强度冷轧钢板：在超低碳钢（C≤0.005％）中加入适量的钛或铌，以保证钢板的深冲性能，再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性和高强度的结合，特别适用于壹些形状复杂而强度要求高的冲压零件。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在俩层超薄钢板之间压入塑料的复合材料，表层钢板厚度为0.2～0.3mm，塑料层的厚度占总厚度的25％～65％。和具有同样刚度的单层钢板相比，质量只有57％。隔热防振性能良好，主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。铝合金 和汽车钢板相比，铝合金具有密度小（2.7g/cm3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点，技术成熟。德国大众X公司的新型奥迪A2型轿车，由于采用了全铝车身骨架和外板结构，使其总质量减少了135kg，比传统钢材料车身减轻了43％，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件，车身零件数量从50个减至29个，车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%，仍比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都能够回收再生利用，深受环保人士的欢迎。根据车身结构设计的需要，采用激光束压合成型工艺，将不同厚度的铝板或者用铝板和钢板复合成型，再在表面涂覆防具有良好的耐腐蚀性。 镁合金 镁的密度为1.8g/cm3，仅为钢材密度的35％，铝材密度的66％。此外它的比强度、比刚度高，阻尼性、导热性好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定性好，因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富，镁可从石棉、白云石、滑石中提取，特别是海水的
汽车用钢的分类和性能要求 外覆盖件 翼子板、侧围外板、车门外板、发动机罩外板、行李箱盖外板等各暴露部分，因而对表面质量要求高，必须具有抗腐蚀能力；同时应保证强度和刚性的要求，并具有良好的抗凹陷性；再者，要求有良好的成型性，但也应在一定厚度之下，一般使用料厚0.6mm-1.0mm 之间的薄板，且使用表面有涂层的镀锌或锌铁合金钢板。由于发动机罩、车门、行李箱盖等外板对刚度和成型性有要求，当前多采用BH 烘烤硬化钢、或者DP450 双相钢；一般抗拉强度≥300Mpa，n≥0.21；r≥1.3；δ≥34%；屈强比≤0.61，这样也达到减轻车体重量的效果。 内覆盖件 内覆盖件变形复杂，深拉延多，因此对塑性应变比和延伸率要求高，由于变形大，对变形均匀性也要求较高，料厚一般选用0.8mm-1.2mm，n≥0.24；r≥1.5；δ≥42%；屈强比≤0.61，同样也需要具备一定的防腐能力。 功能件 载荷甚至冲击，要求有足够的强度和刚度，其中如门柱、窗柱等结构件，抗拉要求在600Mpa，当前多选择双相DP 钢、相变诱导塑性TRIP 等高强度钢，既要保证有好的成型性，也要保证强度要求，门柱内板强度一般选用300Mpa 以，n≥0.24；r≥1.4；δ≥45%。功能件如门柱、门框、横梁、加强梁等，这类零件需要承受一定的载荷甚至冲击，要求有足够的强度和刚度，其中如门柱、窗柱等结构件，抗拉要求在600Mpa，当前多选择双相DP 钢、相变诱导塑性TRIP 等
高强度钢，既要保证有好的成型性，也要保证强度要求，门柱内板强度一般选用300Mpa 以上，n≥0.24；r≥1.4；δ≥45%。 加强板类零件 加强板零件一般有三种：1、在一些局部受到集中载荷作用的制件上，增加加强可分担部分载荷，提高该部位的刚度；2、采用具有吸振功能的钢板作为加强，以起到减振作用，保证整车安全性；3、另外一些加强板同时也是结构件，需要腐蚀功能，如挡泥板、下边梁等，其强度要求也高，要求在300Mpa以上，≥0.21；r≥1.3；δ≥34%，屈强比小于0.66。 底盘类零件 用于汽车结构件、安全件和加强件，如车轮、保险杠、横梁、纵梁、座椅导轨零件的，选用DP双相钢，其屈服强度在500MPa~900Mpa，采用热处理得到0%的铁素体和20%的马氏体的晶向结构，具有低屈强比、初始加工硬化诉苦块、服延伸、具有烘烤硬化性能；回弹大，但孔扩性能较差；也可选用TRIP相变诱导塑性钢，组织是铁素体、贝氏体和残余奥氏体，F+B+RA(5%~15%)，强度为600MPa~1000MPa，其特点是初始加工硬化指数小于DP钢，但在很长应变范围内仍保持较高的加工硬化指数，因此特别适合于低胀成型。 热轧钢板 低合金高强度钢，利用控轧控冷、细化晶粒和沉淀强化等作用，得到优良的综合力学性能，其屈强比高、回弹大，一般随强度的提高延伸性降低。为提高冷成型性能和焊接性能，钢中的碳含量有降低的趋势，一般用在汽车大梁、横梁、传动轴管和轿车底盘零件等结构件上，一般屈服强大大于550MPa，抗拉强度在600MPa~950MPa，延伸率大于12%，冷弯直径1.5a。
汽车主要性能指标 汽车的使用性能是指汽车能适应各种使用条件而发挥最大工作效率的能力。主要有下面几项。 （一）汽车的动力性 这是汽车首要的使用性能。汽车必须有足够的平均速度才能正常行驶。汽车必须有足够的牵引力才能克服各种行驶阻力，正常行驶。这些都取决于动力性的好坏。汽车动力性可从下面三方面指标进行评价。 1、汽车的最高车速 指汽车满载在良好水平路面上能达到的最高行驶速度。 2、汽车的加速能力 指汽车在各种使用条件下迅速增加汽车行驶速度的能力。加速过程中加速用的时间越短、加速度越大和加速距离越短的汽车，加速性能就越好。 3、汽车的上坡能力 上坡能力用汽车满载时以最低挡位在坚硬路面上等速行驶所能克服的最大坡度来表示，称为最大爬坡度。它表示汽车最大牵引力的大小。不同类型的汽车对上述三项指标要求各有不同。轿车与客车偏重于最高车速和加速能力，载重汽车和越野汽车对最大爬坡度要求较严。但不论何种汽车，为在公路上能正常行驶，必须具备一定的平均速度和加速能力。 （二）汽车的燃料经济性 为降低汽车运输成本，要求汽车以最少的燃料消耗，完成尽量多的运输量。汽车以最少的燃料消耗量完成单位运输工作量的能力，称为燃料经济性，评价指标为每行驶100公里消耗掉的燃料量（升）。 （三）汽车的制动性 汽车具有良好的制动性是安全行驶的保证，也是汽车动力性得以很好发挥的前提。汽车制动性有下述三方面的内容。 1、制动效能 汽车迅速减速直至停车的能力。常用制动过程中的制动时间、制动减速度和制动距离来评价。汽车的制动效能除和汽车技术状况有关外，还与汽车制动时的速度以及轮胎和路面的情况有关。
2．制动效能的恒定性 在短时间内连续制动后，制动器温度升高导致制动效能下降，称之为制动器的热衰退，连续制动后制动效能的稳定程度为制动效能的恒定性。 3．制动时方向的稳定性 是指汽车在制动过程中不发生跑偏、侧滑和失去转向的能力。当左右侧制动动力不一样时，容易发生跑偏；当车轮“抱死”时，易发生侧滑或者失去转向能力。为防止上述现象发生，现代汽车有电子防抱死装置．防止紧急制动时车轮抱死而发生危险。 （四）汽车的操纵性和稳定性 汽车的操纵性是指汽车对驾驶员转向指令的响应能力，直接影响到行车安全。轮胎的气压和弹性，悬挂装置的刚度以及汽车重心的位置都对该性能有重要影响。 汽车的稳定性是汽车在受到外界扰动后恢复原来运动状态的能力，以及抵御发生倾覆和侧滑的能力。对于汽车来说，侧向稳定性尤为重要。当汽车在横向坡道上行驶。转弯以及受其他侧向力时，容易发生侧滑或者侧翻。汽车重心的高度越低，稳定性越好。合适的前轮定位角度使汽车具有自动回正和保持直线行驶的能力，提高了汽车直线行驶的稳定性。如果装载超高、超载，转弯时车速过快，横向坡道角过大以及偏载等，容易造成汽车侧滑及侧翻。 （五）汽车的行驶平顶性 汽车在行驶过程中由于路面不平的冲击，会造成汽车的振动，使乘客感到疲劳和不舒适，货物损坏。为防止上述现象的发生，不得不降低车速。同时振动还会影响汽车的使用寿命。汽车在行驶中对路面不平的降震程度，称为汽车的行驶平顺性。 汽车行驶平顺性的物理量评价指标，客车和轿车采用“舒适降低界限”车速特性。当汽车速度超过此界限时，就会降低乘坐舒适性，使人感到疲劳不舒服。该界限值越高，说明平顺性越好。货车采用“疲劳--降低工效界限”车速特性。 汽车车身的固有频率也可作为平顺性的评价指标。从舒适性出发，车身的固有频率在600赫兹～850赫兹的范围内较好。 高速汽车尤其是轿车要求具有优良的行驶平顺性。轮胎的弹性、性能优越的悬挂装置、座椅的降震性能以及尽量小的非悬挂质量，都可以提高汽车的行驶平顺性。
《能源工程材料》 课外拓展阅读报告 《碳纤维复合材料在汽车工业中的应用》 姓名：XX 指导教师：XX 学号：XXXXXXXX 专业班级：XXXXXXXX 2016年6月 碳纤维复合材料在汽车工业中的应用 摘要：节能减排是当前汽车工业可持续发展迫切需要解决的问题，采用碳纤维复合材料等轻质材料使汽车轻量化是一个有效的解决办法。介绍了碳纤维复合材料的性能特点和在汽车上的应用现状，从材料、设计和成型工艺3个方面分析了其在国内汽车工业应用中的问题，提出了促进碳纤维复合材料广泛应用的发展建议，并展望了其在汽车工业中的应用前景。 进入21世纪以来，能源危机日趋严重，世界各国的排放法规日益严格，如何在保证安全性和动力性的前提下降低油耗和减少排放是目前汽车工业迫切需要解决的问题。采用各种轻质材料取代金属等传统材料，使汽车轻量化是实现节能减排的重要途径。碳纤维复合材料凭借轻质、高强度、高刚度、抗振性能好、抗疲劳、耐腐蚀等众多优点[1]越来越受到汽车工业的重视，在汽车中的应 用也越来越多。碳纤维及其复合材料是支撑国家高科技产业发展的关键材料，经过40多年的积累与发展，我国碳纤维及其复合材料研发拥有众多突破性进展，但在汽车领
域的应用还远落后于航空航天和其他工业领域[2]。因此有必要分析碳纤维复合材料在我国汽车工业应用中存在的问题，提出合理的发展对策，以适应汽车工业对材料发展的迫切需求。 1.碳纤维复合材料的性能特点和使用优势 与金属材料相比，碳纤维复合材料具有许多优良性能，应用于汽车上有明显的优势，主要表现在：1）密度小，强度高，CFRP在常用材料中比强度和比模量最高，用于车身及底盘能在减轻车重的同时不损失强度或刚度，汽车安全系数不降低。2）韧性好，具有良好的抗冲击性和能量吸收能力，用于车身及其结构件具有良好的碰撞安全性。3）阻尼高，抗振性能好，用于车身、传动系统及发动机部件具有良好的减振、隔音效果，提高了乘坐舒适性。4）抗疲劳性能极佳，用于承受疲劳载荷的汽车零部件能有效延长其使用寿命。 5）优秀的耐热性、抗腐蚀与抗辐射性能，在电动汽车和其他新能源汽车领域应用具有很强的竞争力。6）成型工艺多，可设计性好，易于实现零部件一体化生产，极大缩短开发周期，节约成本。 2.碳纤维复合材料在汽车上的应用 碳纤维复合材料用于汽车部件上不仅可以实现汽车轻量化，而且在安全性与乘用舒适性等方面也有很大提高，因此越来越受到汽车工业的重视，很多汽车制造商生产的高档、豪华轿车（如通用、宝马、大众、奔驰、福特、奥迪、本田、日产等）几乎都开始试用或已经采用了各种碳纤维复合材料。 1）碳纤维复合材料应用于汽车车身、底盘及承力部件，在保证安全性的同时具有十分明显的减重效果。在各种材料制造的车身中碳纤维复合材料是最轻的，尤其是与钢制车身相比，轻量化效果达53%以上。 美国通用汽车公司1992年展出了由碳纤维复合材料制造车身的超轻概念车，车身质量为 kg，整车质量降低68%，节油40%。兰博基尼汽车2011年推出了Mucilage替代车型，该车采用了全碳纤维复合材料单壳体车身，质量仅有kg。目前，碳纤维复合材料制成的车身结构件已在德国宝马公司开发的Z-9和Z-22系列中大量采用。德国大众汽车公司的“2L车”CC1 研究项目，碳纤维复合材料用于车身的比例高达
汽车用新材料的研究发展状况 1国内外汽车用新材料发展状况 1.1 国外汽车用新材料的发展现状与趋势 当前世界汽车材料技术发展的主要特征如下: (1轻量化与环保是当今汽车材料发展的主要方向; (2尽管近阶段钢铁材料仍保持主导地位, 但各种材料在汽车上的应用比例正在发生变化。主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料的用量将有较大的增长, 铸铁和中、低强度钢的比例将会逐步下降,但载重车的用材变化不如轿车明显; (3轻量化材料技术与汽车产品设计、制造工艺的结合将更为密切, 汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向; (4更重视汽车材料的回收技术; (5电动汽车、代用燃料汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应用工作不断加强。 减轻汽车自身质量是降低汽车排放、提高燃油经济性的最有效措施之一。世界铝业协会的报告指出, 汽车的自身质量每减少10%, 燃油的消耗可降低6~ 8%, 根据最新资料,国外汽车自身质量同过去相比减轻了20~ 26%。预计在未来的10 年内, 轿车自身质量还将继续减轻20%。铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料和高强度钢、超高强度钢等轻量化材料的开发与应用在汽车的轻量化中将发挥重大作用。可以看出, 尽管钢铁材料在当前仍然占主导地位, 但其份额却在逐年减少, 而铝合金、镁合金、塑料等轻量化材料的用量则呈持续上升的趋势。在最近投产的某些新车型中, 钢铁材料的比例更低, 例如在奥迪A2中, 钢材的比例仅
为34%, 轻质材料则高达52%。国外开发的全铝车身已经在AUDI A8、BMW Z8、FERRARI360等很多车型上使用, 甚至全铝发动机、轮毂都已经开始实际应用。 虽然联邦政府和欧共体有多种与材料有关的研究项目, 但整体上主要还是 体现在墓础研究方而。从汽车行业的应用性研究来讲, 主要依靠企业的自身力量, 这与美国汽车行业的情况很不相同, 后者可从国家得到各种资助。不仅如此, 德国政府在支持、促进和推广新材料在汽车行业的应用以及采用新材料的汽车的生产、销信等方而也没有任何鼓励的政策与措施。虽然从长远战略上说, 汽车采用新材料具有多种重要意义, 但就口前的实际而言, 首要目的是减轻重量、提高效率、降低能耗、减少环境污染。从根木上来讲, 汽车减轻屯量很有好处,既可增加使用面积, 又可节省燃料消耗, 减少环境污染。汽车能耗的70%与汽车重量有关, 如中型轿车 的自重每减少100公斤, 每百公里的燃料消耗就可减少0.4公升。此外, 自重减轻对加速和弹性等行驶效率也有积极影响, 同时可使转动和振动 部件的噪音明显降低。试验证明,假如负荷是单轴的或者在结构上可以沿纤维方向伸展的话, 纤维强化的材料明显比金属优越。 近年来, 虽然日本汽车工业由于各种原因而陷于持续的不景气状况之中, 但各汽车厂商从长远利益出发, 仍继续着各种汽车用新材料及其相关伎术的研 究开发, 并取得品些进展。总的来看, 这一领域研究开发的重点主要集中在三个方面。一是大力开发各类“低公害车”所需材料;二是继续发展汽车以铝、塑等代钢技术;三是提高汽车用材料再生利用率。 一、“低公害车”所需材料的发展状况 随着全球环保呼声日益高涨, 电动汽车、甲醇汽车、天然气汽车等不以汽油为动力源的所谓“低公害车”展现出诱人的发展前景。但是, 目前这类汽车离实用化都还相距甚远。其有待解决的主要问题之一就是所需的各种材料技术尚未过关。在被
汽车新材料：长玻纤增强PP（LFT-PP） 由于金属不适合成型复杂的形状，限制了它在很多零件中的应用，这也阻碍了成本的下降。与此相反，采用长玻纤增强塑料注射成型则可以克服上述诸多弊病。因此掀起了“以塑代钢”的潮流：LFT-PP替代金属成为汽车新材料。 LFT-PP是长纤维增强聚丙烯材料，聚赛龙LFT-PP塑料是长玻璃纤维经过专门设计的模具浸润PP基体树脂，得到被树脂充分浸润的料条后切成一定长度的粒子。 LFT-PP，也就是长玻纤增强聚丙烯(Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene.简称LGFPP)，作为汽车模块载体材料，该材料不仅能有效地提高制品的刚性、抗冲击强度、抗蠕变性能和尺寸稳定性，而且可以做出复杂的汽车模块制品。 长玻纤生产工艺 长玻纤增强复合塑料和短纤维增强复合塑料比较 2、高耐热
LFT-PP材料在120℃时的高温疲劳强度是普通玻纤增强PP的2倍，甚至比以耐热性著称的玻纤增强尼龙高10%，因而这种材料具有作为结构件所需的耐久性和可靠性。 3、更好的抗翘曲性 LFT-PP材料的优势特点 1、良好的尺寸稳定性 2、优异的耐疲劳性 3、较小的蠕变性能 4、各向异性小、低翘曲变形 5、优异的力学性能，特别是耐冲击特性
6、良好流动性、适应薄壁产品加工 LFT-PP材料的材料性能 1、优异的物理力学性能 2、优异的热氧老化性能 3、优异的耐低温性 4、良好的分散性和外观效果 5、良好的耐候性 LFT热塑性复合材料的加工成型 长纤维增强PP可用一般的射出成型机成型没有问题，但是若采用混炼度高的螺杆和射嘴会导致玻纤容易断裂，造成无法充分发挥长纤维原有的性能。因此推荐使用注塑机的选择如下： 螺杆长径比为16:1-22:1 压缩比为2:1-2.5:1 在允许的情况下尽量选择直径较大的螺杆 采用深螺槽、低压缩比螺杆 采用开放式大直径射嘴 LFT-PP在汽车领域中的典型应用
通常用来评定汽车的性能指标主要有：动力性、燃油经济性、制动性、操控稳定性、平顺性。 动力性 汽车的动力性是用汽车在良好路面上直线行使时所能达到的平均行驶速度来表示。汽车动力性主要用三个方面的指标来评定：最高车速；汽车的加速时间；汽车所能爬上的最大坡度。 最高车速——是指汽车在平坦良好的路面上行驶时所能达到的最高速度。数值越大，动力性就越好。 汽车的加速时间——表示汽车的加速能力也形象的称为反映速度能力，它对汽车的平均行驶车速有很大的影响，特别是轿车，对加速时间更为重要。常用原地起步加速时间以及超车加速时间来表示。
汽车的爬坡能力——用满载时的汽车所能爬上的最大坡度。这主要针对越野车。
这个图上的线条很多，倒U形的是汽车各档位对应的驱动力，斜向上的曲线是汽车的阻力。 当“阻力=驱动力”时，汽车达到平衡状态，这时的车速达到最高。汽车的阻力主要由四部分组成： 滚动阻力---轮胎在路面上滚动时产生的阻力，主要是摩擦力。 空气阻力----空气对汽车造成的正面阻力。 坡度阻力----爬坡哪能不费力？ 加速阻力---想跑得更快，就得多流汗。可见汽车也不容易，要克服这么多阻力才能跑起来。 燃油经济性 汽车的燃油经济性常用一定工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。在我国及欧洲，汽车燃油经济性指标的单位为L/100km，而在美国，则用MPG或mi/gall表示，即每加仑燃油能行驶的公里数。燃油经济性与很多因素有关，如行驶速度，当汽车在接近于低速的中等车速行驶时燃油消耗量最低，高速时随车速增加而迅速增加。另外，汽车的保养与调整也会影响到汽车的油耗量。 燃油经济性的主要指标包括：
一、判断题（每题2分，共20分） 1．现代胎面花纹的作用：一是提高轮胎的抓地能力，二是提高潮湿路面上的排水能力。（） 2．超车加速时间指用1档或2档，由某一预定车速开始，全力加速到某一高速所需的时间。（） 3. 汽车在平直的路面上行驶时不存在上坡阻力。（） 4. 汽车发动机是对燃料经济性最有影响的部件。（） 5. 降低压缩比可以提高发动机的燃油经济性。（） 6. 为了提高汽车的经济性，变速器档位设置应采用适当增加档位数。（） 7. 汽车急减速时的 CO 排放量是各种速度工况中最严重的。（） 8. 低温下机油黏度变大，曲轴旋转阻力矩增大，发动机起动转速降低。（） 9. 汽车轻量化材料具有代表性的有轻金属、高弹力钢、塑料等。（） 10. 制动过程所经历的时间即为制动时间。（） 二、选择题（每题2分，共20分） 11. 由于空气的黏性在车身表面产生的切向力在行驶方向的分力称为（）。 A.摩擦阻力 B.形状阻力 C.干扰阻力 D.诱导阻力 12. 下列不是造成汽车传动系机械传动效率低的原因为( ）。 A.主减速器、差速器润滑不良 B.发动机动力不足 C.离合器、变速器磨损 D.轮毂轴承松旷 13. 我国规定的汽车燃油经济性的综合评价指标为（）。 A.等速百公里燃油消耗量 B.加速油耗 C.循环工况百公里油耗 D.混合油耗 14. 发动机采用多气门结构可以提高( ）。 A.摩擦阻力 B.发动机转速 C.充气系数 D.发动机负荷 15. 汽车迅速降低行驶速度直至停车的能力为( ）。 A.制动力 B.制动效能 C.制动时间 D.制动稳定性 16.目前按照国家现行标准，乘用车（汽油机）的尾气标准按照（）方法检测。 A．双怠速法B．加速度法C．模拟工况法D．怠速法 17. 按照我国的交通法规，汽车前照灯的照射方向应该是（）。 A．偏左偏下 B．偏右偏下 C．水平偏左 D．水平偏右 18. 目前国内汽车综合性能检测站所用制动检测设备多为（）。 A.平板式制动检测台 B.侧槽式制动检测台 C.多角式制动检测台 D.举升式制动检测台 19．轮胎对行驶平顺性的影响主要取决于轮胎的径向刚度，适当（）轮胎径向刚度，可以改善行驶平顺性。A．减小 B.增加 C. 改变 D.以上都不是