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汽车轻量化是指通过减少车辆总重来提高燃油效率、降低排放并改善性能的一种方法。
以下是汽车轻量化的主要途径：
1. 材料选择：使用轻量化材料可以显著降低车辆重量。
常用的轻量化材料包括高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料等。
这些材料具有较高的强度和刚度，同时相对较轻。
2. 零部件优化：通过重新设计和优化汽车的零部件，可以减少材料使用量，降低重量。
采用先进的设计和制造技术，如拓扑优化、结构优化、减少零部件数量和合理布局等，可以实现轻量化。
3. 引入新技术：引入新的技术可以在不降低安全性能的前提下实现轻量化。
例如，采用先进的焊接、粘接和铆接技术可以减少结构重量；应用模块化设计和3D打印技术可以减少部件数量和重量。
4. 增加复合材料使用：复合材料具有高强度、高刚度和轻质化的特点，可用于替代传统的金属材料。
在汽车制造中广泛应用碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料等，以降低车辆重量。
5. 车身结构优化：优化车身结构可以减少重量，提高刚度和安全性能。
采用合理的设计和材料使用，如采用单壳体结构、蜂窝结构、组合结构等，可以实现轻量化效果。
6. 动力总成改进：通过采用高效的动力总成技术，如混合动力系统、电动驱动系统等，可以减少发动机重量，从而实现整体轻量化效果。
综合使用上述途径，汽车制造商可以有效降低车辆重量，提高燃油经济性和环境友好性，同时保持车辆的性能和安全性能。
轻量化设计对汽车性能的影响随着人们对环保意识的逐渐提高和汽车行业的不断发展，轻量化设计已经成为当今汽车制造业的一个重要趋势。
轻量化设计通过减少汽车整车和部件的重量，旨在提高燃油经济性、减少尾气排放和提升整体性能。
本文将探讨轻量化设计对汽车性能的影响。
一、燃油经济性的提升轻量化设计可以显著提高车辆的燃油经济性。
汽车的燃油经济性通常通过减少整车重量来改善。
轻量化设计使用轻量的材料，如高强度钢、铝合金和碳纤维等，来替代传统的重量材料，如钢铁。
这些材料不仅具有较强的强度和刚度，还可以显著降低整车重量。
例如，使用轻量化材料制造的车身和底盘可以减少车辆的自重，从而减少了车辆在行驶时需要消耗的能量。
此外，减轻车辆重量还可以减少惯性阻力，使车辆更容易启动、加速和减速，从而提高燃油经济性。
二、操控性和车辆动力性能的提升轻量化设计还可以显著提升汽车的操控性和车辆动力性能。
汽车的操控性是指车辆在行驶过程中对驾驶员操作的反应和处理的灵活度。
轻量化设计可以减少车辆的质量和惯性，使车辆更加灵活和敏捷。
例如，在赛车和高性能汽车中，轻量化设计是提高操控性和动力性能的重要手段之一。
通过减少车辆的重量，可以降低车辆的重心，改善车辆的平衡和悬挂性能，使车辆更好地适应高速行驶和急转弯等复杂路况。
此外，轻量化设计还可以提升汽车的加速性能和瞬时动力输出。
较轻的整车质量和减少的惯性负荷可以减少发动机在启动和加速时需要输出的动力，从而提高汽车的加速性能和瞬时动力输出。
三、安全性的提高虽然轻量化设计主要是为了提升汽车的燃油经济性和性能，但它也可以对汽车的安全性产生积极的影响。
轻量化设计使用高强度材料来替代传统材料，可以在一定程度上提高汽车的抗碰撞能力和耐久性。
例如，高强度钢和碳纤维等材料具有较高的抗张强度和抗弯刚度，可以有效吸收和分散碰撞能量，保护乘员免受伤害。
轻量化设计还可以减少车辆的惯性力，在发生事故时减少碰撞力对乘员的冲击。
然而，在实际应用中，轻量化设计也面临一些挑战。
国内外汽车轻量化产业发展趋势及整体解决方案-概述说明以及解释1.引言1.1 概述汽车轻量化产业是指以减轻汽车自身重量为目标，采用新材料、新工艺和新技术，实现汽车整体质量的降低。
随着全球汽车工业的快速发展，汽车轻量化已成为汽车行业的研究热点和发展趋势。
国内外汽车轻量化产业正逐渐形成新的技术和市场竞争优势。
随着环保意识的增强和对能源消耗的关注，汽车轻量化成为全球汽车工业发展的重要方向。
减轻汽车整体重量可以显著降低燃油消耗和尾气排放，从而减少对环境的污染。
同时，轻量化还能提高汽车性能，如加速性、操控性和安全性等，为消费者提供更为舒适和绿色的出行方式。
国内汽车轻量化产业的发展受到技术创新和政策支持的双重推动。
技术创新方面，国内汽车制造企业积极引进和研究先进轻量化材料和技术，如高强度钢、铝合金、碳纤维等，不断提升轻量化水平。
政策支持方面，国家出台了一系列鼓励节能减排和推动汽车轻量化发展的政策措施，如给予研发资金支持、减税优惠和推广应用奖励等，积极推动了国内汽车轻量化产业的发展。
相比之下，国外汽车轻量化产业发展更为成熟和先进。
先进材料应用方面，部分发达国家已成功应用了高强度钢、铝合金、镁合金和碳纤维等轻量化材料，有效降低汽车整体质量。
智能制造技术方面，一些国外汽车企业已实现了智能制造生产线的建设和运营，通过自动化和智能化装备提高生产效率和产品质量。
在国内外汽车轻量化产业的发展过程中，面临着一些共同的挑战。
首先是新材料的成本问题，尽管轻量化材料的应用能够降低汽车整体重量，但在使用成本上却相对较高。
此外，产业链的完善和协同也是一个挑战，包括材料供应、生产技术、装备制造等方面的协同发展，需要产业各方共同努力。
为解决这些挑战，整体解决方案的制定和实施变得尤为重要。
整体解决方案需要包括技术创新、产业链协同、政策支持和市场培育等方面的综合措施。
只有通过整体解决方案的有效推动，才能够进一步推动国内外汽车轻量化产业的发展，实现汽车工业的可持续发展。
汽车轻量化技术的前景与挑战研究近年来，汽车轻量化技术因其能够提高燃油效率、减少二氧化碳排放和提升汽车性能而备受关注。
随着环保意识的增强和对能源可持续性的追求，汽车制造商和研究机构们都投入了大量的资源和精力来研发和应用新的轻量化材料和技术。
然而，这一领域仍然面临着许多挑战。
首先，汽车轻量化技术的前景在于其对燃油效率和环境保护的积极影响。
轻量化可以减少汽车的整体重量，从而降低燃油消耗量。
这对于实现更高的燃油效率和减少尾气排放至关重要，以应对日益严峻的能源和环保压力。
同时，轻量化材料的应用还可以提升汽车的动力性能和操控性能，使得车辆更为灵活和高效。
其次，轻量化技术的前景还在于其对新能源汽车的推进。
随着电动车辆的普及和技术的进步，轻量化对于提升电动车辆的续航里程至关重要。
减少车辆的重量可以降低电池消耗的能量，从而延长电动车辆的续航里程，提升电动车辆的可行性和市场竞争力。
然而，汽车轻量化技术仍然面临着一些挑战。
首先是轻量化技术与安全性的平衡。
汽车是人们生活中必不可少的交通工具，其安全性是汽车设计和制造的首要考虑因素。
尽管使用轻量化材料可以降低整车重量，但过度轻量化可能会影响车辆的结构强度和抗冲击性能，从而降低行车安全性。
因此，开发更高强度、高韧性和经济高效的轻量化材料是面临的首要挑战之一。
其次是轻量化技术的成本和生产工艺问题。
虽然轻量化材料在降低汽车重量方面具有优势，但其成本相对较高。
例如，一些先进的轻量化材料如碳纤维复合材料在研发和生产方面都存在较高的成本。
此外，新材料的应用还需要相应的生产工艺和设备支持，这也将增加制造成本。
因此，如何降低轻量化技术的成本并提高生产效率是一个重要的课题。
另外，轻量化技术还面临着可持续性和环境友好性的挑战。
尽管轻量化可以提高汽车的燃油效率和减少尾气排放，但一些轻量化材料的生产和废弃可能会对环境造成负面影响。
例如，某些金属合金的提取和加工会消耗大量的能源和水资源，并产生大量的废水和废气。
汽车轻量化材料提出了哪些要求
汽车轻量化材料需要满足以下要求：
1. 重量轻：汽车轻量化的目标是减少整车重量，所以轻量化材料必须具有比传统材料更轻的特性。
2. 强度高：轻量化材料需要具备足够的强度来满足汽车的安全要求。
即使材料轻，但在受到冲击、碰撞等外力作用时也能够保持其结构的完整性。
3. 刚度高：轻量化材料需要具备足够的刚度，以保证汽车在行驶中的稳定性和操控性。
刚度指材料抗弯曲、抗扭转等变形程度的能力。
4. 耐腐蚀性好：轻量化材料需要具备较好的耐腐蚀性，以保证材料在恶劣环境下的长期使用。
某些材料在接触水、盐等会导致腐蚀的环境下表现出更好的性能。
5. 可再生性：轻量化材料的可再生性是当前趋势之一。
可再生材料意味着能够通过回收再利用，减少资源消耗和环境污染。
6. 成本效益：虽然轻量化材料具有许多优势，但成本仍然是考虑的重要因素。
材料的成本应该是可接受的，以确保轻量化技术的广泛应用。
汽车轻量化技术介绍
《汽车轻量化技术介绍》
嘿，大家好呀！今天咱来聊聊汽车轻量化技术。
你们知道吗，我有一次特别的经历。
那回我去参加一个车展，在那里面我就像刘姥姥进了大观园一样，东瞅瞅西看看。
然后我就看到了一辆特别酷炫的车，那车身线条流畅得就像一道闪电。
我走近一瞧，嘿，这车门感觉好轻啊，我轻轻一推就开了。
当时我就好奇，这车门咋这么轻呢。
后来我一打听才知道，这就是汽车轻量化技术的功劳啊。
原来啊，通过使用一些新型的材料，比如铝合金、碳纤维啥的，就能让汽车的重量大大减轻。
就像我们人减肥一样，瘦了之后就更灵活了嘛。
这样一来，车子跑起来就更轻快了，也更省油了。
想象一下，一辆轻量级的汽车在路上飞驰，就像一只灵活的小燕子，嗖的一下就过去了。
而且啊，轻量化还能让车子的操控性更好，转弯、刹车啥的都更灵敏。
汽车轻量化技术真的是太神奇啦！它让我们的出行变得更加高效、环保。
就像我在车展上看到的那辆车一样，给我留下了深刻的印象。
以后啊，我相信会有越来越多的汽车用上这种厉害的技术，让我们的驾驶体验更加棒！哎呀，我都有点迫不及待想再去车展看看那些轻量化的汽车啦！
这就是我对汽车轻量化技术的介绍和一点小感受，希望你们也能喜欢上这项技术哟！嘿嘿！。
新能源汽车的轻量化技术研究在当今社会，随着人们对环保意识的不断提高和全球气候变暖问题的日益凸显，新能源汽车作为一种环保、节能的交通工具备受关注。
然而，新能源汽车普及面临的一个重要挑战就是续航里程的提升。
为了有效解决这一问题，汽车制造商们纷纷将目光投向了轻量化技术。
1.轻量化车身材料在新能源汽车的设计中，采用轻量化车身材料是实现减重的关键。
传统燃油车大量使用的钢铁材料在新能源汽车中逐渐被轻质合金、碳纤维等高强度、高韧性材料取代。
这些材料不仅可以减轻汽车整车重量，提升能源利用效率，还可以提高汽车的整体安全性和稳定性。
2.智能轻量化设计除了采用新材料外，轻量化技术还包括智能轻量化设计。
通过仿生学、机器学习等技术，汽车设计师可以优化车身结构，精准计算零部件强度分布，最大程度地减轻汽车重量，同时确保汽车整体结构的稳定性和安全性。
3.轻量化动力系统在新能源汽车中，动力系统也是减重的重点之一。
采用高效节能的电池、电机等组件替代传统内燃机可以显著减轻车辆整体重量。
新型电池技术的应用和不断提升也为轻量化提供了更多可能性。
4.全车轻量化集成实现新能源汽车的轻量化需要整车系统的协同作用，而不是简单地局限于单个零部件的减重。
全车轻量化集成将不同部件相互协调，达到整车整体轻量化的效果，从而提高汽车的续航里程和性能表现。
新能源汽车的轻量化技术研究是推动其发展的关键之一。
通过采用多种轻量化技术手段，可以有效提升新能源汽车的续航能力，降低能耗，更好地满足环保出行的需求，为可持续交通发展做出贡献。
轻量化技术是新能源汽车发展的必然趋势，只有不断推动轻量化创新，才能使新能源汽车更加环保、高效、可持续。
汽车轻量化的概念
汽车轻量化是指在保证车辆安全性和性能的前提下，尽可能减少汽车的重量。
汽车轻量化可以从材料、设计和制造工艺等方面入手，以达到降低车辆燃油消耗、减少污染排放和提高车辆性能的目的。
汽车轻量化的概念最早出现于上世纪70年代，当时主要是为
了减少车辆油耗和排放。
随着汽车技术的不断发展，汽车轻量化已经成为了现代汽车制造业的一个重要趋势。
根据统计数据，每减少100公斤的车重，就可以降低6%左右的燃油消耗。
汽车轻量化的实现需要从多个方面入手。
首先是材料方面，采用轻量化材料可以有效降低车辆重量。
目前，常用的轻量化材料包括铝合金、镁合金、碳纤维等。
这些材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点，可以有效提高车辆的性能和安全性。
其次是设计方面，通过优化车身结构和部件布局，可以减少车辆的空气阻力和摩擦阻力，从而达到降低燃油消耗的目的。
例如，采用流线型设计可以减少空气阻力，采用轮毂盖可以减少轮胎与空气的摩擦阻力。
最后是制造工艺方面，采用先进的制造工艺可以有效降低车辆重量。
例如，采用钣金成形技术可以减少车身焊接点，从而降
低车身重量；采用3D打印技术可以制造出更轻、更强的零部件。
总之，汽车轻量化是未来汽车发展的趋势。
随着环保意识和燃油价格的不断提高，汽车轻量化将成为汽车制造业的重要发展方向。
同时，汽车轻量化也将促进汽车技术的不断创新和进步，推动汽车行业向更加环保、节能、高效的方向发展。
汽车轻量化技术发展趋势分析随着人们对环保节能意识的日益增强，汽车轻量化技术成为了汽车行业的一个热门话题。
轻量化是指在维持汽车性能和功能不变的情况下，通过减少汽车整车重量来提高汽车燃油效率和降低二氧化碳排放。
本文将分析汽车轻量化技术的发展趋势。
一、汽车轻量化技术发展历程随着汽车工业的快速发展，汽车的质量和性能得到了显著提升。
然而随之而来的问题是汽车的重量不断增加，导致燃油消耗和污染排放等问题日益严重。
为了解决这些问题，汽车轻量化技术不断得到发展和应用。
最早的轻量化技术是采用轻量材料，如铝合金、镁合金等材料进行研发和应用，使汽车的整车重量得以降低。
然而，这些材料的成本较高，价格不菲，限制了轻量化技术的推广。
随后，汽车轻量化技术进入了一个新的阶段，采用先进的制造工艺技术，如板材冲压、焊接、铆钉连接等技术，使汽车结构变得更加精细化、复杂化，并能够实现零件的精细现代化加工。
这种轻量化技术的优势是能够减少汽车零部件的重量和成本，提高整车的燃油经济性。
目前，汽车工业已经进入了第三个轻量化技术阶段。
这个阶段的轻量化技术主要采用先进的复合材料，如碳纤维、玻璃纤维等材料，这些材料具有优异的强度和刚度，且重量轻，是未来汽车结构材料的发展方向。
二、汽车轻量化技术的现状目前汽车轻量化技术在汽车行业中已经得到了广泛的应用。
在轿车领域，一些高端汽车品牌已经开始采用混合材料，同时在汽车的发动机、变速器、底盘、悬挂等方面进行了轻量化设计。
在商用车领域，一些重型卡车也开始采用轻量化技术，以减少整车的重量和燃油消耗。
汽车企业已掌握了精密制造工艺、材料设计、CAE 分析等多项核心技术，已经实现了在汽车性能不变的情况下，汽车自重的大量减轻。
三、汽车轻量化技术的发展趋势未来，汽车轻量化技术将朝着以下几个方向发展：1. 混材设计。
将不同种类的材料同车身密集连接，以实现富有弹性的配置，发挥各种材料的优点，提升整车的性能。
2. 引入复合材料。
随着复合材料的不断发展，未来汽车的很多零部件都将采用复合材料。
汽车轻量化是节能环保的有效措施2010年09月28日16:10福建农林大学机电工程学院陈铭年潘翔梁霖锋我要评论(1)字号：T|T[导读]综述了汽车轻量化与节能环保的关系、轻量化的途径、轻量化的发展方向、轻量化面临的问题,强调了轻量化设计是实现汽车轻量化的主要途径之一。
汽车轻量化是汽车产业的发展方向之一,也是一个汽车厂商和国家技术先进程度的重要标志。
汽车轻量化英文名称：Lightweight of Automobile。
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。
实验证明，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，百公里油耗可降低0.3—0.6升；汽车重量降低1%，油耗可降低0.7%。
当前，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。
1、汽车轻量化与节能环保汽车行驶时,汽车运动阻力所消耗的功率有滚动阻力功率、爬坡阻力功率、空气阻力功率和加速阻力功率。
空气阻力主要与车身的形状、迎风面积等有关,并与速度的三次方成正比,但它与整车的总质量无关。
而滚动阻力、爬坡阻力和加速阻力均与整车的总质量成正比。
所以减轻自身质量,就减轻了整车总质量,从而就正比例地减少了上述3种阻力,也降低了能量消耗。
世界铝业协会的报告指出,轿车质量每减少10% ,燃油消耗可降低6% ~8%。
对自质量16~20 t的载货汽车,每减重1 000 kg,则可降低油耗6%~7%。
油耗的降低,意味着汽车的排污量的降低。
因此,减轻汽车自重,对于电动汽车而言,是节能的最有效措施之一;而对于燃油汽车,是节能环保的最有效措施之一。
2、汽车轻量化与钢材及运输成本1)汽车轻量化减少了汽车用材,降低了制造成本。
近年来,铁矿石价格上涨,钢铁也随之涨价。
原材料价格的不断上涨,给汽车制造业带来了很大的压力。
在汽车制造过程中,钢板的使用达50% ,各类铸铁件的使用占20% ~30% ,钢铁总消耗占所使用原材料的70% 。
以重卡为例,单车价格因钢铁涨价而涨20%左右。
2)汽车轻量化还减少了收费公路的货车通行费。
原来货运车辆的收费方式是根据车辆核定装载质量和车型分类来收取车辆通行费的, 2004年交通部出台《收费公路试行计重收费指导意见》,到2008年国内绝大部分省份都将实行计重收费。
该政策以实地测量的车货总质量为依据,计重收取车辆通行费。
这种收费方式除了能够抑制超载外,也促使汽车生产企业更加关注减轻车辆自重。
在同样总重情况下,自重小的车能够装载更多的货物。
如同样总重为40 t 的车,自重11 t的车要比自重12 t的车多装1 t的货物。
据测算,货车每降低1 t能给用户带来10 万元/ a的净收益。
3、汽车轻量化的途径和手段3. 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 。
3. 2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。
3)塑料及非金属基复合材料采用塑料和非金属基复合材料一般可减轻部件的重量35%左右。
低密度与超低密度片状成型塑料是由非金属为主的有机物组成的,具有密度小,成型性好,耐腐蚀,防振,隔音隔热等性能,同时又具有金属钢板不具备的外观色泽和触感。
目前,塑料大都使用在汽车的内外饰件上,如仪表板、车门内板、顶棚、副仪表板、杂物箱盖、座椅及各类护板、侧围内衬板、车门防撞条、扶手、车窗、散热器罩、座椅支架等。
而后逐渐向结构件、功能件和车身覆盖件方向发展。
复合材料即纤维增强塑料,是一种增强纤维和塑料复合而成的材料。
常用的是玻璃纤维和热固性树脂的复合材料。
复合材料( SMC)密度小,设计灵活美观,易设计成整体结构,耐腐蚀,隔热隔电,耐冲击,抗振等。
在重量减轻与强度方面达到甚至超过了铝材,整体成本更低。
目前玻璃钢复合材料的应用非常广泛,尤其在欧美车系中。
4)不锈钢采用高强度不锈钢板试制的轿车前侧防撞弓形梁和保险杠、后挡板、发动机支架、LPG 瓶等零部件,轻量幅度一般可达30%左右[ 6 ] 。
但不锈钢成本较高,降低成本的主要途径有2个,一是选用价格相对较低的材料;二是通过优化设计与工艺优化,如减少零件数、取消防蚀处理、表面处理等,消化一部分因材料升高的费用。
5)精细陶瓷精细陶瓷是继金属、塑料之后发展起来的第3大类材料。
它具有优良的力学性能(包括高温强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨损等)和化学性能(包括耐热冲击、耐氧化、蠕变等) 。
它用于汽车发动机燃烧室及热交换器等零件,不仅使之减轻重量,而且使功率提高,油耗大大下降。
6)高强度钢高强度钢与铝合金、塑料相比,具有价格低、弹性模量高、刚性好、耐冲击性好、抗疲劳强度高等特点,缺点是耐腐蚀性差。
目前汽车使用的高强度钢主要为板材与管材,它取代普钢、铸铁用于车身零件和其它结构件,如北美开发的PNGV2Class级轿车,其车身全部采用高强度钢,质量只有218 kg,与全铝车身相当。
此外,采用液压成形技术生产的高强度钢构件也越来越多,如发动机托架、散热器支架、仪表板横梁、座椅骨架,以及轻型车后桥壳和车架等。
最新的应用情况表明,有些铝合金、镁合金零件,如保险杠、车轮、骨架、前门、后门、横梁等,又转而采用高强度钢。
为满足更为严格的安全法规要求(如侧面碰撞) ,各大汽车公司均加快了高强度钢在汽车车身、底盘、悬架和转向系零件上的应用,高强度钢在汽车中的应用逐年增加,预计高强度钢在轿车用钢中所占的比例会达到60%。
4、汽车的轻量化是一个复杂的系统工程德国Paderbom大学的Hahn等提出了“多材料组合的轻量化结构”和“合适的材料用在合适的部位”2个观点。
他们认为多材料结构设计代表了今后汽车车身结构设计的发展方向。
通过对多材料结构进行优化,既能改进汽车性能,又能显著减轻质量。
而“合适的材料用在合适的部位”是实现多材料轻量化结构设计的必然选择。
当前汽车使用材料的组合仍以高强度钢、铝、镁和塑料为主。
汽车零部件的多材料设计、部件的零件化(减少零件设计)的发展推动了材料技术与汽车设计、制造工艺越来越紧密的结合。
激光拼焊、液压成形、金属半固态加工以及不同材料的连接技术等新技术就是在这种发展趋势下应运而生的。
汽车的轻量化是一个复杂的系统工程。
在开发应用新材料的同时,不断发展相应的汽车零部件设计、制造技术和其它相关技术,这样才能以最低的成本获取最佳的轻量化效果。
