汽车构造专题论文讲解
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汽车构造论文随着中国汽车市场的快速发展和逐渐走向成熟,市场结构与消费理念开始发生重大转变。
私人消费群体成为汽车消费的主力军,消费年龄也日渐年轻化,人们消费理念伴随着社会的发展而更加开放,对“造型时尚、具有操控乐趣、安全环保”的追求成为主流消费观,表现为私人化特征明显、以技术和操控性能见长的欧美车得到了更多青睐。
在这种大环境下,面向私人消费市场的新一代别克君威的到来正逢其时。
2011新年伊始,上海通用汽车宣布对别克君威进行动力升级,换装全新一代的Ecotec2.4LSIDI智能直喷发动机。
在中高级车销量比例最大2.4L新一代君威车型上引入智能直喷技术,为更多的消费者带来动力性能与燃油经济性的同步提升,全面引领中高级车进入直喷时代。
作为旗舰版的2.4LSIDI君威采用国内唯一的自然吸气四缸智能直喷发动机,具有更强劲的动力,更好的燃油经济性,也更加节能环保。
2011款别克君威2.4LSIDI旗舰版的外观设计融合了完美的雕塑艺术和严谨的精密工艺,外观饱满而又富有动感的设计风格贯穿始终,强烈的跑车运动风格造就了引领潮流的新锐动感先锋设计。
一、车身设计2011款别克新君威超前设计的车体结构,以及由高强度钢板构成的坚固车身,保护乘员舱在严重碰撞情况下的安全。
牢固的核心车架,使车辆得以在扎实的底盘上尽情展示操控与驰骋的优异性能,此外还可以帮助降低车内的噪音和震动。
别克新君威最强的车身钢度全车高强度钢板覆盖率达到66.8%,相比同级车辆多出20%,有效的保护了乘员头部和胸部,并将正面及侧面碰撞中的能量有效分散。
车身采用了大量超高强度HUSSS钢材,钢材屈服强度高达1250MPa,而同级车辆的钢材屈服强度只有980Mpa;有效吸收大部分的正面和偏置碰撞能量,降低对乘员的冲击,打造保护乘员的“坚固堡垒”区域。
大量采用低钢度、高强度的材料,吸收碰撞能量,减少对前部发动机舱区域的冲击。
图1-1 2011款别克君威2.4LSIDI旗舰版360度安全气囊控制系统,前排安全双气囊是通过SDM和位于水箱框架上部的前置传感器,感应碰撞强度,感应碰撞强度,即刻判断是否开启,快速提供能前排乘客的安全保护。
现代汽车构造课程论文学生序号:52学院计算机学院专业软件工程年级班别 2011级(2)班学号 3111006156 学生姓名郑焱丰指导教师李毓洲二○一三年十一月汽车售后服务的探讨与调研目录前言 (2)摘要 (3)引言 (4)我国汽车售后服务的现状与分析 (5)提高汽车售后服务质量的对策 (7)完善我国机动车辆保险 (11)结束语 (12)参考文献 (13)1890-1920 马车过渡到汽车,金属车身出现。
1885年,自德国工程师卡尔·本茨制成了世界上第一辆三轮车,并于1886年1月29日申请并获得了发明专利,汽车在改变我们的生活,它在带给我们极大便利通过学习线代汽车构造我们了解了现代汽车构造原理、技术性能、总成结构与工作原理。
除了突出汽车现有的技术(EFI、ABS、ASR、VTEC、AT、SRS、CCS、GPS等)外,还详细地介绍了目前轿车电子控制新技术,如可变配气机构VVT-i,VVTL-i,电磁气门,汽油直接喷射(GDI)系统,柴油机共轨EFI系统,独立点火系统DIS,混合动力和燃料电池汽车,两用双用燃烧供给系统,机械无级变速器CVT,车辆平稳系统ESP,电动制动系统,轮胎气压监测系统TPMS,汽车信息系统VICS,车辆网络技术CAN,视听技术,防撞系统等等内容。
汽车售后服务,一项最具体、最讲究细节的综合服务,近年来随着消费者渐趋理性,谁能提供消费者满足的服务,谁就会加快步伐,占有市场份额。
全力提升服务满足度、打造服务品牌正逐渐成为一些具有前瞻性的汽车品牌的共识,使汽车售后服务真正的发挥其独特的作用,推动汽车行业良好、健康的发展,也为汽车4S店或汽车维修企业的长期发展打下夯实的基础。
一、引言随着我国居民生活水平的不断提高,汽车这一昔日的奢侈品目前已进入千家万户。
预计未来五年中国汽车保有量将保持20%~30%的年增长速度,2010年3100万辆~3315万辆,2015年4435万辆~4719万辆,随着,我国汽车保有量的急剧增加,给汽车售后服务业带来了极大的商机,假如把整车销售作为汽车市场的“前市场”,那么维修保养、配件供给、汽车美容、汽车改装等等服务都可以称为是汽车“后市场”。
提高汽车安全性的技术措施及工作原理摘要:安全,是现在汽车学上最重要的话题。
随着汽车对于人类生活的重要性日益的提高,汽车已成为每个现代人生活的一部分。
而从第一辆汽车发明以来,车祸这个字也成为人类生活的一部份。
当车辆的性能越来越好、性能越来越高,让车祸所可能能造成的风险代价也越来越高。
为了维持汽车消费者的安全,让其获得最佳的保障,安全设计已成为现代汽车设计之中最重要的一环,安全配备的成本,也在汽车生产的比重中越来越高。
在数十年的发展之下,从底盘的设计、车体的打造,每一关键零组件的设计与安全,均已加入了安全的考虑。
关键词:汽车;主动安全技术;被动安全技术汽车的安全性分为两大类,一类叫做“主动安全性”,又称“积极安全性”,所谓主动可理解为防范于未然。
重点是将车轮悬架、制动和转向的性能达到最好的程度,尽量提高汽车行驶的稳定性和舒服性,减少行车时所产生的偏差。
例如安装制动防抱死装置ABS以提高制动性能防止甩尾现象,安装驱动防滑装置ASR防止汽车产生侧滑,采用转向动力辅助减轻驾驶者的疲劳程度,采用新式光源提高照明射程,等等。
另一类叫做“被动安全性”,又称“消极安全性”,顾名思义就是一旦事故发生时,汽车保护内部乘员及外部人员的安全程度。
1 主动安全技术主动安全技术就是在汽车的设计和制造时,对汽车的内、外部结构进行合理有效的设计,采用更先进的技术和装备,主动预防、避免或减少汽车在行驶过程中发生事故,以提高汽车的主动安全性能。
现在汽车设计师们更多考虑的是主动安全设计,使汽车能够主动采取措施,避免事故的发生。
目前已广泛采用的汽车主动安全技术主要有防抱死制动系统(ABS)、电子制动力分配装置(EBD)、驱动防滑系统(ASR)和车距报警装置等。
随着汽车工业的纵深发展,新的主动安全技术更加先进,涉及面更广,如提高驾驶者的安全视野、车辆行驶实施监控及信息处理与反馈、对行驶危险的提前预警和自动修正等, 自动化、智能化程度越来越高。
汽车构造论述报告范文汽车是一种交通工具,它是由各种不同的部件组成的复杂机械结构。
汽车的构造包括发动机、底盘、悬挂系统、传动系统、转向系统、制动系统、电气系统等组成部分。
首先,发动机是汽车构造中最重要的部件之一。
发动机负责产生动力,使汽车能够移动。
目前市面上主流的发动机有内燃机和电动机两种。
内燃机多采用汽油或柴油作为燃料,通过燃烧来产生动力;电动机则依靠电能驱动。
底盘是汽车的骨架,承载着整个车身和其他部件。
底盘主要由车架、车轮和悬挂系统构成。
车架由钢材或铝材制成,具有足够的强度和刚度,能够承受车身和发动机的重量,同时保持良好的稳定性和操控性能。
车轮则通过轮胎和悬挂系统与地面接触,承担着汽车的重量和行驶时的冲击力。
悬挂系统是连接车轮和车架的重要部件,它能够减震和保持车身平稳,提高汽车的行驶稳定性和舒适性。
常见的悬挂系统包括独立悬挂和非独立悬挂,前者具有更好的减震效果和操控性能,适用于高速公路等平整路面,而后者适用于较为崎岖的道路。
传动系统负责将发动机产生的动力传递给车轮,使车辆能够行驶。
传动系统主要由离合器、变速器和传动轴等组成。
离合器用于分离和连接发动机与变速器,使发动机能够随时启动或停止,而不影响车轮的行驶。
变速器则可以根据路况和驾驶需求,调节发动机输出的扭矩和车速。
传动轴将动力从变速器传递到车轮,使车辆前进或倒退。
转向系统实现了驾驶员对车辆行驶方向的控制。
转向系统主要由转向柱、转向机构和转向器组成。
转向柱通过操纵杆和转向机构相连,驾驶员可以通过转动转向柱,使车轮转向左或右。
转向器则将转向柱的转动力矩转化为车轮的转动力矩,使车辆行驶方向发生改变。
制动系统负责使车辆停止或减速。
制动系统主要由刹车片、刹车盘(或鼓)和刹车离合器等组成。
当驾驶员踩下刹车踏板时,刹车片与刹车盘或刹车鼓紧密接触,通过摩擦产生阻力,使车轮停止转动或减速。
电气系统是汽车的动力供应和控制中枢,主要由蓄电池、发电机、点火系统和照明系统组成。
汽车构造概述范文汽车是一种四轮驱动的机动车辆,由发动机、底盘、车身和车厢等多个部件组成。
每个部件都在其功能上起到至关重要的作用,使汽车能够正常行驶。
首先,发动机是汽车的“心脏”,它通过燃烧汽油、柴油或电能来产生动力。
目前,内燃机和电动机是两种主要的发动机类型。
内燃机分为汽油发动机和柴油发动机,它们通过燃烧燃料产生高温高压燃气推动活塞运动,从而转动曲轴提供行驶动力。
电动机则通过电能转换为机械能,利用电磁力产生转动力矩。
除此之外,还有氢燃料电池、混合动力等新型发动机技术正在逐渐应用于汽车领域。
其次,底盘是汽车的骨架,由悬挂系统、传动系统、转向系统和制动系统等组成。
悬挂系统通过悬挂弹簧和减震器来减少道路不平带来的冲击,提高车辆的稳定性和舒适性。
传动系统负责将发动机的动力传递到车轮上,主要包括离合器、变速器和驱动轴等。
转向系统则用于控制汽车运行方向,主要由转向机构和转向装置组成。
制动系统则负责通过摩擦力实现汽车的减速和停车,主要包括刹车盘、刹车片和制动液等。
再次,车身是汽车的外部包围结构,它主要由车顶、车厢、车门和车窗等构成。
车身的结构和材料会直接影响汽车的整体稳定性和抗撞性,同时也会对汽车的节能性和舒适性产生影响。
现代汽车的车身材料主要使用钢铁、铝合金和塑料等。
不同的车型和用途会有不同的车身结构设计,以满足不同的需求。
最后,车厢是汽车的内部空间,它包括座椅、仪表板、音响系统和空调系统等。
座椅的舒适性和安全性对乘车体验有着重要影响,现代汽车的座椅通过调节机构可实现多个方向上的调整,提高乘坐舒适性。
仪表板则用于显示汽车的速度、油耗、里程等信息,驾驶员可以通过仪表板实时了解车辆的状态。
音响系统和空调系统则提供车内的娱乐和舒适性,使乘车更加快乐和舒适。
总之,汽车构造是由发动机、底盘、车身和车厢等多个部件组成的。
每个部件都有着特定的功能,在整个汽车运行过程中起到至关重要的作用。
随着科技的不断进步,汽车的构造也在不断创新和发展,以满足人们对于安全、节能和舒适的需求。
汽车构造原理范文汽车是一种以内燃机为驱动力源的交通工具,它的构造复杂而精密,由多个部件和系统组成。
理解汽车的构造原理对修理和维护汽车非常重要。
下面将详细介绍汽车的构造原理。
1.发动机系统:汽车的发动机通常是内燃机,它将燃料燃烧转化为机械能,驱动车辆前进。
内燃机通常分为汽油发动机和柴油发动机两种类型。
发动机由气缸、活塞、连杆、曲轴和气门等部件组成。
燃料通过喷油器或喷油泵送入气缸内,然后被点火器点燃,产生爆炸,推动活塞向下,通过连杆和曲轴将线性运动转化为旋转运动,最终驱动车辆前进。
2.变速器系统:变速器是将发动机的动力传递到车轮的装置。
在传统手动变速器中,驱动轴和输出轴通过齿轮和离合器连接。
离合器可以使驱动轴和输出轴分离,允许换挡。
自动变速器通过液力传动系统实现换挡,其中液力离合器可以自动调整传动比,以适应不同速度和负载条件。
3.底盘系统:底盘系统由车架、悬挂系统、制动系统和转向系统组成。
车架是汽车的骨架,承受着整个车辆的重量和压力,并提供支撑和稳定性。
悬挂系统通过减震器和弹簧来减少车身对不平路面的冲击,提高车辆的稳定性和舒适性。
制动系统由制动盘、制动碗和制动片组成,通过施加摩擦力减速和停止车辆。
转向系统由转向轴、转向机构和转向器组成,用于控制车辆的转向。
4.电气系统:电气系统是汽车的动力供应和控制中枢。
它包括电池、发电机、起动机、点火系统、照明和仪表等。
电池为整个电气系统提供电能,发电机负责在行驶过程中给电池充电,并为其他电子设备供电。
起动机用来启动发动机。
点火系统通过控制点火时机和点火电流来引燃燃料。
照明系统提供车辆的前照灯、后照灯和转向灯。
仪表板上的仪表用于显示车辆的速度、转速、油量和温度等信息。
5.冷却和润滑系统:冷却系统用于保持发动机的温度在适当的范围内,以防止过热。
它由水泵、散热器、风扇和冷却液等组成。
润滑系统用于减少发动机各部件之间的摩擦,保持良好的工作状态。
它由油泵、油滤器和润滑油等组成。
汽车发动机构造与维修小谈班级姓名学号摘要:在当下,汽车已经相当普遍。
在中国,汽车普及程度将近平均每家每户拥有一辆小汽车。
汽车作为陆地最为主要的交通工具,有着无可替代的作用。
汽车由底盘、发动机、车身、电气设备组成。
对于一辆汽车来说,最重要的要数发动机了,发动机关系到汽车使用性能和行驶安全,正常合理地使用发动机,可以有效地延长发动机的使用寿命;而是否正确地维护、保养发动机直接关系着汽车的使用寿命。
现在来浅谈一下汽车发动机构造与维修。
关键词:汽车发动机、构造、维修首先,汽车发动机按使用燃料不同分为汽油机、柴油机等;按气缸排列可为分直列式发动机和v型发动机。
按气缸数分:单缸发动机、多缸发动机。
其中四冲程汽油机由曲柄连杆机构、配气机构构成。
其中有五大系统:冷却系、润滑系、燃料供给系、点火系、起动系。
曲柄连杆机构的作用是将燃料燃烧时产生的热量转变为活塞往复运动的机械能,再通过连杆将活塞往复运动变为曲轴的旋转运动而对外输出动力。
配气机构的作用:是使可燃混合气及时充入气缸并及时从气缸中排出废气。
对于冷却系,其作用是把受热零件的热量散到大气中去,以保证发动机正常工作。
润滑系,顾名思义,起润滑、冷却、清洗、密封等作用。
燃料供给系很重要,它按需要向气缸内供应已配制好的可燃混合气,排出燃烧后的废气。
按规定时刻及时点燃气缸内的混合气,为启动发动机做基础的是点火系。
而起动系作用是使静止的发动机起动。
四冲程汽油机工作原理包括四个过程:进气行程——活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点,此时排气门关闭,进气门开启。
在活塞移动过程中,气缸容积逐渐增大,气缸内形成一定的真空度。
空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸,并在气缸内进一步混合形成可燃混合气。
压缩行程——进气行程结束后,曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。
这时,进、排气门均关闭。
随着活塞移动,气缸容积不断减小,气缸内的混合气被压缩,其压力和温度同时升高。
作功行程——压缩行程结束时,安装在气缸盖上的火花塞产生电火花,将气缸内的可燃混合气点燃,火焰迅速传遍整个燃烧室,同时放出大量的热能。
汽车构造与原理范文
汽车是一种由发动机驱动,用于运输人员和货物的交通工具。
它是由一系列的机械和电子系统组成的复杂结构。
了解汽车的构造和原理对于掌握驾驶技术,识别故障并进行维修至关重要。
首先,汽车的主要构造包括车身、底盘和动力系统。
车身是汽车的外部结构,由钢铁和其他材料制成。
它的主要作用是保护乘客和货物,并提供舒适和安全的驾驶环境。
底盘是汽车的支撑结构,包括底盘框架、悬挂系统和轮胎。
它支持车身并承载车辆的重量。
动力系统是汽车的发动机和传动系统,提供机械动力以推动车辆前进。
发动机是汽车最重要的组成部分之一、它负责将燃料转化为能量,驱动车辆行驶。
最常见的发动机类型是燃油发动机,它可以分为汽油发动机和柴油发动机。
汽油发动机依靠蒸汽和混合气的形式将汽油燃烧产生的能量转化为动力。
柴油发动机则通过压缩柴油使其自燃,产生的能量推动车辆前进。
另外,还有电动汽车和混合动力汽车,它们采用电池或电动机作为动力,从而减少污染和燃料消耗。
传动系统将发动机的动力传输到车轮上,实现车辆的运动。
学术论文课程名称: 汽车构造(下)课程代码: 学院(直属系): 应用技术学院年级/专业/班: 10级汽车运用技术2班****: **学号: *************** 论文总成绩: ****: **开课学院: 交通与汽车工程学院目录摘要 (2)关于宝马 (3)配置参数 (5)车型特色 (5)发动机 (6)底盘 (7)高效动力 (7)人机工程 (9)安全性 (10)摘要随着环保和低碳的日益推广,人们的环保意识逐渐增强,世界能源危机日益突显,人们对汽车的新能源需求逐渐显著。
新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。
包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。
目前技术比较成熟的就是混合动力汽车。
混合动力是指那些采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。
按照燃料种类的不同,主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。
目前国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力,而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。
混合动力汽车的优点是:1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。
需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。
2、因为有了电池,可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。
3、在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。
4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
5、可以利用现有的加油站加油,不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本是指那些采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。
按照燃料种类的不同,主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。
汽车燃油经济性摘要提高汽车燃油经济性不仅有利于降低汽车的使用费用、节约能源、维持汽车工业的可持续发展,还能减少温室气体C02的排放、改善气候环境。
关键字:影响汽车燃油经济性的因素、提高汽车燃油经济性、发动机、传动系、轮胎气压、滚动阻力、车速Vehicle Fuel EconomyAbstract:To improve vehicle fuel economy will not only help to reduce car use costs, energy conservation, to maintain the sustainable development of the automotive industry, but also to reduce greenhouse gas emissions of C02 and improve the climate and environment.Keyword:Keyword:Engine Tyre Pressures Power Train System Weight Drag Coefficient一、燃油经济性的影响因素1.发动机与油耗的关系说到发动机与油耗的关系,有的人往往把油耗的大小与发动机的排量联系在一起,认为大排量的发动机的油耗会大于小排量的发动机。
实事不尽然,大车和小车相比油耗相对较大主要是整车质量上的问题而不是发动机的原因。
发动机的工作过程中影响油耗的两个最根本因素是空燃比和发动机负荷,这两个值都有一个理论上的最佳值,在实际工作过程中,空燃比和发动机负荷的实际值越接近理论值,汽车就越省油。
发动机在负荷为90%、空燃比为1.05:1时燃烧效率最高2.轮胎与油耗的关系轮胎作为汽车的关键承载部件之一,承受车辆负荷、向路面传递驱动力和制动力等作用。
因此,轮胎也能影响汽车的燃油经济性、操纵性和安全性。
胎面上的花纹是轮胎与路面直接接触的唯一部位,从表面上看起来,它的形状、排布不过是简单的直线与弧线的组合,事实上这里边蕴藏着轮胎科技的精华,直接影响着轮胎的抓地力和胎噪、滚动阻力等性能。
汽车新材料及新加工工艺机械与汽车工程学院车辆工程1111班李涵 2011138142摘要:资源和环境问题是当今人类社会面临的巨大挑战,为实现人类社会的可持续发展,对新一代汽车产品在安全、环保和节能方面提出了更为严苛的要求。
现代汽车材料除满足强度和使用寿命的要求外,还应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需求。
轻量化、节能降耗和降低排放污染是现代汽车发展的趋势,研制性能更好更轻的汽车材料可以使能源消耗降低,排放污染减少。
汽车新材料和新加工工艺对于汽车工业的发展是至关重要的。
关键词:新材料, 新加工工艺一、汽车新材料1、国内外汽车工业新材料的发展趋势㈠轻量化材料的开发与应用是当前汽车材料技术发展的主导方向①铝在汽车中的应用范围进一步扩大,并将成为仅次于钢的第二大汽车材料。
铝是应用较早且技术日趋成熟的轻量化材料,其用量持续增长,将成为仅次于钢的第二大汽车材料,并将呈现铸件、型材、板材并举的局面。
在轻量化的推动下,铝合金材料及其应用技术发展的很快,铝的应用正朝着车身零件及结构件的方向发展,如铝合金车箱盖、发动机罩、提升式后车门、前端翼子板、发动机支架以及全铝车身骨架等。
②镁应用呈现快速增长趋势,但近期内在汽车中所占的比例预计不会超过1%。
镁是比铝更轻的金属材料,它可在铝的质量基础上再减轻15%-20%。
目前,已实现工业化生产并大量用于装车的镁合金零件主要是车身和底盘零件,包括仪表板骨架与横梁、座椅骨架、转向盘、进气歧管,以及各种支架、罩盖等。
制约镁在汽车中大量应用的最主要因素是技术问题,就结构件而言,由于存在诸如对镁材料的特性缺乏深层次理解,镁零件的防蚀技术未取得突破,镁材料的性能数据缺乏(尤其缺少工艺-性能数据),镁零件的设计、使用经验不足等问题,使镁在汽车中的普及程度暂时还难以与铝匹敌。
③泡沫材料的开发与应用研究十分活跃泡沫材料是一种应用日益普及的汽车轻量化材料,分为非金属泡沫材料和金属泡沫材料两大类。
泡沫是一种具有复合功能的材料,它不仅可减轻零部件的质量,而且还可以提高其刚度与抗压陷性能、减振、降噪、隔热、吸收较高的冲击能量。
其应用方式通常有如下两种:一是作为中间夹层材料与两侧金属板材组合在一起,构成所谓的复合板,这种复合板的外板一般为碳钢板、铝板和不锈钢板,复合板目前主要用于生产的汽车车身与发动机上的板壳类零件,如缓冲板、发动机气门罩、油底壳、SUV的飞轮室与车辕顶部、小型载货车车顶外板与地板等,复合板在承载零件的应用方面同样具有广阔的前景。
二是作为填充材料(结构泡沫)直接填入零部件中需要加强的部位,常用作结构泡沫基材的有聚氨酯、环氧树脂和尼龙/玻璃纤维复合材料等。
结构泡沫材料作为加强内衬用于轿车车身骨架中的各类构件,如前部车架、摆梁、后侧骨架和保险杠、A型柱-铰链柱、车顶纵梁-B 型柱等的结合部位,可显著提高车身的刚度和抗碰撞性能。
在对车门、提升式后车门和车箱盖等车身部件的研究表明,采用结构泡沫构材料同样可取得较好的减轻质量效果。
④钢铁材料仍占据主导地位钢铁材料在汽车材料构成中所占的比例保持相对稳定,但是其内部结构将发生变化,主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢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。
高强度钢的应用是汽车钢铁材料今后的主要发展方向之一,为了应对来自轻质材料的挑战,钢铁企业将开发的重点放在了高强度材料上,先后开发出了高强度钢板(屈服强度大于210N/mm2)、超高强度钢板(屈服强度大于550N/mm2)和先进的高强度钢,取得了良好的减轻质量的效果。
高强度钢已成为颇具竞争力的汽车轻量化材料,在抗碰撞性、耐蚀性和成本方面较其他材料仍具有较大的优势。
最新的应用情况表明,有些铝、镁合金零件又转而采用高强度钢设计,如保险杠、车轮、骨架、前门、后门、横梁等。
安全法规是推动高强度钢应用的重要动力,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。
㈡新材料在解决轻量化与车辆安全的冲突问题中将发挥重要作用在世界各国日益严格的安全法规推动下,汽车行业正在致力解决轻量化与车辆安全的矛盾。
在不增加自身质量的前提下,提高车辆被动安全性能的有效措施如下:一是加大车辆的外形尺寸,对轻量化的车身构件进行优化设计。
二是开发出质量轻,强度、刚度高,吸收冲击能量能力大的车身构件,而这些都离不开高性能的新材料,如动静态屈服强度比高的高强度钢,冲击能量吸收率高的轻合金以及结构泡沫材料等。
㈢与环境的协调发展已成为汽车材料技术发展必须遵循的一项基本原则由于人类社会发展所导致的环境问题日趋严峻,与环境的协调发展已成为汽车材料技术必须遵循的一项基本原则。
世界各国对汽车材料的环保问题高度重视,制定了大量与之相关的法律法规,并从政府的角度进行引导,取得了显著的效果。
现今环保理念已渗透到从汽车材料开发,零部件设计到工艺边角余料及废旧汽车零件,车辆回收再生的各个环节。
发达国家正逐步淘汰或已不再使用容易对环境造成污染的材料,如采用半金属、玻璃纤维、碳纤维和有机纤维摩擦材料取代石棉摩擦材料,逐步实现了摩擦材料的无石棉化。
广泛使用水性涂料、高固体涂料及粉末涂料等低公害和无公害的汽车涂料,开发了环保的水基粘接剂并用于生产。
国外在汽车材料的回收再利用方面也取得了重要进展,如在涂装、电镀等容易破坏环境的工艺中进行工艺余料、废料的回收再利用,废水的处理与循环使用。
㈣材料技术与产品设计、制造工艺的结合将更为密切与产品设计、制造工艺的结合越来越紧密是当今汽车材料技术发展的特点,而推动力则是技术与经济的因素。
汽车零部件的多材料设计、部件的零件化(减少零件设计)的发展趋势,在客观上促使了材料与设计、工艺的紧密结合,而随着CAD、CAPP、CAM的出现,汽车零件设计、材料与制造工艺之间的界限也越来越淡化,逐步成为一体。
同时,随着世界经济全球化进程的不断加快,汽车行业的竞争愈演愈烈,汽车制造商面临的成本压力越来越大,从而也要求将设计、材料与制造工艺作为一体进行综合考虑,以谋求总体效益的最大化,如激光拼焊、液压成形、半固态金属加工、喷射成形以及不同材料的连接技术等新技术的出现。
伴随着我国汽车工业的全面发展,社会拥有量的大量增加,汽车在国民经济中的地位显得越来越重要。
汽车新材料的发展和应用是促进汽车工业技术发展的重要因素。
从发展汽车新材料来说,以下三点尤为重要:(1)汽车材料要适应整车向智能化、电动化方向发展的基本要求,大力开发新型材料;(2)汽车材料要围绕整车低能耗、低排放的要求,开发新型结构材料和功能材料;(3)应该跟踪世界先进的汽车新材料的发展趋势,开发自主知识产权的新材料,通过优先发展汽车新材料来提高材料工业的整体水平。
相关数据美国中型轿车材料构成比例变化情况(%)年代钢铁铝合金塑料其他1980 69 4 9 181990 60 5.5 12.5 162000 51 12 18 19国内外载重车用高强度钢板强度对比应用部分材料抗拉强度/MPa国内国外车架375-590 440-780车身270-440 270-590车轮320-550 490-650轻量化材料减重效果及相对成本零部件材料相对成本零件相对成本减重幅度%铸件铸铁 1.0 1.0 比较基准铝铸件 1.8-2.2 1.0 50-60 镁铸件 3.0 1.0 65-75车身构件软钢 1.0 1.0 比较基准高强度钢 1.1 1.0 10铝合金 4.0 2.0 40-50 玻璃纤维材料 3.0 0.8 25-352、新材料种类及当前应用状况㈠车身新材料的种类■新型结构材料①高强度钢板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。
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(BH):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,既薄又有足够的强度,是车身外板轻量化设计首选材料之一。
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,经烤漆后强度可进一步提高。
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,实现了深冲性与高强度的结合,特别适用于一些形状复杂而强度要求高的冲压零件。
轻量化迭层钢板:在两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%。
与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。
②铝合金铝合金具有密度小(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。
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与钢板复合成型,再在表面涂覆防腐蚀材料使其结构轻量化且具有良好的耐腐蚀性。
铝合金已成为仅次于钢材的汽车用金属材料,能够为汽车提供各种铝合金铸件、冲压结构件和拉制的铝型材。
铝合金主要用于制造发动机缸体、活塞、进气支管、气缸盖、变速器壳体、轿车的骨架、车身、座椅支架、车轮等部件。
③镁合金和钛合金镁的密度为1.8g/cm3,仅为钢材密度的35%,铝材密度的66%,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。
铸造镁合金的车门由成型铝材制成的门框和耐碰撞的镁合金骨架、内板组成。
另一种镁合金制成的车门,它由内外车门板和中间蜂窝状加强筋构成,每扇门的净质量比传统的钢制车门轻10kg,且刚度极高。
随着压铸技术的进步,已可以制造出形状复杂的薄壁镁合金车身零件,如前、后挡板、仪表盘、方向盘等。
钛的比重为4.6g/cm3,仅是铁的1/2,但强度和硬度超过了钢,且不易生锈。
用钛合金铸造的汽车发动机部件更轻、更坚固和更耐腐蚀,钛合金车身可以承受更大的作用力。
④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。