隨著科學技術的發展,現代汽車材料發生了很大的變化,高密度材料的比例呈現了下降趨勢,而低密度材料則有著大幅地增加,汽車材料向輕量化、節省資源、高性能和高功能方向發展!拜p”已不再是消費者口中嗤之以鼻的缺點,成為了廠家眼中的香餑餑。如果要勾畫未來汽車的大致模樣,空有十指也是疲于舉盡,天馬行空的造型已然是大勢之所趨,但如果要找到他們的共同點,輕量化可能就是最佳的答案了,換句話說,未來汽車的DNA將是輕量化。 D1EV.COM 第一電動 ●汽車輕量化的意義 造業的宗旨就是智能生產,而汽車輕量化的實施正是基于這一大背景,它尋求的是一種智能生產、節能生產以及高質量生產模式。汽車輕量化能到給我們的好處想必大家已經不再陌生,這里就不過度展開,簡單介紹幾點: 1)顯著降低油耗、節約能源 研究表明汽車重量每減少100公斤,百公里油耗預計可降低0.45-0.7升,通過使用輕量化材料,能夠有效地降低能耗、節約能源。 2)動力以及超控性能提升 汽車輕量化會直接提高汽車的比功率,使汽車的動力性能提高; 3)環境保護效益不可估量 汽車尾氣是空氣污染的重大因素,尾氣中含有一氧化碳、氧化氮以及對人體產生不良影響的其他一些固體顆粒,尤其是含鉛汽油,對人體的危害更大。有科學研究表明,一輛轎車一年排出的有害廢氣比自身重量大3倍,隨著城市汽車保有量急劇增加,污染物總量上升趨勢變得更大了,F今還沒有一個完全準確的計算方法,但是這種輕量化帶來的環保效益卻是顯著且不可估量的。 ●輕量化方向在哪里 隨著科學技術的發展,各種新材料廣泛應用于汽車中,鋁合金、高強度鋼、合成塑料、復合材料和陶瓷材料等等將會得到越來越廣泛地應用。鋁合金作為汽車上應用最快、質輕的一類金屬必然會是輕量化的先鋒,而塑料作為質量輕、耐腐蝕、加工容易地材料一直被汽車工程界所重視,復合材料則有著優異的力學性能,能在安全事故發生時起到很好的保護作用。所以要談到輕量化材料的未來在哪里,鋁合金一類的輕質材料、塑料以及復合材料將是輕量化的主力軍。 ●輕量化發展必然受到的阻礙與質疑 輕量化現在仍然遇到了很多的障礙與質疑,我們先來聊聊障礙問題。 輕量化作為一種新的材料工藝以及改型工藝,在制造、加工、組裝上必然較傳統材料不同。傳統的技術方案必然會受到沖擊,比如說如何解決鋁合金材料的焊接問題,在保證強度要求的同時盡量簡化生產工藝;塑料件如何更大范圍的使用到汽車中,而不是僅僅作為裝飾件而存在;復合材料如何降低目前手工鋪層和熱壓罐固化工藝的成本,并提高其使用壽命。當然了,以上這些材料的后期維修成本也需要重點關注。 對于輕量化的質疑,大家討論得最多的就是安全問題了。質量輕的車會不會降低車身安全性?會不會使得車身發飄?這類問題層出不窮。其實輕量化后的汽車安全性是能夠得到保證的,一方面,減少汽車車重會使得車身自身攜帶的動能和慣性均有所減少,一旦有碰撞發生時,需要汽車緩沖吸收的動能也就減少了;另一方面車重減少意味著汽車重心的降低,這也能夠有效提升提升駕駛穩定性。 ●大開腦洞談解決辦法 對于汽車輕量化受到的重重阻礙,需要我們大家的共同努力,這里提幾點個人的理解及建議。 1)對于鋁合金材料的焊接,現有的焊接技術需要進行調整,摩擦焊、激光焊、鉚焊等應該得到重視,使用范圍必須大大提高; 2)塑料件作為一種優秀的工程材料應該得到更為廣泛的應用,但這前提是需要提升材料本身的抗燃性以及力學性能。我們可以通過復合方法,添加阻燃劑來提升其抗燃性能,而其力學性能則可以通過與高強度材料進行疊加復合處理進行提升。更優秀的塑料件可以采用一次整體成型的方法直接制造車身,獲得超輕的塑料車身; 3)復合材料的成本由纖維、樹脂、結構與預浸料和制造成本等組成,其中制造成本約占72%左右。將數字技術利用到制造中,建立成本估算模型將是定量評價復合材料制造工藝成本的基礎和降低復合材料制造工藝成本的重要技術手段,在此基礎上進一步尋求天然可降解的低成本復合材料,保證結構安全性的同時降低整體成本; 4)空氣動力學應該得到更多的應用與重視,用以解決在高速行駛時的穩定性問題,就以F1為例,整車重量也不到1000Kg,卻能跑到平均200Km/h時速,輕且穩定的汽車是可以存在的; 5)隨著互聯網技術發展,智能化汽車將會是主流,隨著智能技術的提高,能夠有效地解決行駛安全性問題,這帶來的一大好處是汽車維修率將大大下降,有效地緩解輕量化材料的高維修成本; 輕量化是將未來汽車發展的必由之路,它在保證汽車安全性和質量的同時,采用輕質材料或者改型生產工藝來降低整車質量,在工業4.0和環境污染的雙重背景下,這種方式必然會受到更多的推崇?v然現在仍有重重障礙,但這種趨勢卻勢不可擋,新的汽車元素正在煥發,而唯一不變的輕量化DNA卻陪伴著汽車不斷向未來開去。 |
![]() |
中國鍛壓網官方微信:掃一掃,立即關注!
關注"中國鍛壓網",獲取獨家行業新聞資訊。 添加方法1: 在“添加好友”中直接添加微信賬號:chinaforge 添加方法2: 微信中掃描左側的二維碼 |