文档介绍:汽车轻量化
近年来,能源与环境的危机加速了各国政府对汽车行业的产品能耗和排放的严格控制,到2020年,除美国之外的全球主要的汽车生产与消费国家和地区对乘用车燃油油耗的要求都将严格限制在5L/100km以下的水平,而且碳排放也更要求很高,使用以6N01合金为基础、适当调整了Mg和Si含量的合金,在欧美也有用2036和2008合金作车身内外板的,
铝散热器发源于欧洲而后遍及全世界,在欧洲,到20世纪80年代后期铝散热器已占领市场的90%,随 车用空调、油冷却器等的大量使用,铝热交换器的市场迅速扩大,从材料的角度看,铝在热交换器上的广泛应用在很大程度上归功于包覆料覆层铝板和铝带的成功开发,
铝合金在轻量化中的应用
变形铝合金
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铝基复合材料密度低、比强度和比模量高、抗热疲劳性能好,但在汽车上的应用受到价格及生产质量控制等方面的制约,还没有形成很大的规模,目前,铝基复合材料在连杆、活塞、气缸体内孔、制动盘、制动钳和传动轴管等零件上的试验或使用显示出了卓越的性能,如本田公司开发成功的由不 钢丝增强的铝基复合材料连杆比钢制连杆降重30%,%;采用激冷铝合金粉末与SiC粉末 重量百分数2% 混合并挤压成棒材,用此棒材经锻造成型的活塞因强度高可降重20%,发动机功率大幅度提高;用铝基复合材料强化活塞头部而取消第一道环槽的奥氏体铸铁镶块可降重20%;铝基复合材料制动盘比铸铁制动盘降重50%,
铝合金在轻量化中的应用
铝基复合材料
汽车轻量化的发展现状2016
2016年的夏天,汽车轻量化研究与推广着实火了一把,除了第20届德累斯顿国际轻量化论坛在德国举办,家门口的上海国际新能源及智能化技术展览会也专门设置了“汽车轻量化发展趋势”主题环节,
在我国,,很多汽车制造商都在寻找提升燃油效率的方法,
曾经我们对减轻车身重量避之不及,但如今,轻量化已经成为与智能化、电动化齐头并进的汽车主要研发方向之一,全球各大汽车制造商、材料供应商甚至科研机构都在致力推进轻量化材料的研发进程,
今年二月曾有媒体报道,美国加州大学洛杉矶分校 UCLA 的研究人员成功研制出一种新型的超强轻质结构性金属,由镁、纳米陶瓷粒子、碳化硅纳米粒子合成,具有优良的承重能力,对未来汽车轻量化发展意义重大,
相对仍处于科研阶段的新材料,轻合金、工程塑料、纤维复合材料等早已成为汽车轻量化材料实际应用的“先锋”,
汽车轻量化的发展现状2016
其中“以塑代钢”无疑是汽车行业材料变革的发展趋势之一,工程塑料具有突出的成型性、轻量化以及面对强烈撞击时能够缓冲吸能,已成为一个衡量一个的重要指标,据统计,发达均使用量为120千克,占汽车总重量的12%-20%,而这个比例还将持续升高,预计到2020年,发达均用塑料量将达到500千克/辆以上,
然而塑料刚度低、易老化,未来在车身大量运用仍面临不少安全隐患,
汽车轻量化的发展现状2016
然而我们不能忽视的是,在种种优异特性的背后碳纤维也是一种脆性材料,一旦受力过大就会直接断裂,损坏后基本无法修复,而高昂的制造成本和回收费用更使得当前碳纤维的应用主要还局限于高端跑车、越野车和运动赛车上,
复合材料是新兴战略产业中的重要材料,数据显示,世界平均每辆乘用车中复合材料约占总重量的6%,
作为材料界中“外柔内刚”的英雄代表,碳纤维力学性能优异,密度不到钢的1/4,抗拉强度却是钢的7-9倍,是唯一一种在2000℃以上的高温惰性环境中强度不下降的物质,2013年宝马在i3和i8量产车上的大规模运用更是将碳纤维造车风潮推向顶峰,
汽车轻量化的发展现状2016
在同等强度等级下铝的重量比钢轻三分之一,这个特性决定了铝能够作为理想的轻量化材料被应用于车身系统中,
统计显示,汽车每使用1公斤铝,将平均减少1公斤自重,并在汽车的生命周期内减少17公斤的二氧化碳排放量,
尤其对于现在市场上的“当红炸子鸡”新能源车而言,应用铝材能够提升汽车的有效行驶里程,例如,研究 1 表明车身减重20%将使电动汽车在同等充电量的情况下多行驶20%的里程,就能一定程度上缓解消费者的里程焦虑,
在诸多轻量化解决方案中,2011年美国国家科学院在燃油经济性技术评估指出,以铝为基材的轻量化是最经济有效的手段之一,
汽车轻量化--铝合金
这些益处在福特F-150中就得到了很好体现,全铝车身不但帮F-150瘦身700磅 约318公斤 ,更使其具备强大的牵引能力、更短的加速时间和刹车距离,今年上半年面市的凯迪拉克CT6将诺贝丽斯铝材运用于22个车体部件上,车身用铝覆盖率高达62%,