汽车轻量化其实在小编看来已经不是什么新鲜的名词了,但在近两年随着环保的提倡,被提及的越来越频繁了。越来越多厂家采用了热成型钢板即轻又硬,包括一些供应商也在打薄自己的玻璃厚度来达到更好的透光率和轻量化。
什么是汽车轻量化?
汽车轻量化就是为汽车瘦身,在确保稳定提升性能的基础上,节能化设计各总成零部件,持续优化车型。实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽车重量降低1%,油耗可降低0.7%;汽车整备质量每减少100千克,百公里油耗可降低0.3—0.6升。
汽车轻量化发展
不得不说汽车轻量化已经成为国内外主要的汽车企业尤其是自主品牌企业降低油耗并满足第四阶段油耗限值的必然选择。而对于国内来讲,国外成熟先进的东西拿到国内来,怎么样把它弄的更好,产业化降低它的成本是必须的工作。
汽车轻量化选择
汽车行业很早就开始探索轻量化技术,主要手段包括选用轻质材料、优化结构设计和选择先进制造工艺等。优化结构设计和先进制造工艺带来的减重效果相对较小,因此目前轻量化研究的主要方向是轻质材料,包括高强度钢、铝合金和碳纤维复合材料等。
轻质材料的应用
总体来看车身使用的材料有很多,包括热成型、铝、镁、塑料还有其它材料。其中最广泛应用的是铝合金的技术。1990年9月开始销售的日本本田NSX车采用了全铝承载式车身,比用冷轧钢板制造的同样车身轻200kg,引起全世界的瞩目。
本田NSX
除了它,奥迪、捷豹、新揽胜都使用了全铝式的车身结构,铝合金已经成为了一种比较理想的轻量化材料。
还有一种就是碳纤维车身,而碳纤维的车身多见于超跑,昂贵的价格一直让平民车对其敬而远之。而宝马i3的出现打破了这个规则。
宝马i3
碳纤维增强复合材料英文全称是Carbon Fiber Reinforced Polymer,其密度通常在1.7g每立方厘米左右,远远低于制造业常用的钢材。在高达2200℃的环境下,CFPR依然能够保留室温强度,并且断裂韧性、抗疲劳性、抗蠕变性伸拉强度和弹性模量都高于一般的碳素材料。
碳纤维材料本身并不昂贵,然而要把碳纤维加工成适合车辆行驶、碰撞的成品才真正是其价值所在。如今也越来越多的厂家更直接的改装车碳纤维维减低风阻和车重来提速。
除了这些,镁合金也可以以压铸件的形式在汽车上应用,镁压铸件的生产效率比铝高30%~50%。
谁是最佳选择?
整车零部件中重量最大的是车身和底盘,约占总重的60%,轻量化潜力最大。而对于车身底盘材料的选择,最重要的性能指标是强度和模量。对比各种材料的比模量和比强度,我们就会发现碳纤维性能优势明显,远优于其它材料。
综合各种材料的优劣来看,碳纤维的轻量化潜力最大,应用前景最广。随着宝马i3等车型的大批量生产,碳纤维的成本和工艺已不再是不可逾越的障碍。因此小编觉得我们有理由相信,碳纤维是汽车轻量化的未来。
评论