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當(dāng)今世界汽車(chē)保有量與日俱增,正以巨大的影響力改變著人們的工作與生活,但隨之而來(lái)的能源短缺、環(huán)境污染等一系列問(wèn)題也日益突出。輕型、節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適、低成本成為各汽車(chē)制造廠(chǎng)家追求的目標(biāo),尤其是節(jié)能和環(huán)保更是關(guān)系人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題,節(jié)能減排已成為汽車(chē)工業(yè)界亟待解決的問(wèn)題。
汽車(chē)輕量化的內(nèi)涵是在保證汽車(chē)性能不受影響的前提下,既要有目標(biāo)的減輕汽車(chē)自重,又要保證汽車(chē)行駛的安全性和舒適性等,同時(shí)不提高汽車(chē)的制造總成本。 從汽車(chē)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期看,油耗費(fèi)用是汽車(chē)生命周期總費(fèi)用的主體,占汽車(chē)生命周期費(fèi)用的71%,汽車(chē)客戶(hù)迫切希望降低油耗費(fèi)用以節(jié)約后期的運(yùn)行成本。由于汽車(chē)質(zhì)量的大小影響到滾動(dòng)阻力、爬坡阻力與加速阻力,因此汽車(chē)質(zhì)量與其燃油消耗有著極為密切的關(guān)系。
據(jù)分析,降低油耗的主要方法有:減輕重量(輕量化)占50%,提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率占20%,降低行駛阻力占30%,其中最有效的方法是汽車(chē)輕量化。世界鋁業(yè)協(xié)會(huì)提出的報(bào)告指出,汽車(chē)質(zhì)量每減小10%,可降低6%~8%的油耗。
因此,在汽車(chē)設(shè)計(jì)制造 中,輕量化是一個(gè)必須考慮的問(wèn)題。汽車(chē)的輕量化不僅可以減小各種行駛阻力,降低燃油消耗,而且有利于改善汽車(chē)的轉(zhuǎn)向、加速、制動(dòng)和排放等多方面的性能。
應(yīng)當(dāng)指出,不僅乘用車(chē)要求輕量化,同樣也適用于商用車(chē)。輕量化可改善燃油經(jīng)濟(jì)性,提高載貨質(zhì)量,商用車(chē)與乘用車(chē)同樣具有明顯的效果。同時(shí),隨著計(jì)重收費(fèi)范圍的擴(kuò)大和油價(jià)不斷上漲,載貨車(chē)用戶(hù)既要多承載,又要油耗少的呼聲越來(lái)越高,各大卡車(chē)企業(yè)也正集中力量進(jìn)行卡車(chē)輕量化研發(fā)。
汽車(chē)輕量化有很多的途徑可以選擇,但最直接、有效的方法莫過(guò)于應(yīng)用新型輕質(zhì)材料,使用密度小、強(qiáng)度高的輕質(zhì)材料,如鋁、鎂合金、塑料聚合物材料、陶瓷材料等;使用同密度、同彈性模量而且工藝性能好的截面厚度較薄的高強(qiáng)度鋼;使用基于新材料加工技術(shù)的輕量化結(jié)構(gòu)用材,如連續(xù)擠壓變截面型材、金屬基復(fù)合材料板、激光焊接板材等。
其中,高強(qiáng)度鋁合金的系列化商品化程度較高。如,奧迪公司生產(chǎn)的全鋁A8轎車(chē),采用鋁合金擠壓車(chē)架,質(zhì)量降低了35%,抗扭強(qiáng)度增加了50%。
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