汽车轻量化技术方案及应用实例
镁合金在汽车轻量化中的应用及一体化压铸整体解决方案

镁合金在汽车轻量化中的应用及一体化压铸整体解决方案镁合金在汽车轻量化中的应用真是个话题,咱们今天就来聊聊这件事,嘿,听着就觉得挺有意思的!汽车的重量可是一大难题。
大家知道,越重的车,油耗越高,开起来就像拖着个小山丘,真是累得慌。
于是,车企们就开始琢磨怎么把车减轻些,让它们轻松点,像只小鸟儿飞起来,真是太美好了!这时候,镁合金就登场了,别小看这个家伙,镁合金的轻量化性能真的是惊人,号称“轻”的代表,跟铝合金一比,简直就是小巫见大巫。
镁合金的强度也是相当不错,别以为它轻就软弱无力,实则它能承受的压力可不小,简直是个小强!就像你觉得一根稻草很轻,但它却能扛住几斤重的东西,哈哈,够形象吧?更重要的是,镁合金的耐腐蚀性也很不错。
咱们汽车外面风吹雨打的,镁合金可不怕,像个小战士,能在各种恶劣环境下也不怕摔打,简直是给车子增添了不少底气。
说到镁合金,咱们就不能不提一体化压铸。
这可是个绝妙的工艺,能够把多个部件合并成一个整体,真是把“整合”发挥到极致。
想象一下,把零零碎碎的东西都拼在一起,像拼图一样,拼好之后不仅省了工时,还省了材料,嘿,真是一举两得!一体化压铸不仅让镁合金的特性发挥到极致,还能提高零件的强度和精度,简直是绝配。
车企们用这招,既能提升生产效率,还能降低成本,心里美滋滋的,真是“坐享其成”!不过,听说不少人对镁合金还是有些顾虑,觉得这玩意儿安全性不高。
其实啊,镁合金在高温下可能会燃烧,但这可不是大问题。
只要在生产和使用过程中好好把控,就能把安全隐患降到最低。
这就像你去野外露营,带上灭火器,心里就踏实多了嘛。
说到底,安全措施做好,生活就没那么多烦恼。
在汽车行业,轻量化的趋势是大势所趋,镁合金加一体化压铸,简直是“天作之合”。
这组合不仅能让汽车轻盈上路,还能让车主们在油耗上省下不少银子,真是过了一把“省钱”的瘾!想想吧,开着轻便的车,随便踩油门,感觉就像在飞一样,特别爽。
镁合金的环保特性也让它成为“绿色出行”的一部分,没什么能比这一点更让人心动的了。
汽车轻量化设计方案

汽车轻量化设计方案
汽车轻量化对于降低油耗、减少排放起着重要作用,是汽车工业技术发展方向。
汽车轻量化主要采取材料轻量化与结构轻量化相结合的方式,汽车质量每减轻10%,油耗下降6%~8%,排放量量下降4%。
例如以下方案:
半挂、自卸车大梁轻量化方案
980LE替代700L材料轻量化后:982kg--773kg,减重效果:209kg,21.28%上海频开实业有限公司位于国内现有规模较大的钢材市场——乐从钢铁世界,供应汽车大梁钢,1.5-14mm厚度,多种规格尺寸,其他主营产品有耐磨钢、高强度钢板、工程机械用钢、汽车大梁钢、冷轧高强车厢板、耐候钢、耐酸钢等品种钢,常备万吨库存,品种规格全。
是集原材料供应、加工与物流配送于一体的现代化企业。
新型汽车轻量化技术的研究和应用

新型汽车轻量化技术的研究和应用随着全球环保意识的不断提高,汽车轻量化成为了一个重要的研究方向。
轻量化的目的是通过降低汽车的重量,减少燃料消耗和排放,从而达到节能减排的目的。
目前,轻量化技术已经在汽车制造业中得到了广泛的应用,尤其是在新能源汽车领域。
本文将探讨新型汽车轻量化技术的研究和应用。
一、轻量化技术的分类轻量化技术可以分为结构设计轻量化和材料轻量化两个方面。
结构设计轻量化是通过优化汽车结构设计,减少不必要的部件和减轻零部件的重量来实现的。
而材料轻量化则是通过应用新型的轻质材料来实现。
1.结构设计轻量化结构设计轻量化是目前最广泛应用的轻量化技术之一。
它的主要思路是从结构上对汽车进行优化,减少汽车不必要的部件和减轻零部件的重量以达到减轻汽车整体重量的目的。
比如说,优化发动机的结构可以减少发动机的重量,从而减少燃料消耗和减少排放。
优化悬挂设计可以减少悬挂部件的数量,从而减轻汽车重量。
2.材料轻量化材料轻量化是指应用新型轻质材料来替代传统的汽车材料。
轻质材料具有比传统材料更高的强度和刚度,但是重量更轻。
应用这种材料可以使汽车在保证安全性的情况下,减少重量。
常用的轻质材料包括轻质合金、碳纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料等。
二、轻量化技术的应用轻量化技术已经成功应用于现有的汽车制造业中。
下面这些汽车品牌已经在其汽车中使用轻量化技术:1.特斯拉特斯拉Model S采用了铝合金车身,其车身重量比传统的汽车车身轻了30%。
2.宝马宝马采用了碳纤维复合材料来制造其电动车i3。
相比传统汽车,宝马i3的车身重量仅有1/3。
3.福特福特采用了高强度钢和铝合金来制造F-150皮卡。
这使得F-150的整车重量减轻了700磅,相当于减少了15%的总重量。
4.奥迪奥迪采用了镁铝合金来制造TT RS的发动机支架。
这个支架比传统的铸铁支架轻30%。
三、轻量化技术的未来轻量化技术的未来发展趋势将是发展全新的材料和技术,并实现车辆整体质量的减轻。
汽车轻量化技术方案及应用实例

汽车轻量化技术方案及应用实例作者:杨贵永张凤超来源:《科学导报·学术》2018年第04期摘要:轻量化也是一个多学科、多领域交叉的系统工程,不仅为实现汽车减重,还应同时兼顾产品的成本、质量、功能、NVH和可回收性等要素。
相信在政府部门、汽车生产企业、零部件供应商和消费者群体的共同努力下,汽车轻量化工作会朝着更加节能、环保、智能化、信息化、系统化的方向发展。
本文则主要分析了汽车轻量化的技术方案及应用实例,仅供参考。
关键词:汽车轻量化;技术方案;应用实例【中图分类号】 U463 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879(2018)04-0199-01一、汽车轻量化分析轻量化技术应用给汽车带来的最大优点就是油耗的降低,并且汽车轻量化对于环保,节能,减排,可持续发展也发挥着重大效用。
一般情况下,汽车车身的重量约占总重量的30%,没有承载人或物的情况下,大概70%的油耗是因为汽车自身的质量,由此可得到结论,车身的轻量化会减少油耗,提高整车的燃料经济性。
目前轻量化技术的主要思路是:在兼顾产品性能和成本的前提下,采用轻质材料、新成型工艺并配合结构上的优化,尽可能地降低汽车产品自身重量,以达到减重、降耗、环保、安全的综合指标。
二、新材料技术1、金属材料。
(1)高强度钢。
高强钢具有强度高、质量轻、成本低等特点,而普通钢是通过减薄零件来减轻质量的,它是汽车轻量化中保证碰撞安全的最主要材料,可以说高强钢的用量直接决定了汽车轻量化的水平。
另一方面,它与轻质合金、非金属材料和复合材料相比,制造成型过程相对容易,具有经济性好的优势。
(2)铝合金的密度小(2.7g/cm3左右),仅为钢的1/3,具有良好的工艺性、防腐性、减振性、可焊性以及易回收等特点,是一种非常优良的轻量化材料。
典型的铝合金零件一次减重(传统结构件铝替钢后的减重)效果可达30%~40%,二次减重(车身重量减轻后,制动系统与悬架等零部件因负载降低而设计的减重)则可进一步提高到50%,用作结构材料替换钢铁能够带来非常显著的减重效果。
汽车行业轻量化设计方案

汽车行业轻量化设计方案第一章概述 (2)1.1 轻量化设计背景 (2)1.2 轻量化设计目标 (2)第二章轻量化设计原则 (2)2.1 材料选择原则 (2)2.2 结构优化原则 (3)2.3 制造成本控制 (3)第三章车身结构轻量化设计 (4)3.1 车身结构分析 (4)3.2 车身材料选择 (4)3.3 车身结构优化 (4)第四章动力系统轻量化设计 (5)4.1 动力系统部件分析 (5)4.2 动力系统材料选择 (5)4.3 动力系统结构优化 (6)第五章底盘轻量化设计 (6)5.1 底盘结构分析 (6)5.2 底盘材料选择 (7)5.3 底盘结构优化 (7)第六章悬挂系统轻量化设计 (7)6.1 悬挂系统结构分析 (7)6.2 悬挂系统材料选择 (8)6.3 悬挂系统结构优化 (8)第七章轮胎及轮毂轻量化设计 (8)7.1 轮胎及轮毂结构分析 (8)7.2 轮胎及轮毂材料选择 (9)7.3 轮胎及轮毂结构优化 (9)第八章附件轻量化设计 (10)8.1 附件分类及功能分析 (10)8.2 附件材料选择 (10)8.3 附件结构优化 (10)第九章轻量化设计验证与试验 (11)9.1 轻量化设计验证方法 (11)9.2 轻量化设计试验流程 (11)9.3 轻量化设计试验数据分析 (12)第十章轻量化设计实施与推广 (12)10.1 轻量化设计实施策略 (12)10.2 轻量化设计推广措施 (13)10.3 轻量化设计成本效益分析 (13)第一章概述1.1 轻量化设计背景全球能源危机和环境问题日益严重,汽车行业正面临着前所未有的挑战。
为了应对这些挑战,汽车制造商不断寻求创新技术,以降低能耗、减少排放和提高燃油效率。
轻量化设计作为一种有效的节能降耗手段,逐渐成为汽车行业关注的焦点。
汽车轻量化设计是指在不影响车辆安全、功能和舒适性的前提下,通过优化结构和材料,降低汽车整备质量的过程。
我国高度重视汽车产业的转型升级,积极推动轻量化技术的发展。
轻量化技术在汽车车身上的应用

轻量化技术在汽车车身上的应用篇一:《轻量化技术在汽车车身上的应用》我和我的朋友小李都是汽车迷,每次车展我俩就像两只兴奋的小蜜蜂,一头扎进那汽车的“花丛”中。
上次车展,那场面可真是热闹非凡。
我们刚走进车展大厅,就被一辆造型酷炫的跑车吸引住了。
那流畅的线条,就像一位身姿婀娜的舞者在展示自己优美的曲线。
我忍不住伸手去摸了摸车身,嘴里还嘟囔着:“这车身看起来又时尚又结实。
”小李在旁边拍了我一下说:“你可别光看外表,现在汽车车身可有不少新科技呢。
”我好奇地看着他,他就开始滔滔不绝地讲起来:“你知道轻量化技术不?这就像给汽车做减肥手术呢。
”他指着那辆跑车的车身说:“以前的汽车车身那是相当重,就像一个大胖子,跑起来又费油又慢。
现在的轻量化技术啊,就像给汽车找到了一个健身教练,让它变得又轻又强壮。
”我听着觉得挺有意思,就问他:“那这轻量化技术是怎么做到的呢?”小李一边比划一边说:“这里面的门道可多了。
比如说,采用新型的材料,像高强度钢啊,铝合金啊,碳纤维这些。
就好比给汽车穿上了轻便又坚韧的盔甲。
你看这车身部分用了高强度钢,在保证安全的情况下,重量可减少了不少呢。
就像我们减肥,把身上多余的脂肪变成肌肉,不仅轻了,还更有力了。
”我们走到另一辆车前,小李继续说:“还有啊,在汽车的设计上也有讲究。
你看这个车身的结构,它通过优化设计,去掉了那些不必要的部分,就像我们整理房间,把那些没用的东西扔掉,空间更大更整洁了。
这汽车也是,减少了不必要的重量,还能提高性能呢。
”我有点疑惑地问:“那这汽车变轻了,会不会不安全啊?”小李笑着说:“你这想法就像那些担心减肥会生病的人一样。
你想啊,这些新材料又结实又轻便,而且汽车的安全设计都是经过严格测试的。
轻量化后的汽车,由于重量减轻了,操控性更好,刹车距离也能缩短呢。
就像一个灵活的运动员,跑起来更快,反应也更敏捷。
”在车展上逛了一圈,我对轻量化技术在汽车车身上的应用有了新的认识。
这轻量化技术就像是汽车行业的魔法,让汽车在节能、环保、性能提升的道路上越走越远。
轻量化设计 案例
轻量化设计案例
轻量化设计在许多领域都有应用,例如汽车、航空航天、电子产品等。
以下是一些轻量化设计的案例:
1. 汽车轻量化设计:汽车制造商一直在寻求降低车身重量并提高性能的方法。
例如,使用高强度钢材、铝材和碳纤维等轻质材料,以及优化车身结构和形状来减少重量。
这些轻量化措施可以使汽车更加省油、加速更快、刹车更灵敏,同时减少排放和改善整体性能。
2. 航空航天轻量化设计:航空航天工业对轻量化设计的需求非常高,因为飞机和卫星需要尽可能轻才能提高性能和效率。
例如,使用碳纤维复合材料代替传统的金属材料,可以大大减轻重量并提高强度。
3. 电子产品轻量化设计:随着人们对便携式设备的需求不断增加,电子产品制造商也一直在追求轻量化设计。
例如,使用更薄、更轻的材料和组件,以及优化电路板和电子元件的布局,可以使手机、平板电脑和笔记本电脑等设备更加便携和高效。
4. 建筑轻量化设计:在建筑领域,轻量化设计也被广泛应用。
例如,使用轻质材料和结构,如玻璃和钢架,可以减少建筑物本身的重量并提高其性能。
此外,通过优化建筑物的布局和形状,可以减少能源消耗和维护成本。
总之,轻量化设计是提高性能、降低成本、减少排放和增强竞争力的关键因素之一。
它已经被广泛应用于各个领域,并将在未来继续发挥越来越重要的作用。
铝合金材料在汽车轻量化中的应用和案例
标题:铝合金材料在汽车轻量化中的应用与案例在当今汽车行业中,轻量化已成为各大汽车制造商和供应商争相追逐的目标。
而铝合金作为一种轻质、高强度的材料,其在汽车轻量化中的应用越来越受到重视。
本文将深入探讨铝合金材料在汽车轻量化中的应用和相关案例,帮助读者更全面地了解这一话题。
一、铝合金材料在汽车制造中的重要性1. 超轻铝合金材料的优势铝合金是一种轻质、高强度的材料,具有优异的塑性和耐腐蚀性,在汽车制造中具有独特的优势。
相较于传统的钢铁材料,铝合金的密度更低,能够有效减轻汽车整车重量,提高燃油经济性和车辆性能。
2. 铝合金在汽车轻量化中的应用铝合金在汽车轻量化中被广泛应用于车身、车轮、发动机、悬挂系统等方面。
其中,铝合金车身能够显著降低整车质量,提高车辆的操控性能和安全性;铝合金车轮具有良好的强度和耐磨性,能够减轻车轮质量,提高车辆的加速性能和燃油经济性;铝合金发动机能够降低车辆功率损失,提高发动机的热效率和动力性能。
二、铝合金材料在汽车轻量化中的经典案例1. 特斯拉电动汽车特斯拉电动汽车采用了大量铝合金材料,如铝合金车身、铝合金车轮等,有效实现了车辆轻量化。
特斯拉车辆在加速性能和续航里程方面均表现出色,得益于铝合金材料的应用。
2. 奥迪汽车奥迪汽车在车身和发动机部件中广泛采用铝合金材料,如铝合金车门、铝合金车架、铝合金活塞等,大幅减轻了车辆重量,提升了车辆的燃油经济性和动力性能。
三、个人观点与理解在我看来,铝合金材料在汽车轻量化中的应用具有极大的潜力。
随着汽车工业对节能环保和性能提升的需求不断增加,铝合金作为一种轻质、高强度材料将会在未来得到更广泛的应用。
我认为汽车制造商和供应商在铝合金材料的研发和应用领域还有很大的发展空间,需要不断进行技术革新和创新应用,以满足市场对轻量化汽车的需求。
铝合金材料在汽车轻量化中的应用和案例是一个备受关注的话题,其在汽车制造中的重要性不言而喻。
希望通过本文的内容,读者能够更深入地了解铝合金材料在汽车轻量化中的应用和相关案例,并与我一同探讨这一领域的未来发展方向。
汽车轻量化转型案例范文(3篇)
第1篇随着全球汽车产业的快速发展,节能减排、绿色环保成为汽车行业发展的必然趋势。
汽车轻量化作为实现这一目标的关键技术,已经引起了全球汽车制造商的广泛关注。
本文以我国新能源汽车为例,探讨汽车轻量化转型的成功案例。
一、案例背景近年来,我国新能源汽车产业发展迅速,销量逐年攀升。
然而,新能源汽车在续航里程、充电速度、成本等方面仍存在一定不足。
其中,整车重量过大是制约新能源汽车发展的重要因素。
为了提高新能源汽车的性能和竞争力,实现汽车轻量化转型成为当务之急。
二、案例分析1. 材料轻量化(1)车身材料:在新能源汽车轻量化过程中,车身材料的选择至关重要。
我国新能源汽车制造商采用高强度钢、铝合金、碳纤维等轻量化材料,替代传统的钢材。
例如,比亚迪采用高强度钢与铝合金混合车身结构,降低了车身重量,提高了车辆的安全性能。
(2)电池材料:电池作为新能源汽车的核心部件,其重量对整车重量影响较大。
我国新能源汽车制造商在电池材料方面进行创新,采用磷酸铁锂、三元锂电池等轻量化电池,降低了电池重量,提高了续航里程。
2. 结构优化设计(1)车身结构:通过优化车身结构设计,降低车身重量。
例如,比亚迪秦Pro EV采用笼式车身结构,提高了车身强度和抗扭刚性,同时降低了车身重量。
(2)零部件设计:优化零部件设计,降低零部件重量。
例如,吉利汽车在新能源汽车零部件设计方面采用轻量化设计,如采用轻量化铝合金轮毂、轻量化电池壳体等。
3. 工艺轻量化(1)焊接工艺:采用激光焊接、激光拼焊等先进焊接工艺,提高焊接质量,降低焊接过程中的重量损失。
(2)成型工艺:采用先进的成型工艺,如液压成形、热冲压成形等,提高材料利用率,降低成型过程中的重量损失。
三、案例成效1. 提高续航里程:汽车轻量化后,降低了能耗,提高了续航里程。
据相关数据显示,新能源汽车每减重10%,续航里程可提高约5%。
2. 降低能耗:汽车轻量化后,降低了发动机负荷,降低了燃油消耗,降低了碳排放。
铝合金材料在汽车轻量化中的应用和案例
铝合金材料在汽车轻量化中的应用和案例铝合金材料在汽车轻量化中的应用和案例导语:随着环保意识的不断增强,汽车行业对于减少排放和提高燃油效率的需求也日益迫切。
作为关键材料,铝合金在汽车轻量化领域发挥着重要作用。
本文将以铝合金在汽车轻量化中的应用和案例为主题,从多个角度深入探讨这一问题。
一、背景介绍铝合金是一种具有良好机械性能、低密度和良好耐腐蚀性的材料。
相比于传统的钢材,铝合金具有更轻的重量和更高的比强度,可以有效地降低车身质量并提高汽车整体的燃油效率。
在现代汽车工业中,铝合金已经被广泛应用于车身、引擎和底盘等部件。
二、铝合金在汽车轻量化中的应用1. 车身材料:铝合金的应用可以减轻车身重量,提高车辆的燃油经济性和驾驶性能。
铝合金还具有较好的冲压性能,可以实现更复杂的车身设计,提升整车的外观质量和市场竞争力。
2. 引擎部件:应用铝合金制造引擎部件,如进气歧管、缸盖和缸体等,可以降低整车重量,提高发动机的热传导能力和效率,从而提升汽车的性能和燃油经济性。
3. 底盘和悬挂系统:采用铝合金材料制造底盘和悬挂系统的组件,可以降低车辆的重量、减震效果和操控性能,并提高车辆的驾驶稳定性和舒适性。
三、铝合金在汽车轻量化中的案例分析1. 特斯拉Model S:特斯拉Model S采用铝合金车身,减轻了车身重量,同时提高了车辆的稳定性和行驶里程。
这一设计使得特斯拉Model S成为了全球第一款真正意义上的电动豪华轿车。
2. 奥迪A8:奥迪A8采用全铝车身结构,大幅减少车身重量,提高了悬挂系统的性能和车辆的燃油经济性。
奥迪A8的轻量化设计使得其成为一款既豪华又环保的汽车。
3. 雷克萨斯LFA:雷克萨斯LFA采用碳纤维和铝合金材料制造车身,实现了更轻量化和更高刚性的结构。
这使得LFA成为一款极具激情的超级跑车,同时还保持了高度的安全性和驾驶舒适性。
四、个人观点和理解我认为铝合金材料在汽车轻量化中的应用是一种创新的解决方案,既可以满足环保要求,又可以提高汽车的性能和驾驶体验。
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汽车轻量化技术方案及应用实例
一、汽车轻量化分析
轻量化技术应用给汽车带来的最大优点就是油耗的降低,并且汽车轻量化对于环保,节能,减排,可持续发展也发挥着重大效用。
一般情况下,汽车车身的重量约占总重量的30%,没有承载人或物的情况下,大概70%的油耗是因为汽车自身的质量,由此可得到结论,车身的轻量化会减少油耗,提高整车的燃料经济性。
目前轻量化技术的主要思路是:在兼顾产品性能和成本的前提下,采用轻质材料、新成型工艺并配合结构上的优化,尽可能地降低汽车产品自身重量,以达到减重、降耗、环保、安全的综合指标。
二、新材料技术
1、金属材料。
(1)高强度钢。
高强钢具有强度高、质量轻、成本低等特点,而普通钢是通过减薄零件来减轻质量的,它是汽车轻量化中保证碰撞安全的最主要材料,可以说高强钢的用量直接决定了汽车轻量化的水平。
另一方面,它与轻质合金、非金属材料和复合材料相比,制造成型过程相对容易,具有经济性好的优势。
(2)铝合金的密度小(2.7g/cm3左右),仅为钢的1/3,具有良好的工艺性、防腐性、减振性、可焊性以及易回收等特点,是一种非常优良的轻量化材料。
典型的铝合金零件一次减重(传统结构件铝替钢后的减重)效果可达30%~40%,二次减重(车身重量减轻后,制动系统与悬架等零部件因负载降低而设计的减重)则可进一步提高到50%,用作结构材料替换钢铁能够带来非常显著的减重效果。
(3)镁合金。
镁的密度仅为铝的2/3,是所有结构材料中最轻的金属,具有比强度和比刚度高、容易成型加工、抗震性好等优点。
采用镁合金制造汽车零件能在应用铝合金的基础上再减轻15%〜20%,轻量化效果十分可
观,但成本偏高于铝合金和钢。
2、非金属材料。
(1)塑料是重要的非金属轻量化材料,具有比重小、成本低、易于加工、耐蚀性好等特点,在汽车行业中的应用前景被看好。
(2)树脂基复合材料根据增强体和基体材料不同分为多种类型增强基复合材料,如玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、生物纤维增强复合材料等。
三、先进成型技术
1、热成型。
热成型技术是基于高强钢冷冲压成型中普遍存在塑性范围窄、易开裂、回弹大等问题而发展起来的板材成形新技术,通常在900〜950C。
的奥氏体状态下冲压,并在模具内淬火冷却。
汽车上应用热成型技术的典型钢种是22MnB5,抗拉强度可达1500MPa。
2、激光拼焊板技术。
激光拼焊板(TWR)技术将不同厚度、不同强度、不同表面处理的板材通过激光拼焊集成一个大的板坯再进行冲制。
激光拼焊板可使零件结构得到优化,充分发挥不同厚度板材和不同强度的特性,满足零部件不同部位的强度和刚度需求,同时也满足了轻量化。
3、液压成形技术。
液压成形技术采用液态物质作为施力介质,使坯料在施力介质的作用下,贴合凸摸或凹模面而成形。
其工艺流程为:合*封口-快速加入油液一停止—施加轴向力-脱模取出。
据Vari-Form统计表明,液压成形工艺相对于传统的液压-焊接工艺,可降低11%的零件成本,并能减轻7.3%的质量。
4、新型连接技术。
胶接技术在汽车工业上的应用,不仅能连接不同的材料,如非金
屠与金属、复合材料;还可以提高抗冲击性、耐疲劳性、结构的韧性和耐腐蚀性,可以起到增强隔热减振、汽车结构、紧固防锈,能够取代某些部件的焊接和铆接等传统工艺,达到减轻质量、简化组装工序、提高制品质量等效果。
四、结构优化技术
轻量化的另一手段就是在汽车零部件概念设计、初始结构设计、产品工程设计及样车制造过程中做相关结构的分析和优化,或去除零部件的冗余部分、或减少搭接(如花边形设计)、或改变结构,以实现对汽车零部件的精简化、整体化和轻质化。
主要运用ANSYS、UG、CAD、CATIA等软件,手段有形貌优化、尺寸优化、拓扑优化、有限元分析和模块化集成设计等。
五、汽车轻量化发展趋势:新能源电动汽车技术
发展新能源汽车是汽车产业实现可持续发展和技术跨越的最佳技术路线之一。
1、轻量化设计。
利用CAD/CAE等计算机技术,对新能源汽车的结构和布局进行优化分析,对重要的关键的零部件的厚度进行灵活的分析和修改。
设计初期对零部件的刚强度进行CAE分析,也可以从原来的数据库里面直接提取零部件的刚强度,精简工作,达到效率较高的目的。
2、轻量化材料。
碳纤维作为一种力学性能优异的新材料,密度不到钢的1/4,抗拉强度却能达到钢的7〜9倍,以其制造的汽车可以节约燃油30%。
碳纤维增强聚合物材料车身相比钢结构车身减重53%以上,全铝结构车身减重30%,且当汽车在2万辆以下生产纲领的情况下,采用树脂传递模塑工艺(RTM)制造碳纤维复合材料车身的综合成本低于金属车身。
在未来新能源汽车的研发中,电动车车身减重40%,可减少电耗40%左右,中科院也于2021年启动碳纤维电动车的研究项目。
图3为新型材料碳纤维在车身上的应用。
3、电动汽车轻量化。
超级电容与锂电池的综合使用有利于提高锂电池的功率密度,采用固体电解质的全固态电池是解决锂电池安全问题的重要途径。
对于氢燃料电池,开发新型更高能量密度储氢合金以及电池整体结构的优化设计是其轻量化技术发展的关键。
未来新能源电池如锂硫电池和石墨烯电池等或许会对电动汽车驱动电池带来历史性变革。
结语
汽车轻量化是指以保证汽车的强度和安全性能为前提,寻求降低汽车的整备质量的方式,进而提高汽车的动力性,降低燃料的消耗,减少空气污染。
本文主要分析了汽车轻量化的相关内容。