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這種材料用得越多 實現輕量化汽車的可能性就越大

來源:舟車之利 瀏覽次數:104 發布日期:2019-04-28

現如今幾乎所有的汽車廠商都在提倡汽車產品輕量化,當然輕量化的前提是保證強度和安全性能的情況下,盡可能的降低汽車產品的整備質量,從而提升汽車的動力性能與操控性能,有一組數據,汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。由此也可以看出,輕量化對于汽車的重要意義。

既然是輕量化,一定要使用強度夠的輕質材料來實現,那么至于汽車來說,車身覆蓋件可以使用碳纖維材質來減輕重量,但對于承重部件來說,使用碳纖維顯然不切合實際,那么眾多材料中,鋁合金就成了最好的選擇。

當前的汽車市場,很多產品會將車身上使用的一些鋁合金材料來當做宣傳重點,比較常見的有全鋁發動機、鋁合金懸掛、鋁合金副車架等等,還有不少豪華級別車型采用全鋁合金車身設計,從這點來看,鋁合金材質使用率越高,基本上可以判定一款車的科技含量。

鋁合金為什么成為最好的選擇之一呢?因為鋁合金夠輕,與鋼材質相比,鋁的密度比較小,鋁合金材料的密度在2.5-2.8g/cm3,而鋼的密度則在7.8-8.7 g/cm3,在體積相同的情況下,鋁合金的材料的重量僅為鋼材的35-40%,但輕不代表強度不夠,其優勢還在于強度較高,并且具備極強的可塑性,易于加工成為各式零件,并且具備良好的導電性、導熱性和抗蝕性,通過添加不同的其他金屬或礦物質又能夠輕易合成強度不同的鋁合金材料。


當然,還有比鋁合金更好的材料,但從成本上來說,更好的材料相對也更昂貴,而鋁則不然,鋁元素是地殼中含量僅次于氧和硅的元素,其本身并不貴重。因此,無論從任何角度來看,采用鋁合金材料是當下實現汽車產品輕量化最好的材料,幾乎沒有之一。

除了引擎、懸掛、副車架等,轉向節、發動機懸置骨架、懸掛連桿等位置均逐漸采用鋁合金材質來代替鋼材,除此之外,如今像鋁合金輪轂等早已經有全面替代掉鋼輪轂的勢頭。

不過從當前的鋁合金冶煉技術來說,整車全部采用鋁合金材質也不太能夠實現,拿車架舉例,車架能夠輕量化固然是好,但作為影響汽車安全的根本因素,如果車架全面采用鋁合金,在強度上可能達不到要求,就拉伸強度來說,高強度的鋁合金可達480MPa,而超高強度的鋼材可以高達1620MPa。

當然,除了車架之外,其他汽車的主要受力點,像A柱、B柱、前后縱梁等,由于強度要求極高,因此采用高強度鋼才是更好的選擇。

總而言之,汽車輕量化的基本要求就是不能影響汽車被動安全性,否則在輕量化的車型,也得不到消費者的認可,而在不影響汽車安全的前提下,鋁合金材質使用率越高,越能代表一輛汽車產品的制造技術和成本,科技含量更高。

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