汽车轻量化材料
轻量化材料的选择需要参考多种因素,如材料的性能、技术参数以及制造成本等。综述了主要的汽车轻量化材料。
高强度钢 高强度钢的屈服强度可达400~500MPa。在车身上采用高强度钢材,尤其是在某些安全结构部件上(如侧面防撞梁)应用一些硬化钢材,在减轻部件质量同时可提高安全性。高强度钢比其它轻量化材料如铝、镁等具有更低的成本。
铝 铝在车辆上的应用已经有20多年的历史,但相比钢材而言,铝在焊接、成形技术和成本上的劣势使其应用受到很大限制。高端汽车(如捷豹XJ和奥迪A8等)已经采用了全铝车身结构,而铝质的发动机缸盖和悬架连杆的应用也已非常普遍。
镁 镁的密度比铝低30%,但其在汽车上的应用不如铝那样广泛。镁合金铸件主要应用在一些难以冲压成形的小部件上,在一定程度上节省了冲压工序的成本。在切诺基的车顶框架和道奇蝰蛇的前围板等部件上使用了镁材料。
塑料和复合材料 塑料如尼龙等被广泛应用在一些非支撑结构部件上。在汽车的前、后端均有塑料部件,这是因为塑料具有很高的吸能作用,用以缓冲碰撞冲击力。复合材料多用于结构部件,如阿斯顿马丁公司就在其产品的前防撞结构中用了碳纤维复合材料,在提高强度的同时减轻了车辆的质量。
刊名:ACTA TEHNICA Corvinensis Bulletin of Engineering(英)
刊期:2012年第1期
作者:Giovanni Belingardi et al
编译:吴玉杰