汽车轻量化技术应用分析

董丽丽

摘 要：在我国的汽车产业存在一系列的发展问题，在能源短缺以及环境污染的背景下，为了进一步实现可持续发展，需要对汽车产业进行升级改造，通过研发低油耗、低排放的汽车产品，保障汽车的强度以及安全性能，促进汽车的动力性能，降低燃料的消耗，实现空气污染减少的现象。基于此，文章对汽车轻量化技术应用分析，做一个简单的分析与讨论。

关键词：轻量化技术 环保 节能

Application Analysis of Automobile Lightweight Technology

Dong Lili

Abstract：There are a series of development problems in China's automobile industry. In the context of energy shortage and environmental pollution， to further realize sustainable development， it is necessary to upgrade and transform the automobile industry through the research and development of low fuel consumption and low emission automobile products， to ensure the strength and safety performance of the car， promote the power performance of the car， reduce fuel consumption， and realize the phenomenon of reducing air pollution. Based on this， the article makes a simple analysis and discussion on the application analysis of automobile lightweight technology.

Key words：lightweight technology， environmental protection， energy saving

在当今时代，轻量化技术已经成为各个汽车企业提升市场竞争力的一大关键因素，为此各大厂家纷纷投身至轻量化技术的研究之中。轻量化技术的应用能够有效提升汽车的性能，提高系统的智能化，进而对机械设备进行操控，推动汽车厂工业的发展，让汽车厂工业实现性能的优化升级，促进智能化的发展，顺应未来的发展趋势。

1 汽车轻量化技术应用的背景

汽车轻量化在世界汽车产业中有一个普遍的定义，它具体指的是在明确汽车使用要求、驾驶安全、成本控制的情况下，采用轻量化技术实现材料以及制造工艺的整合，进而促进整个车身实现轻量化。在进行汽车轻量化的过程中，需要对整体进行控制，及时制定汽车的成本控制目标，对汽车的整体安全性进行调节控制。汽车的轻量化技术不单单指的是降低汽车的质量，它是一个综合性的内容，它关系到了汽车整体的安全性能，为此我们需要考虑汽车产品经济的合理性，保障消费者可以接受的价格范畴，依据消费者的心理特征，做好下一步的决定。轻量化的作用主要分为三种形式：第一，部分汽车的功能已经满足了大众的需求，为此需要对轻量化技术进行改革，促进汽车自身的质量;第二，有些汽车本身具有一定的功能，这些并不足以满足客户的需求，那么就需要进行轻量化设计，进一步改进轻量化的技术;第三，就是通过改善汽车的性能，促使汽车实现减重，主要目的是为了提高性能，降低质量，优化结构以及价格，促使这一部分的内容尽量满足需求[1]。

在目前，我国汽车制造行业能够通过利用新能源，进而缓解因为汽车数量增加所导致的生态污染问题，从本质上促进了地区的发展。在现阶段我国汽车制造业中，明显尚未具备丰富的制造经验，并且在汽车性能、续航能力等方面存在较大的提升空间。

现阶段汽車工业发展在油耗、环保以及安全这三个方面存在这问题。面对这种现象，全球各国都采取了一定的解决措施，制定了相应的法律政策。其中，汽车轻量化技术就是其中的一项改进措施，它通过缩减汽车的质量，进而达到减少油耗和排放的目的，最大程度地实现环保。

轻量化技术的实施，能够极大程度地降低油耗，能够进一步实现环保、节能、减排，对可持续发展发挥着重大的作用。然而一般在这种情况下，往往车身能够占据总重量的百分之三十，无人承载的情况下，油耗一般能够占据整个汽车质量的百分之七十。由此可以推断车身的轻量化会减少油耗，进而提高整个车的燃料经济性。汽车轻量化对于传统的动力汽车或是新能源汽车，都是一笔巨大的经济财富，能够促进汽车轻量化技术的发展。

2 汽车轻量化材料的应用

2.1 铝合金材料

在进行汽车轻量化材料的应用过程中，有效利用铝合金材料，对于汽车的结构件、装饰件以及散热系统发挥着重要的作用。铝合金材料的密度较低，它的强度可以媲美优质的钢材料，按照不同的加工性能，一般分类为铸造铝合金和变形铝合金这两类，第一类的熔点较低，流动性好，通过重力铸造与压力铸造，能够实现复杂形状零件的成型，它往往能够应用于发动机部件。而第二类具有较强的塑性，对于汽车的散热系统发挥着一定的作用[2]。

2.2 高强度钢材料

经过研究发现，高强度的钢性能好，强度高，能够在降低车身质量的时候，进一步提高汽车的安全性能。在现阶段的应用实施过程中，涉及的范围较广。钢材料能够运用至车的前后保险杠、防撞梁等部件上，能够有效防止断裂的现象发生。

2.3 镁及镁合金材料

镁合金在所有的材料中，属于轻量化的材质，它具有良好的抗震、降噪能力，并且容易回收，在现阶段被誉为“绿色金属结构材料”。镁合金具有优良的性能，能够在汽车传动系统、车体系统、引擎系统以及底盘系统等方面进行应用，进而达到轻量化的目标，实现降噪、吸振的目的，促使车身刚度以及安全性达到要求。在全球，对于很多车企来讲镁合金的开发与应用已经日渐增多。

2.4 钛合金

钛合金的耐高温、强度较高，它主要应用于航空航天技术之中，然而伴隨着汽车轻量化技术的持续发展，部分高端汽车生产企业，开始将钛合金技术应用于汽车零部件的生产过程中。国际企业曾生产钛合金发动机连杆，进而提高其抗拉强度，美国也专门生产出赛车所专用的钛合金进气门等一部分零部件，然而这些材料的成本较高，极大程度地限制了汽车的制造。

伴随着汽车轻量化技术的应用，全球化时代的到来，轻量化材料的运用存在更多的问题，需要将这些问题加以解决。首先是汽车轻量化的高成本，它极大程度地限制了材料的发展进程，在当今时代车企的发展过程中，普遍采用混合材料进行汽车的制造，进而实现汽车轻量化的深化，可以进一步解决成本问题，更好地控制汽车制造的成本。在进行轻量化制造的过程中，还需要企业进行前期投入，承受相关的风险。伴随着汽车的发展，相信未来的轻量化材料的使用程度也会大幅度提高，需要企业尽快研发，促使原材料本土化，这样能够解决一系列的问题，为后续的研究提供良好的解决措施。

3 汽车轻量化技术的制造工艺

3.1 液压成型

与传统的冲压成型的装置不同，液压的形式是液态水和液态油，这种形态替代了钢的凹模以及凸模，通过传力介质，促使板料形成凹或凸的形式，从而得到所需零件的形状。液压成型能够进一步实现车身的轻量化，液压成型的零件在质量控制的方面对比于传统的形式来讲相对较高，这也极大的提升了零件的成型极限，这种成型的方式也减少了模具费用的开发。液压成型的制造工艺可以运用于汽车车身，处理复杂、具有精度的零件。除去一般的液压成型方法，国内外人员还进行了拓展研究，采取各种液压技术，进一步建成新工艺，促进微温充液拉伸等相关技术的应用效果[3]。

3.2 激光焊接

激光焊接技术具有密度高、焊接速度较快的特点，它能够在焊接技术快的情况下实现高度精确，焊接技术通常能够在汽车零部件、变速箱齿轮、滤清器等方面进行生产运用，能够成为重要的焊接方法。

3.3 热冲压成型

热冲压成型的技术一般是利用金属塑性成型的原理，将板料进行加热，等到一定的温度后，实现冲压处理。在冲压成型后，可以依托于板料淬火技术，进一步发展超高强度的零件。热冲压成型技术具有零件尺寸精度高、零件成型的性能好、车身结构设计感较强的特点，这些特点能够促进零件表面在硬度以及耐磨度上进行发展。

3.4 LCA的应用

在进行汽车轻量化技术的使用过程中，解决汽车数量持续增长，能够进一步缓解现阶段的能源损耗问题。其中，LCA是一种客观地形式，它是对生产的全过程以及活动环境的全过程进行的评价，它主要能够预测能源消耗对于环境的影响，进而实现产品工艺的改进。

4 汽车轻量化技术的发展前景

在现阶段，高速发展的汽车产业已经成为国家经济发展的重要支柱，轻量化技术的应用始终处于一个并不成熟的时期。在能源消耗、环境污染问题日益严峻的情况之下，汽车轻量化技术的发展也迫在眉睫。然而可预见的是，轻量化技术在未来能够对汽车产业做出极大的贡献，它具有长远的发展前景。然而在研究这项技术之前，需要对它所涉及到的其他学科之间进行联系，以综合性、系统性的视角进行分析，然后需要建立宏观而远大的战略性目标，需要注重创新，努力钻研，力求研发出汽车轻量化的核心技术。

需要从多方面优化汽车轻量化技术，并对其发展前景作出具体的分析。首先需要对优化汽车结构设计的内容进行分析，在结构的尺寸、形状优化以及连续体拓展优化等方面进行完善，在科学技术发展完备的情况下，需要对汽车结构的多学科、多目标等方面进行完善，这些问题仍然值得努力。关于轻量化材料的应用，技术人员可以通过新型塑料和纤维材料的形式进行拓展应用，某一种材料本身并不能完全满足其中的需求，为此需要将各种材料的优势发挥出来，选出选材以及功能最佳的组合，进而实现汽车轻量化技的创新。在生产工艺等方面，可以设计液压成型、激光焊等生产应用技术，重视零部件的轻量化运用，汽车轻量化技术主要是通过探究汽车本身结构进行实现的，细致分析零部件占据整辆车的质量，在零部件上进行思考。

5 结语

综上所述，轻量化技术的应用，对新能源汽车性能提升提供了发展前提，通过推动汽车厂工业的发展，依托于轻量化技术，实现汽车厂工业整体的运作效率的提升，这样能够进一步减少人力物力的投入，节约成本，进而促进汽车工业的长足发展。轻量化技术的应用，能够促进新能源汽车性能的提升，在汽车厂工业中的创新应用仍然需要加大研发力度，不断改善其中存在的问题，改进工业制造的模式一级结构，促使实现劳动密集型转向智力密集型，进一步加强科技水平。

参考文献：

[1]魏振洋.汽车轻量化技术的研究现状[J].汽车工程师，2020（11）：11-12+19.

[2]熊自柳，齐建军，刘宏强，孙力，梁爱国.新能源汽车及其轻量化技术发展现状与趋势[J].河北冶金，2020（07）：1-9.

[3]屈光洪，尚珍.汽车轻量化技术的应用[J].汽车实用技术，2020（10）：64-66.