磨料磨具网

       调查显示，汽车整体重量每减少100千克，百公里油耗可降低0.3升至0.6升。当汽车重量从2500千克降低到750千克时，每升汽油行驶的公里数从约5公里上升到约25公里，相应排出的二氧化碳量从约400克/公里下降到约100克/公里。
       正是出于减少能源消耗、减少污染物排放等目的，汽车轻量化技术一直以来都是科研、汽车生产制造等领域的重点探索方向。无论是传统动力汽车，还是新能源汽车，轻量化所带来的经济效益和社会效益都相当可观。目前，在汽车轻量化领域，正呈现技术、工艺和材料等多方发力局面。
       看好轻量化材料
       此前有媒体报道，美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)研究人员研发出一种新型超轻复合材料，该材料由镁、纳米陶瓷粒子、碳化硅纳米粒子合成，具有优良承重能力，对今后汽车轻量化发展具有重要意义。
       相对于仍处科研阶段的新材料，铝材料、塑料、碳纤维等则已成为汽车轻量化材料实际应用的“先锋”。德国汽车专家预测称，汽车重量还有15%下降空间，因此“以塑代钢”汽车轻量化已成为各大品牌汽车厂商追逐的技术焦点之一。汽车零部件比较复杂，在原材料、外观和尺寸等方面对塑料注塑件要求较高。尽管如此，车用塑件已成为除金属材料外很多汽车厂商探索和实际应用的重要方向。资料显示，发达国家将汽车用塑料量，作为衡量汽车设计和制造水平高低的一个重要标志，每辆汽车塑料用量从上世纪90年代的100kg至130kg上升到2004年的152kg和2006年的174kg，现在用量是230kg。目前，德国汽车用量最多，占整车用料的15%以上。此外，轻质高强纤维材料的应用也是车辆减少燃料消耗、降低污染排放的有效途径，以高性能纤维及复合材料为代表的轻量化纤维材料制造技术，正逐渐成为未来市场竞争的核心技术。
       新型铝材料在汽车上的应用也已铺开。资料显示，在构成汽车的2万多个零件中，约有86%为金属材料。因此，可以通过使用轻金属来减轻汽车自重，而汽车铝化率达到60%以上也是完全可取的。在汽车制造领域，铝合金是应用最广泛的轻量化材料，全球目前约有12%至15%耗铝量用于汽车工业，有些发达国家甚至已超25%。北美汽车调查显示，铝使用量将在2012年达到每辆车156千克，到2025年这个数字将达到249千克。看好车用铝材的中国忠旺集团认为，在未来，汽车铝材的开发与应用主要集中在三个方面：一是车身、车架全铝化及大型铝合金型材的开发应用；二是防冲挡及车门刚性结构的全铝化；三是转动部分零部件的全铝化。其中，铝制车身将会成为今后的一种发展趋势，将给我国铝加工业提供广阔市场并带来发展机遇。
       追逐轻量化技术
       汽车轻量化的发展方向，对车用材料提出新要求的同时，也对汽车设计、制造工艺提出了更高的要求。新材料的获得更需匹配相应设计、制造工艺、技术。目前来看，对塑件、铝材的使用已有相对成熟的设计制造工艺，而随着新材料层出不穷，一些创新材料也已逐步进入实用阶段。另外，设计、制造工艺和技术在挖掘传统材料轻量化潜力方面也有巨大作用。当前，不少汽车厂商正通过优化设计和制造，来进行可能的轻量化尝试。
       近日，雪佛兰迈锐宝XL的问世，正成为中高级车轻量化的新标杆。迈锐宝XL整车重量为1415kg，相比前一代车型减重120kg，其1.5T车型综合油耗达到同级领先的6.0L/百公里。资料显示，迈锐宝XL车身研发团队采用前瞻的CAE理念进行数十轮的结构拓扑分析，通过高精度的仿真迭代，一方面找出关键位置进行进一步强化，提升车身强度和防撞能力；另一方面也对多处车身部位进行结构设计的优化和减重，并优化底盘与结构部件之间的连接设计，从而铸造更轻盈、更坚固的车身。迈锐宝XL大比例应用高强度钢和超高强度钢，特别是加大热成型钢应用比例。在迈锐宝XL车身架构中，超高强钢整体占比高达40%，热成型钢比例也领先同级。良好的车身刚性不仅大大提升安全性能，也为悬挂和转向机构提供坚实、可靠基础。同时，车身结构优化使得整车实现车身部分重量降低超50kg。
       资料显示，在汽车轻量化技术中，结构优化和工艺改进的作用不容小觑。结构优化设计也是轻量化的重要途径，在满足工艺要求的前提下进行结构形状和尺寸设计。例如，保险杠的薄壁化开发，常规的设计为3.0MM壁厚，采用普通的PP滑石粉材料，单件重量4kg至5kg，而吉利采用2.5mm壁厚设计，高刚性PP材料，单件减重10%至15%。在减重的同时，吉利也配合相应新工艺和新技术，通过优化设计、制造，发挥新材料作用。