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汽车轻量化技术系数是什么?
- 2021-05-12-

      随着材料科技和制造工艺的进步,汽车轻量化的趋势也越来越明显。汽车工业为了研究汽车的轻量化水平,还提出了汽车轻量化系数指标来进行衡量:汽车轻量化系数L=白车身(无门盖、无前后风挡玻璃)质量×1000/(车身扭转刚度×四轮间正投影面积),该系数越小,表示车辆轻量化水平越高。因此,汽车轻量化的途径就主要有以下内容构成(途径一与白车身质量有关,途径二和途径三与车身扭转刚度有关):

      途径一:采用轻质复合和高强度材料

      汽车轻量化常采用的新型材料包括:轻金属材料和非金属材料(陶瓷、碳纤维、工程塑料等),在轻金属材料中,铝合金是目前轻量化材料中应用多,也是成熟的材料,它的密度只有钢的三分之一,抗冲击性能好、耐腐蚀,减重效果明显,可广泛应用于车身、底盘和发动机等部件上;镁合金具备密度小、比强度高、比弹性模量大等优点,相比铝合金减重效果还要高15-20%,目前在汽车轮毂、进气歧管、离合器、传动外壳、齿轮箱等应用较多,在航天领域应用更广泛;此外,航空领域昂贵的钛合金也在汽车工业中也有少量应用。

      途径二:车身结构优化设计和计算机辅助集成(CAX)

      车身结构优化设计可以很好地解决因上述新材料所带来的成本问题,在保证碰撞操控稳定性的基础上,通过结构优化设计(如传力路径的优化,环形回路设计提升刚性)、拓扑优化等,来达到在相同的材质基础上提升受力性能。

      途径三:轻量化制造工艺技术

      汽车轻量化制造工艺技术包括了新的材料成型方法和连接技术,比如激光焊接、液压成型、半固态铸造技术、喷射成型技术等,这些技术可以大幅度减少零部件数量、提高车身质量稳定性、提高结构可靠性,在高强度负荷下可以保持强度均衡。不过这些技术都会导致整个生产线技术的更迭,对于规模较小的汽车企业来说,制造成本压力将非常大。

      汽车轻量化技术在不断进步,汽车的安全系数也越来越高!

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