汽车新材料及轻量化.pptx

第六章汽车新材料及轻量化本章学习目标本章要点6.1概述节约能源、减少环境污染成为世界汽车工业界亟待解决的两大问题。而减轻汽车自重是节约能源和提高燃料经济性的最基本途径之一，因此汽车轻量化成为21世纪汽车技术的前沿和热点，轻量化已成为汽车优化设计和选材的主要发展方向。

减轻汽车自身质量与燃油消耗下降的关系，主要有以下5种说法：
1、汽车质量每减小100kg，则百公里油耗可以减少0.2~0.8L，一般为4.5%左右；
2、汽车质量每减小3%，则可节油1%~3%；
3、汽车质量减小1%，其油耗可以减少0.7%；汽车质量减小330~440kg，可以节约燃油费用20%左右；
4、汽车质量每减小50kg，则每升燃油行驶的距离可以增加1km；若质量减小10%，则燃油经济性可提高5.5%左右；
5、轿车质量每减小10%，则油耗可下降8%~10%。对于16~20t级载货汽车而言，每减小质量1000kg，则油耗可降低6%~7%。
汽车轻量化研究方法车身新材料及轻量化6.2高强度钢高强度钢板类型高强度钢材使用对象分为两部分，一部分是汽车车身、减振及车轮用部件，另一部分是底盘和排气系统。如：需要具备防碰撞功能的零件，汽车门内防撞梁，汽车前后保险杠防撞板，车身A柱,B柱，发动机支撑梁，仪表板支架，门槛加强板，汽车座椅骨架等车身部件；车轮轮辐和轮辋高强度钢板；高强度弹簧、高碳传动轴管、高强度发动机螺栓等。汽车结构件用各种特殊钢强度一般都达到1000MPa，如汽车转向节、转向扭杆等。高强度钢分类与应用目前，对于高强度钢和超高强度钢，并无统一的定义，一般认为抗拉强度超过340MPa的称为高强度钢。高强度钢又可分为传统高强度钢（HighStrengthSteel，HSS）和先进高强度钢（AdvancedHighStrengthSteel，AHSS）两类。
按照ULSAB（UltraLightSteelAutoBody）所采用的定义，将屈服强度小于210MPa的钢称为软钢，将屈服强度在210~550MPa之间的钢称为高强度钢（HSS），屈服强度高于550MPa的钢称为超高强度钢（AHSS）。汽车用高强度钢板按照轧制方式又可以分为冷轧钢板（抗拉强度在：340MPa以上）、热轧钢板（抗拉强度在370MPa以上）以及以它们为基底进行表面处理的钢板。在车身制造领域，为了使它们在各自的适用部位上满足所必须的性能，不但要求其具有特定的强度特性，而且要具有优良的冲压成型性、焊接性、疲劳强度、可涂装性等各种特性的综合指标。车身多采用厚度在0.6~0.8mm的薄钢板。目前，汽车车身上用到的高强度钢板主要有固溶强化型钢板、烘烤硬化型钢板、组织强化型钢板、合金化热镀锌型钢板等几种。
6.3轻质合金铝合金铝合金铝合金镁合金镁合金镁合金钛合金钛合金钛合金6.4复合材料和塑料制品复合材料复合材料复合材料车身用复合材料特征车身用复合材料特征车身用复合材料特征碳纤维复合材料碳纤维复合材料碳纤维复合材料碳纤维复合材料碳纤维复合材料及应用铝蜂窝夹层复合材料铝蜂窝夹层复合材料铝蜂窝板的特点铝蜂窝板的特点铝蜂窝板的特点铝蜂窝板的特点铝蜂窝板的特点铝蜂窝板应用实例塑料制品轻型钢结构轻型钢结构轻型钢结构激光拼焊板连续变截面板空心变截面钢管技术轻型结构对比轻型结构对比工艺复杂程度国内外轻量化技术未来发展动向