汽車(chē)輕量化材料的應(yīng)用論-文庫(kù)吧
2024-12-22 13:13 本頁(yè)面
【正文】 好的例子。（ 2）高的耐蝕性。鋁的表面自然形成氧化膜，故耐蝕性優(yōu)良，不易生銹；易保持漂亮的表面；鋁車(chē)輪普遍采用的原因就在于此。（ 3）柔性的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。鋁 的合金化會(huì)使常溫下的強(qiáng)度不低于鑄鐵，可用鋁鑄造或壓鑄成型的活塞、氣缸蓋、氣缸體等零件。（ 4）高的導(dǎo)熱性能。與鑄鐵比，導(dǎo)熱性能約高三倍，因而最適于必須要散熱的熱交換器零件上。這也是鋁活塞所要求的特征。（ 5）高的導(dǎo)電性能。電導(dǎo)率約為銅的 60%，密度是銅的 1/3，用銅重量一半的鋁就可傳送與銅等量的電荷。（ 6）表面美觀。經(jīng)陽(yáng)極氧化處理可在表面生成無(wú)色透明的氧化膜，另外利用染色、電解等可獲得各種各樣的色調(diào)。（ 7）鑄造性。由于鋁的溶化溫度低，流動(dòng)性好，故易制造復(fù)雜形狀的零件。（ 8）切削性。切削性是鑄鐵的 45 倍，工具磨 損程度僅為鑄鐵的 1/2。（ 9）耐磨性。根據(jù) 第 5 頁(yè) 共 15 頁(yè) 表面處理及使用條件，可直接作為軸承面使用。也可用于氣缸體。 與鋼鐵相比，鋁合金具有質(zhì)量輕、耐腐蝕性好、易于加工等特點(diǎn)，是近 20 年來(lái)在國(guó)內(nèi)外汽車(chē)上使用最多的輕量化材料。鋁合金零部件除了有助于提高汽車(chē)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，它同時(shí)也是一個(gè)整車(chē)質(zhì)量平衡體。寶馬公司表示 “鋁合金幫助我們成功解決了前、后軸質(zhì)量的平衡問(wèn)題 ”。寶馬新 7 系采用了鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、鋁合金保險(xiǎn)杠，發(fā)動(dòng)機(jī)中的某些部件也由鋁合金加工而成。鋁合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵制造汽車(chē)，可使整車(chē)質(zhì)量減輕30%40%，制造 發(fā)動(dòng)機(jī)可減重 30%，制造缸體和缸蓋可減重30%40%，轎車(chē)全鋁車(chē)身比原鋼材制品輕 40%以上，汽車(chē)鋁合金車(chē)輪減重可達(dá) 50%左右。 鋁合金也有自己的 “軟肋 ”，抗承載能力較弱是其中之一。由于鋁的抗承載力與鋼相比還是有差距，因此未來(lái)幾年面市的所謂全鋁合金轎車(chē)，可能仍將裝備鋼材底盤(pán)。 最關(guān)鍵的一條還是成本較高。因?yàn)樯a(chǎn)技術(shù)的局限，目前工藝流程復(fù)雜，且不易控制。對(duì)每一個(gè)工序，都必須按流程操作，嚴(yán)格監(jiān)控。 奧迪公司在 A8 和 A2 兩款轎車(chē)上大膽采用了鋁制零部件，目前 A8 與 A2 每年分別制造 13000 輛和 50000 輛。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 2022年全球每輛汽車(chē)用鋁已從 1978 年的 50kg 上升為 140kg，增長(zhǎng) 倍。未來(lái) 5 年，中型轎車(chē)的鋁合金含量將大幅增加，但目睹全鋁合金打造的轎車(chē)上市，尚需時(shí)日。 第 6 頁(yè) 共 15 頁(yè) 專(zhuān)家預(yù)測(cè)，汽車(chē)材料鋁化率達(dá)到 60%以上在經(jīng)濟(jì)上是可取的。據(jù)此推測(cè)，未來(lái)汽車(chē)的鋁化極限可達(dá) 30%50%或以上。新的汽車(chē)鋁材開(kāi)發(fā)與應(yīng)用集中在三個(gè)方面，其一，車(chē)身、車(chē)架全鋁化及大型鋁合金型材的開(kāi)發(fā)應(yīng)用；其二，防沖擋及車(chē)門(mén)剛性結(jié)構(gòu)的全鋁化；其三，轉(zhuǎn)動(dòng)部分零部件的全鋁化。 表 3 變形鋁材在汽車(chē)上應(yīng)用情況 部件系統(tǒng) 零件名稱(chēng) 轎車(chē)車(chē)身系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)罩、車(chē)頂棚、車(chē)門(mén)、翼子板、行車(chē)箱蓋、地板、車(chē)身骨架及覆蓋件 熱交換器系統(tǒng) 發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器、機(jī)油散熱器、中冷器、空調(diào)冷凝器和蒸發(fā)器等 其它系統(tǒng)部件 沖壓車(chē)板、座椅、保險(xiǎn)杠、車(chē)廂底版、裝飾件等 箱式貨車(chē) 箱頂板、箱側(cè)板、箱底板、側(cè)面支撐、包角條等 第 7 頁(yè) 共 15 頁(yè) 圖 2 鋁合金在
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