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【摘 要】汽车行业技术发展必然方向是清洁环保,只有减少汽车的能源消耗,才能够实现汽车行业的可持续化发展。而轻量化技术就是致力于在保证企业性能和安全性的基础上减轻汽车质量,从而达到节能减耗目的的技术。本文主要就针对轻量化技术的发展必要性做了简要分析,而后对我国汽车轻量化技术发展的现状、未来实施途径进行了分析和探讨。
【关键词】汽车;节能减排;轻量化技术;汽车制造
前言
新能源汽车在短时间内要完全取代传统的汽车并不现实,但是对传统汽车生产技术进行优化,从而达到节能减排的目的却是十分现实的。而汽车轻量化技术就是新的汽车生产技术,能够为未来带来节能的汽车产品,十分有必要加大研究和探讨,让这样的一项技术尽早的进入到人们的生活。
一、汽车轻量化技术概述
汽车轻量化技术,简单理解就是减轻汽车质量,从而降低汽车的油耗实现高效节能。而汽车轻量化技術主要就是包括汽车结构,材料两个方面。同时必须要优化汽车的组装结合技术。由于汽车轻量化技术的是必须要在保证汽车原有的性能,严格保证安全性的基础上进行的,所以尤其对一些新材料有着相当的要求。要减轻汽车车身重量,就必须要使用更高强度的钢材,要减轻发动机的质量也必须要使用更加优质的的复合金属材料。而汽车轻量化技术的推广必然会带来汽车行业的巨大变革,改变整个汽车行业的发展。
二、车轻量化发展必要性
如今我国城市污染已经不再由重工业引起,更多的污染就是来自于汽车的尾气。并且汽车的能源消耗也十分巨大,汽车是原油消耗量最大的日常物品,对于国家的可持续化发展也有着一定的影响。短期内清洁能源汽车并不能得到快速的普及,以及人们对于燃油汽车使用观念短期内也难以得到改变,所以推广汽车轻量化技术有着相当的必要性。相关的研究就证明若汽车整车质量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;若滚动阻力减少10%,燃油效率可提高3%;若车桥、变速器等机构的传动效率提高10%,燃油效率可提高7%。由此可见,伴随轻量化而来的突出优点就是油耗显著降低。汽车车身约占汽车总质量的30%,空载情况下,约70%的油耗用在车身质量上,因此车身的轻量化对减轻汽车自重,提高整车燃料经济性至关重要。并且很多的轻量化材料比原有的材料具有更好地碰撞冲击力吸收能力,能够提高汽车的安全性与稳定性。
三、我国汽车轻量化发展现状
(一)现状
(1)轻质材料使用的比例在提高
虽然真正意义上的汽车轻量化普及还没有实现,但是我国如今汽车轻量化的生产已经陆续的开始了,很多洗车生产企业已经开始在生产汽车过程中加大了新材料的使用量,铝合金、铝镁合金复合材料生产的发动机,车部件已经被应用到很多的汽车之上。虽然我国高强度钢材的产量和应用较少,但是也已经有很多的企业进行了尝试。
(2)零件模块化在提高
汽车部件的模块化生产有利于汽车整体质量的减轻,并且也有利于多余部件、零件使用的减少。我国汽车生产过程中的模块化生产研究正在进步。很多的部件生产工艺也逐渐的被应用。
(3)结构优化也在不断地进行
前轮驱动、高刚性结构、超轻悬架结构等结构技术也已经被应用到如今的汽车生产制造过程中了,这些优化过得汽车结构能够在很大程度上减轻汽车整体质量,一定程度上实现轻量化,只是还不够完善。
(二)激光加工技术不断地扩展
由于激光加工的高精确性,对于汽车生产而言有着重要的帮助,所以轻量化汽车生产过程中有必要利用到激光加工。激光进行熔融贴合,激光用于结构材料的分割都能够极其准确的控制材料的整体质量,减轻不必要的赘余质量,该项新技术也已经被广泛的应用到了现今的汽车生产过程中了。
四、未来的发展途径
(一)加强结构设计的研究。未来轻量化汽车发展过程中必须要面对的问题就是结构的优化,必须要针对现有的结构进行改进,让结构和材料实现更好地融合,从而提高轻量化汽车生产的质量。不仅仅是减少材料重量,还必须要减少一些多余的零件结构减少重量。
(二)加强新材料的研究生产并提高补贴力度。在轻量化汽车的生产研究中必须要加强对新材料研发的投入,尤其是一些高强度钢材,一些复合材料的投入。生产出能够用于轻量化汽车生产的材料,国家也必须要加大对新型环保材料生产的补贴降低新材料生产的成本,降低轻量化汽车的研发生产成本,让轻量化汽车真正有市场。
(三)加强人才培养。必须要加大对汽车生产研发、制造、销售人员的培养。吸引一些国外的研究机构,吸引高素质、高水平的研究人员进入到相应的研究机构中参与到我国的轻量化汽车生产研究中去,不断地推动轻量化汽车的发展。
五、结束语
汽车轻量化技术的实践之路确实还有很长一段路需要走,因为我国不仅仅是汽车轻量化的相关研究、统筹还才开始,很多的材料生产技术,尤其是一些高强度钢材的生产数量还远远不能够满足未来的发展需求。所以未来不仅仅是要加强相关的研究,还需要汽车生产厂商和相关结构材料生产厂商更多的联合,生产出更好地、更适合的材料,才能够更好地生产出高质量的轻量化汽车。
(本文系江西科技学院汽车类学科协同创新项目《基于有限元分析的车身结构轻量化设计研究》研究成果,项目编号: xtcx201305)
参考文献:
[1]王立耀:轻量化发展需要“拿来主义”——商用汽车轻量化技术专家 王立耀解读轻量化技术[J].运输经理世界. 2010(08):77-79
[2]高荣新,王柏龄,韦安杰.汽车轻量化的现状及展望(续2)[J]. 汽车工程师. 2010(03):103-105
[3]俞凌琳,杨帆.公车新政台前幕后[J]. 决策探索(上半月). 2013(06):64
【关键词】汽车;节能减排;轻量化技术;汽车制造
前言
新能源汽车在短时间内要完全取代传统的汽车并不现实,但是对传统汽车生产技术进行优化,从而达到节能减排的目的却是十分现实的。而汽车轻量化技术就是新的汽车生产技术,能够为未来带来节能的汽车产品,十分有必要加大研究和探讨,让这样的一项技术尽早的进入到人们的生活。
一、汽车轻量化技术概述
汽车轻量化技术,简单理解就是减轻汽车质量,从而降低汽车的油耗实现高效节能。而汽车轻量化技術主要就是包括汽车结构,材料两个方面。同时必须要优化汽车的组装结合技术。由于汽车轻量化技术的是必须要在保证汽车原有的性能,严格保证安全性的基础上进行的,所以尤其对一些新材料有着相当的要求。要减轻汽车车身重量,就必须要使用更高强度的钢材,要减轻发动机的质量也必须要使用更加优质的的复合金属材料。而汽车轻量化技术的推广必然会带来汽车行业的巨大变革,改变整个汽车行业的发展。
二、车轻量化发展必要性
如今我国城市污染已经不再由重工业引起,更多的污染就是来自于汽车的尾气。并且汽车的能源消耗也十分巨大,汽车是原油消耗量最大的日常物品,对于国家的可持续化发展也有着一定的影响。短期内清洁能源汽车并不能得到快速的普及,以及人们对于燃油汽车使用观念短期内也难以得到改变,所以推广汽车轻量化技术有着相当的必要性。相关的研究就证明若汽车整车质量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;若滚动阻力减少10%,燃油效率可提高3%;若车桥、变速器等机构的传动效率提高10%,燃油效率可提高7%。由此可见,伴随轻量化而来的突出优点就是油耗显著降低。汽车车身约占汽车总质量的30%,空载情况下,约70%的油耗用在车身质量上,因此车身的轻量化对减轻汽车自重,提高整车燃料经济性至关重要。并且很多的轻量化材料比原有的材料具有更好地碰撞冲击力吸收能力,能够提高汽车的安全性与稳定性。
三、我国汽车轻量化发展现状
(一)现状
(1)轻质材料使用的比例在提高
虽然真正意义上的汽车轻量化普及还没有实现,但是我国如今汽车轻量化的生产已经陆续的开始了,很多洗车生产企业已经开始在生产汽车过程中加大了新材料的使用量,铝合金、铝镁合金复合材料生产的发动机,车部件已经被应用到很多的汽车之上。虽然我国高强度钢材的产量和应用较少,但是也已经有很多的企业进行了尝试。
(2)零件模块化在提高
汽车部件的模块化生产有利于汽车整体质量的减轻,并且也有利于多余部件、零件使用的减少。我国汽车生产过程中的模块化生产研究正在进步。很多的部件生产工艺也逐渐的被应用。
(3)结构优化也在不断地进行
前轮驱动、高刚性结构、超轻悬架结构等结构技术也已经被应用到如今的汽车生产制造过程中了,这些优化过得汽车结构能够在很大程度上减轻汽车整体质量,一定程度上实现轻量化,只是还不够完善。
(二)激光加工技术不断地扩展
由于激光加工的高精确性,对于汽车生产而言有着重要的帮助,所以轻量化汽车生产过程中有必要利用到激光加工。激光进行熔融贴合,激光用于结构材料的分割都能够极其准确的控制材料的整体质量,减轻不必要的赘余质量,该项新技术也已经被广泛的应用到了现今的汽车生产过程中了。
四、未来的发展途径
(一)加强结构设计的研究。未来轻量化汽车发展过程中必须要面对的问题就是结构的优化,必须要针对现有的结构进行改进,让结构和材料实现更好地融合,从而提高轻量化汽车生产的质量。不仅仅是减少材料重量,还必须要减少一些多余的零件结构减少重量。
(二)加强新材料的研究生产并提高补贴力度。在轻量化汽车的生产研究中必须要加强对新材料研发的投入,尤其是一些高强度钢材,一些复合材料的投入。生产出能够用于轻量化汽车生产的材料,国家也必须要加大对新型环保材料生产的补贴降低新材料生产的成本,降低轻量化汽车的研发生产成本,让轻量化汽车真正有市场。
(三)加强人才培养。必须要加大对汽车生产研发、制造、销售人员的培养。吸引一些国外的研究机构,吸引高素质、高水平的研究人员进入到相应的研究机构中参与到我国的轻量化汽车生产研究中去,不断地推动轻量化汽车的发展。
五、结束语
汽车轻量化技术的实践之路确实还有很长一段路需要走,因为我国不仅仅是汽车轻量化的相关研究、统筹还才开始,很多的材料生产技术,尤其是一些高强度钢材的生产数量还远远不能够满足未来的发展需求。所以未来不仅仅是要加强相关的研究,还需要汽车生产厂商和相关结构材料生产厂商更多的联合,生产出更好地、更适合的材料,才能够更好地生产出高质量的轻量化汽车。
(本文系江西科技学院汽车类学科协同创新项目《基于有限元分析的车身结构轻量化设计研究》研究成果,项目编号: xtcx201305)
参考文献:
[1]王立耀:轻量化发展需要“拿来主义”——商用汽车轻量化技术专家 王立耀解读轻量化技术[J].运输经理世界. 2010(08):77-79
[2]高荣新,王柏龄,韦安杰.汽车轻量化的现状及展望(续2)[J]. 汽车工程师. 2010(03):103-105
[3]俞凌琳,杨帆.公车新政台前幕后[J]. 决策探索(上半月). 2013(06):64