轻量化技术在汽车工程中的应用

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轻量化技术在汽车工程中的应用

作者：曹学涛 崔建磊

来源：《山东工业技术》2016年第06期

摘 要：由于能源危机和环境问题的日益凸显，汽车工业面临着严峻的市场形势，轻量化技术作为先行技术对于提高汽车燃油经济性和减少排放污染重要的作用。本文分析了轻量化技术的研究现状，并从材料、结构、制造工艺方面论述了轻量化技术的应用，在此基础上对轻量化技术未来的发展趋势进行了展望。 关键词：轻量化技术；汽车；应用 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.085 0 前言

现阶段，汽车工业的发展面临着三大严峻问题：即油耗、环保和安全，轻量化、环保回收及节约能源已成为全球汽车工业的发展趋势。针对此类问题，各国纷纷开始重视能源和环保议题制定了相应的法规，并提出了有效的改进措施。轻量化技术通过降低自身质量，从而达到降低油耗、减少排放的目的。

汽车轻量化技术是在保证整车品质和性能的前提下，通过合理的结构设计及使用轻质材料来降低自身重量。轻量化技术可以改善汽车的转向、加速、制动等行驶性能，降低部件振动和噪声，提高舒适性及耐久性。据统计，若整车质量降低10%则油耗降低6%—8%；若滚动阻力降低10%则燃油效率提高3%；若车桥、变速器等机构效率提高10%则燃油效率提高7%[1]。可见，轻量化技术对于提高整车燃油经济性具有重要的作用。 1 轻量化技术概述

轻量化技术是采用现代设计方法和理论对汽车产品进行设计，通过使用轻质材料，尽可能降低汽车的自身重量，并达到减重、降耗、环保、安全的目标。轻量化技术并非将原有设计小型化，而是保持汽车原有性能不受影响，有目标的减轻汽车重量，又能保证汽车行驶的安全性、舒适性和耐碰撞性。

汽车轻量化技术主要包括三个方面：合理的结构设计、轻量化材料和先进的制造工艺。在结构设计方面，常采用优化并排焊点、加强筋、减重孔等方式来达到轻量化目的，目前国内汽车结构设计已从最初仅依靠经验设计逐渐发展到应用有限元等现代设计方法上来；在轻量化材料使用上，铝镁合金、塑料、复合材料等材料的运用进一步降低了汽车的质量；在制造工艺方面，成形方法和联接技术不断创新，如柔性化板材辊轧、剪拼焊接工艺技术、薄壁制造技术等，大大减轻了整车的重量。