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宁减十马力 不增一公斤 工程师如何给汽车“减肥”

欧洲杯足彩比分一直是一个热门的话题,俗话说“身轻如燕”意思是更轻的重量有助于实现更灵活的操控,此外轻量化对于提升燃油经济性大有裨益,因此各大车厂都在不遗余力地推进欧洲杯足彩比分 的进展。关注汽车的朋友或许会了解碳纤维、全车身等时髦的轻量化概念,今天我们就来关注一些更为前沿的轻量化科技。

复合材料

如今越来越多的厂商选择先进高强度钢材、铝合金和镁合金等新型材料用于制造白车身以达到增强刚性、降低重量的目的。在汽车的其他部件也有不少采用新型复合材料的尝试,佛吉亚的轻量化麻质生物材料便是其中一例。

佛吉亚的NAFILean轻量化麻质生物材料将天然麻质纤维与聚丙烯相结合,可以实现循环再利用,其天然纤维的含量达到了20%,可以替代结构件注塑用的玻璃纤维,相较于传统的PP材料密度,NAFILean的密度更低。在2014款标致308门板上使用了NAFILean相比传统的PP材料减重了400克,而阿尔法·罗密欧的Giulia在仪表盘的大骨架也使用了NAFILean,整体减重效果达到1050克。有专家估算,如果整个内饰使用注塑材料的零件都替换成NAFILean材料的话,整车减重可达5公斤,十分可观。

改性塑料

由于铝合金、镁合金等轻质金属的成本过于高昂,一些厂商将目光投向了改性塑料。

改性塑料是指在通用塑料和工程塑料的基质中加入合适的改性剂,经过填充、共混、增强等方法加工改性,提高塑料的阻燃性、抗冲击性、强度、拉伸性、韧性等。它不仅可以减轻零部件的重量,而且还可以大幅度降低采购成本。

目前,已有厂商开始使用全塑尾门。全塑尾门的内板使用长玻纤增强的PP,外板和扰流板使用PP或者TPO,部件全部使用注塑工艺成型,然后使用涂胶工艺进行装配。奇瑞eQ1电动车的尾门板内部结构使用了来自沙特基础工业公司(SABIC)的聚烯烃材料,较传统材料减重达40%。

此外,车窗上的玻璃也开始有了改性塑料替代品,聚碳酸酯以优良的透光率、耐热性、抗冲击性而成为塑料车窗的首选材料。通过使用抗磨损的硬质涂层和抗风蚀的紫外线吸收剂还可以让这类车窗获得良好的抗磨损性和抗风蚀能力。由于聚碳酸酯的密度约为无机玻璃的一半,因此制造相同的零件在理论上可以减重50%。而考虑到法规和逃生需求,目前聚碳酸酯玻璃还不能用于前风挡和前排侧窗。

3D打印

与材料相比,3D打印可以在结构设计层面达到轻量化的目的,宝马、劳斯莱斯、福特等公司已经开始采用3D打印技术来快速制作轻量化部件。

3D打印能够实现轻量化的一大原因是它支持一体化打印,原本需要多个构件组成的零部件化繁为简,避免了多个零部件组合时的连接结构,从而减少了许多不必要的法兰盘、螺栓以及焊缝等。

其次,3D打印可以打印出镂空点阵结构,这种结构不仅能够实现减重,在承载能力和耐久性上也有一定的保证。根据不同的使用环境,镂空点阵结构可以设计成具有不同形状、尺寸和孔隙率的结构单元,具有很高的灵活性。

综上,我们不难看出轻量化的步伐不仅没有停滞,反而以更加隐蔽而快速的节奏在向我们走来。未来“钢板厚”的汽车将会成为绝唱,而如何改变消费者的思维,还需厂商在营销上下一番功夫。

内容转载自:汽车新材料

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