车辆工程概论作业

发布 2022-09-11 04:24:28 阅读 1421

汽车的重要发展方向——汽车轻量化。

英文名称:lightweight of automobile

安全,舒适,节能可以说是汽车界永恒的话题,其中汽车轻量化可以说是解决这些问题的最重要的重要途径。

轻量化这一概念最先起源于赛车运动,它的优势其实不难理解,重量轻了,可以带来更好的操控性,发动机输出的动力能够产生更高的加速度。由于车辆轻,起步时加速性能更好,刹车时的制动距离更短。随着“节能环保”越来越成为了广泛关注的话题,轻量化也广泛应用到普通汽车领域,在提高操控性的同时还能有出色的节油表现。

汽车轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低尾气污染。其主要指导思想:在确保稳定提升性能的基础上,节能化设计各总成零部件,持续优化车型谱。

实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽车重量降低1%,油耗可降低0.

7%。当前,由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

汽车轻量化的主要途径是:

汽车主流规格车型持续优化,规格主参数尺寸保留的前提下,提升整车结构强度,降低耗材用量;

采用轻质材料。如铝、镁、陶瓷、塑料、玻璃纤维或碳纤维复合材料等;

采用计算机进行结构设计。如采用有限元分析、局部加强设计等;

采用承载式车身,减薄车身板料厚度等。其中,当前的主要汽车轻量化措施主要是采用轻质材料。汽车轻量化中保障乘客安全的方法:

应用更高强度的材料(如合金,高强度钢等)。合理的使用这些材料既可以提高汽车的安全性,减轻汽车质量,又可以避免大量材料堆叠造成的浪费。

结构的量化设计与优化(通过强大的设计软件优化设计和校核汽车结构的强度和刚度,减少车身重量和钢板厚度,使零部件中空化、小型化或复合化,确保整车的质量和性能)。在使用多功能的大型铸件时,大型整体结构和高比例的锻压件,可以减少车身零件的数量,一系列的优化设计使得整车轻量化的同时提升了安全性能。

使用新型制造工艺技术。关乎到车身整体结构强度的重要因素还有焊接工艺,在很多关键的位置,使用两种甚至两种以上的材料进行拼焊,必要时可以加注结构胶,以实现隔音、提高密封性或增加连接强度等目的。

车辆的安全性主要在于事故发生时对人员的保护,而不是对车的受损程度来衡量。重量大的车跟重量轻的车碰撞,重量大的车受损程度比较小,但是人员的受损程度跟吸能式车身设计以及主被动安全配置有密切联系,因而通过对车身结构的优化可以使汽车在轻量化和安全性上都达到最佳效果。

此外,塑料的使用则可以增加汽车舒适性,同时实现汽车轻量化。塑料制品主要用于车辆的内饰上。

很多人都会有一个疑问:汽车轻量化是否意味着车越轻却好呢答案是否定的,汽车轻了抓地力会变小,汽车可靠性也会降低,在特殊环境(如大风,超高速行驶)中很可能会造成事故。轻量化应考虑的因素有,材料选择,整体形状,比重,风阻系数等。

主要的还是材料的选择,如今有很多高科技合成材料,像碳纤维材料,特殊合金等,都是在保证强度的前题下大大减小质量。

实际上,在应对节能与环保的问题上,国际车企对于轻量化都十分重视。目前,欧洲、美国、日本等主要汽车生产厂商都在推进汽车轻量化项目。欧洲的汽车制造商正在进行“超轻型汽车”工程,力争减轻车重30%。

轻量化领域,我国则相对落后。中国汽车工程学会专家介绍,目前,国际上平均每车每年自重减轻1%,国内自主乘用车较国外同类车自重高约8%~10%,国内自主商用车较国外同类车自重高约10%~15%。正是看到这种差距,我国12个整车厂和研发机构共同成立了“汽车轻量化技术创新战略联盟”,试图通过联合研发一定时间内达到跨国公司目前整车的轻量化水平。

相信在不久的将来,轻量化汽车将会走进千家万户,与“新能源”技术共同打造一个更加清新环保的地球。

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