汽車輕量化技術(shù)與新材料運(yùn)用探討

饒英國

摘 要：我國當(dāng)前是汽車生產(chǎn)大國和使用大國，隨著人們對汽車的使用質(zhì)量愈來愈高，追求汽車輕量化需求愈來愈大，輕量化技術(shù)以及新材料的運(yùn)用顯得比較重要。本文主要從理論層面就汽車輕量化途徑以及輕量化技術(shù)現(xiàn)狀加以闡述，而后探究汽車輕量化材料技術(shù)發(fā)展動態(tài)以及新材料的運(yùn)用，期望能從理論上就汽車輕量化的技術(shù)和新材料運(yùn)用研究，能夠進(jìn)一步了解汽車輕量化發(fā)展的重要性。

關(guān)鍵詞：汽車輕量化;新材料;技術(shù)發(fā)展

1 汽車輕量化途徑以及輕量化技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 汽車輕量化途徑

我國在汽車輕量化方面的發(fā)展有著政策的推動，《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020）》當(dāng)中所提出的輕量化是技術(shù)路徑，汽車實現(xiàn)輕量化的發(fā)展，主要是對汽車強(qiáng)度以及被動安全和振動噪聲等滿足下，將汽車結(jié)構(gòu)以及零部件材料積極優(yōu)化，通過合適制造工藝科學(xué)化運(yùn)用下降低汽車整備質(zhì)量，最大程度提升動力性減少油耗，以及最大化降低排氣污染。汽車整體質(zhì)量降低1%能夠減少油耗0.7%，整車質(zhì)量降低10%，燃油效率能提高6%-8%。當(dāng)前我國在可持續(xù)發(fā)展觀的深化落實下，汽車輕量化的發(fā)展也是重要的趨勢，實現(xiàn)汽車輕量化的途徑是多樣的，從設(shè)計制造以及材料等環(huán)節(jié)都能作為輕量化目標(biāo)實現(xiàn)的途徑[1]。

1.2 汽車輕量化技術(shù)現(xiàn)狀

汽車輕量化的發(fā)展需要有相應(yīng)的技術(shù)作為支撐，輕量化技術(shù)的發(fā)展過程中，輕量化材料的應(yīng)用范疇在不斷擴(kuò)大化，如不銹鋼材料對于汽車輕量化發(fā)展起著比較重要的作用，上世紀(jì)九十年代以來，典型家用轎車不銹鋼用量穩(wěn)定在單車25千克上下，而將其在汽車零件方面進(jìn)行應(yīng)用也是近些年發(fā)展應(yīng)用，有著比較大的發(fā)展?jié)摿Α２讳P鋼實際運(yùn)用方面存在的問題也是比較突出的，成本問題是核心，只有在降低成本的基礎(chǔ)上才能進(jìn)一步擴(kuò)大其材料應(yīng)用范圍，而降低成本這就需要從選擇價格低的材料著手，以及從工藝的優(yōu)化設(shè)計方面加強(qiáng)重視，最大程度上減少零件數(shù)，將防蝕處理等環(huán)節(jié)去除，減少成本的投入[2]。

汽車輕量化發(fā)展過程中通過相應(yīng)技術(shù)的科學(xué)化運(yùn)用下，也要能夠和車輛安全進(jìn)行緊密結(jié)合，在降低材料成本的基礎(chǔ)上保障車輛安全。汽車輕量化的發(fā)展需要及時解決的問題是安全和成本，從諸多的撞車事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)的研究分析能夠發(fā)現(xiàn)，兩車正面相撞下乘員死亡比例和車輛自身質(zhì)量呈現(xiàn)出經(jīng)驗關(guān)系，R=（m2/m1）3·58，從這一關(guān)系式當(dāng)中就能夠了解到，質(zhì)量小于堆放10%，20%一方來說，死亡人數(shù)分別高于堆放45.8%，122%，輕量化會降低車輛安全性能。所以汽車的輕量化發(fā)展過程中面對著技術(shù)的發(fā)展和車輛安全間矛盾，所以在對輕量化材料技術(shù)的運(yùn)用方面，要注重從質(zhì)量安全層面加強(qiáng)重視。材料技術(shù)以及產(chǎn)品設(shè)計和制造工藝之間需要進(jìn)行緊密結(jié)合起來，幾者間保障緊密才能真正有助于對汽車輕量化的發(fā)展起到積極作用。汽車零部件多材料設(shè)計，以及部件零件化發(fā)展等，零部件設(shè)計以及材料和工藝間的界限在逐漸的淡化形成一體，所以汽車制造商在成本壓力增大的同時，設(shè)計以及工藝和材料的一體化考慮顯得比較重要。

2 汽車輕量化材料技術(shù)發(fā)展動態(tài)以及新材料的運(yùn)用

2.1 汽車輕量化材料技術(shù)發(fā)展動態(tài)

汽車輕量化材料技術(shù)的發(fā)展隨著時代的進(jìn)步以及科學(xué)技術(shù)水平提升，為汽車輕量化發(fā)展起到了促進(jìn)作用。上世紀(jì)七十年代石油危機(jī)對國外汽車輕量化材料技術(shù)發(fā)展有著推動作用，應(yīng)對能源危機(jī)和環(huán)境惡化問題，一些比較發(fā)達(dá)的國家推出相應(yīng)嚴(yán)格法令，限制車輛燃油消耗以及尾氣排放，使得企業(yè)開發(fā)如輕量化材料在內(nèi)新技術(shù)來滿足法令要求[3]。景觀四十多年的發(fā)展，國外汽車輕量化材料技術(shù)開發(fā)應(yīng)用已經(jīng)有了很大程度的進(jìn)步，形成了產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。輕量化材料開發(fā)領(lǐng)域，在工業(yè)化應(yīng)用的高強(qiáng)度鋼以及鎂合金等類型材料，高強(qiáng)度鋼等商品化的程度比較高。零部件設(shè)計技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步也比較快，如新材料評價技術(shù)，能就制造工藝性以及安全和性能等實施評價，能夠為零部件選材提供評判標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建完善材料性能數(shù)據(jù)庫，從而能滿足零部件設(shè)計需要。除此之外，零部件的制造技術(shù)以及材料回收和再生技術(shù)，發(fā)展進(jìn)步也比較迅速，從輕量化材料減重效果和相對成本層面來看，兩者有著相應(yīng)的關(guān)系。

2.2 汽車輕量化新材料的運(yùn)用

汽車輕量化新材料的類型比較多樣，在當(dāng)前我國的汽車輕量化發(fā)展背景下，將不同類型的材料加以科學(xué)化運(yùn)用，有助于實現(xiàn)輕量化發(fā)展的目標(biāo)。從以下幾種類型的材料運(yùn)用加強(qiáng)重視：

2.2.1 玻璃纖維增強(qiáng)尼龍材料應(yīng)用

汽車輕量化的發(fā)展中對新材料的應(yīng)用，要充分注重從創(chuàng)新的角度出發(fā)，新材料的運(yùn)用過程中將玻璃纖維增強(qiáng)尼龍加以科學(xué)化運(yùn)用，能實現(xiàn)優(yōu)化的目標(biāo)。如寶馬i8跑車新的諧振腔即是采用的玻璃纖維增強(qiáng)尼龍原材料，能夠有效降低兩渦輪增壓發(fā)動機(jī)噪音，從而在駕駛體驗方面能夠更加的舒適，材料的輕質(zhì)量以及高強(qiáng)度，能夠有助于最大程度減少對燃料的消耗以及二氧化碳排放。

2.2.2 生物塑料材料的應(yīng)用

汽車輕量化新材料的運(yùn)用當(dāng)中將生物塑料材料加以科學(xué)化運(yùn)用，能夠有助于減輕汽車的重量。我國改性高分子復(fù)合材料領(lǐng)先企業(yè)鑫達(dá)集團(tuán)所推出的創(chuàng)新生物質(zhì)輕量化材料解決方案，能夠?qū)⑸锼芰喜牧系膬?yōu)勢得以發(fā)揮出來，XDPPSTR-03LQ19005生物質(zhì)填充材料的運(yùn)用下，通過10%-50%含量不同秸稈填充聚丙烯，能夠降低生產(chǎn)中碳足跡，和傳統(tǒng)石油基產(chǎn)品比較來說部件密度進(jìn)一步縮小，簡支梁缺口沖擊強(qiáng)度比較高，彎曲額強(qiáng)度以及拉伸的強(qiáng)度也大大增強(qiáng)，將流動性以及加工的性能得以良好呈現(xiàn)出來，大大縮短了生產(chǎn)周期。材料混合均勻的狀況下，所制成的產(chǎn)品阻燃性比較突出，把部件重量能降低20%。零部件在達(dá)到使用期限后能進(jìn)行降解，這樣能有助于減少對環(huán)境造成的不良影響。

3 結(jié)語

總而言之，我國的汽車領(lǐng)域迅速發(fā)展背景下，在輕量化技術(shù)材料的發(fā)展應(yīng)用下，需要和時代的發(fā)展要求相結(jié)合，從能源節(jié)約以及環(huán)保等角度考慮，注重新型材料的應(yīng)用，達(dá)到輕質(zhì)化的要求。通過上文中就汽車輕質(zhì)化材料技術(shù)的研究分析，這對了解汽車輕質(zhì)化發(fā)展有著積極意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]于琦.汽車輕量化技術(shù)與新材料運(yùn)用分析[J].汽車與駕駛維修（維修版），2018（02）：120.

[2]張艷君.汽車輕量化材料技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J].汽車零部件，2018（04）：83-85.

[3]袁金磊.材料加工技術(shù)創(chuàng)新與汽車輕量化探究[J].科技與創(chuàng)新，2019（08）：25.