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时最铝驱动汽车未来

发布时间:2021-10-13 06:10:51 阅读: 来源:滑升门厂家

铝驱动汽车未来

【铝道】铝的比重(2.7g/cm3)不及钢铁(7.6g/cm3)和铜(8.5g/cm3)的一半。作为一种理想的轻质材料,铝的潜在优势变得越来越明显。铝在交通领域的应用不但可以减重和提升燃油效率,同时,也能降低温室气体的排放。

选择轻型材料,材料自身特点可以达到减重目的;此外,零部件采用某些加工工艺,可以进一步减轻车体重量。举例来说,较为复杂的金属铝多孔挤压件,或者高强度薄壁真空铝压铸件等,均拓展了新设计空间。另外,车辆整体减重后,还会带来一些其他间接的减重效果。例如,在1994年,在奥迪公司设计A8模型的时候,在材料选择方面也面临抉择,要么选用钢制的,总重量达441千克,要么选用铝制材料替代,重量也相应降到了247千克。一旦该车型较后决定使用铝作为车身材料,那么,其他一些额外的减重措施也在考虑之中。比如,为了满足车辆设定的性能要求(加速,里程油耗),一个更为小巧的发动机或油箱应运而生了。据奥迪公司称,诸如此类的非直接减重达到了45千克,为直接减重量,即194千克的23%。也就是说,由于铝制车身的使用,汽车整体重量实际上被有效地降低了239千克。对其他车辆减重效果的研究表明,二次减重的比例可达到直接减重数量的50%~100%。

安全性是厂家设计和顾客选购汽车时的优选要素。当事故发生时,汽车必须能保护司机和乘客的安全。另外,它还必须把对卷入汽车撞击事件各方的损害均降到较小,而不论其他各方是车辆,静止物体或者行人。当开发设计汽车车身结构时,在强度和碰撞安全性能以及其他车身要求(比如设计和限制条件)之间找到较好的折衷点是较重要的。铝恰好能很好地满足以上这些目标,即不仅能使车辆重量尽可能地低,而且性能达到较优。

铝合金的特性使得设计具有高强度和卓越碰撞能量吸收潜力的、成本有效的轻型汽车部件成为可能。为了给事故当事人以较好的保护,汽车在设计上提供了一个坚硬且稳定的乘客舱,环以吸收撞击能量的缓冲变形区域。铝单位质量的能量吸收能力是低碳钢的2修补颅骨 避免冬冷夏热为难:研究人员发现倍,与新近开发的一些高强度钢品种相比也具有优势。与钢部件相比,铝部件的强度之所以高,原因在于两个方面。首先铝部件更厚一些(为了实现相同的功能,铝部件一般上要比钢部件件厚约50%);另外,特别地使用闭合式铝制挤压材和卓越设计的高品质压铸件排除了部件间的的接口,从而使铝部件的强度更高。因此,在较大减重达%的情况下,部件的强度仍然可以得到提升。同样的原理也可以应用于对事故中行人一方的保护。如果铝制汽车前端结构件和引擎罩设计得当,就可以避免对行人的伤害,降低致命的风险。如此看来,汽车安全性就不仅仅是一个材料选择的问题,很关键地还与汽车应用设计和集成理念息息相关。较后的结论就是,为了保证汽车安全和事故发生时参与各方的安全,铝是优先选择的材料,它满足了相关的要求,例如碰撞吸收能力、行人保护和较低的保养成本等等。

在动力学研究公司(Dynamic Research Inc.,DRI,2004)为美国铝业协会(the Aluminum Assoc吹塑机定单量再创新高iation,U可以安装不同的夹具SA)所作的一项研究中,轻量化铝制车身设计的优势表露无遗。该研究包括数项模拟测试,目的是检验一种运动便利车(SUV)与其他几种车型的撞击性能。研究的靠前步,使运动便利车减重20%,尺寸保持不变。第二步,使运动便利车的尺寸稍有增加,而重量保持不变。然后,该运动便利车模拟了不同情况下的500种虚拟碰撞(例如,单车碰撞,包括碾压,与固定目标碰撞,比如立柱,双车碰撞)。轿车与运动便利车,两辆运动便利车之间的碰撞也分别模拟。结果是,当对汽车实施减重,而尺寸不变的时候,伤害率下降15%。

在设计轻型、低成本、高效的汽车结构方面,铝的较大优势就在于它的易成形性。对于铝制的复杂仪表盘,就可以采用多种工艺加工,包括从高效率的冲压工艺一直到低成本小批量的加工工艺。同其它材料相比,铝材一个有趣的方面是,它可以加工成各种复杂形状、不同壁厚的挤压材、开口或闭合的型材等。净成型与近净成型铝部件可使用锻压或其他大规模成型技术来实现,但主要还是使用不同的铸造加工工艺。随着铸造工艺的不同,铝铸件的尺寸、形状和性能范围差异较大。挤压材或随后得到的加工材,还有高质量的薄壁铝压铸件,不仅仅有助于增加负载能力和加固功能,同时还可以用来作连接部件。这样一来,通过这些加工材的合理应用,就可以开发出新的、具有革命性的的结构化设计解决方案。结果就是,通过部件之间的集成和应用功能的合成,大大地实现减重和成本压缩。

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