汽车轻量化ppt课件

,汽车轻量化,新材料在汽车上的应用,新材料在汽车上的应用,1.轻金属在汽车上的应用2.高强度钢在汽车上的应用3.其他材料的应用,汽车轻量化,汽车轻量化,轻金属替代钢铁材料是汽车发展的重要方向。世界各大汽车公司都争相开发轻金属材料。,世界几种典型轿车用材比例%,汽车轻量化,（1）轻金属材料铝合金,西南铝业集团调查显示，铝合金的回收率在80%以上。约60%的汽车用铝来自废料,汽车轻量化，节能降耗，有利环保汽车铝合金零部件回收再利用率高提高燃油效率，加大载重能力减少工序，提高装配效率安全舒适,铝合金在汽车上的应用优势,汽车轻量化,汽车铝合金典型件,1、发动机,大众最先进的6.0LW12发动机,北极星V8发动机,汽车轻量化,马自达跑车轮毂,福特Focus铝合金轮毂,汽车铝合金典型件,2、轮毂,汽车轻量化,汽车铝合金典型件,3、车身覆盖件,捷豹XJ的基础车身就是铝合金材料，在保证了强度的同时，提高了空间体积，还使整车的灵活性得到了最大限度的保留。,捷豹XJ铝合金车身,日本本田公司生产的Insighthybrid轿车车身用铝合金达162kg，比钢车身减重约40%。,Insighthybrid轿车车架,汽车轻量化,（2）轻金属材料镁合金,汽车质量减轻、提高载荷及有效承载能力（与铝相比，镁可使重量减轻21%，与灰铸铁相比，可减轻50%）降低废气排放及燃油成本提高燃油经济性综合指标减震性能好，降低汽车噪音及震动,镁合金在汽车应用中的优势,汽车轻量化,镁合金减速器外壳,镁合金减速器外壳采用压铸的方法制造，具有重量轻，噪音低的优点。,1减速器外壳,典型镁合金零件应用,汽车轻量化,2变速器,典型镁合金零件应用,Weight：6.74kgMaterial：VW030Volume:240,000,SVWSantanaTransmissionCase,汽车轻量化,典型镁合金零件应用,4刹车踏板支架,Weight：1.29kgMaterial：AM60BVolume:80,000,SGMBuickRegalBrakePedalBracket,汽车轻量化,（3）轻金属材料钛合金,汽车轻量化,在汽车上，钛可用于制造发动机气门、承座、气门弹簧、连杆、紧固件等,1钛连杆,钛合金汽车连杆,除了减轻重量外，还可提高使用性能，抗振、节约燃油。一般用于高档车中。兰博基尼-Diablo、法拉力-F355、-360M，-550M、还有保时捷-911GT3等都采用钛合金来制造连杆。,钛合金在汽车工业中的应用,汽车轻量化,2钛合金排气系统,钛合金具有良好的高温力学性能和抗腐蚀性能，不亚于甚至超过了不锈钢的指标，所以，很适用于排气系统。而且其它轻合金元素无法用于排气系统，如果要在排气系统中减轻汽车重量，钛及其合金是唯一能够替代钢的新型轻质材料。目前钛合金排气系统主要应用于赛车、改装车或高档轿车中。,钛合金排气系统,钛合金在汽车工业中的应用,汽车轻量化,3钛弹簧,弹性模量仅为钢的55%,高屈强比、低切变模量,所需圈数少节省空间减轻重量,可提高3040%共振频率,钛合金在汽车工业中的应用,优良性能,汽车轻量化,新材料在汽车上的应用,1.轻金属在汽车上的应用2.高强度钢在汽车上的应用3.其他材料的应用,汽车轻量化,优点,2.高强度钢在汽车上的应用,强度优于普通钢板、成本低于铝镁合金，使高强度钢板成为未来汽车结构材料的主体。,ULSAB-AVC白车身（BIW）的用材比例,1.优良的成形性能,2.回收利用性好,3.可利用传统生产装备,4.修理和保险,5.延迟的时效性和非时效性,7.良好的连接性能和保形性能,8.保证塑性延展性的同时，强度高，冲压件质量轻,汽车轻量化,高强度钢板的应用和作用,注：Ps为压溃强度，AE为压溃吸能，Pt为压痕抗力，P为微量变形抗力，w为疲劳强度，b为抗拉强度，t为板厚，p为成形构件应变下的流变应力，ED为动负荷设计弹性模量，n为常数。,汽车轻量化,速腾车身三层整体车门,车门框架为三层钢板，中间一层高强度热成型钢板厚度达到2mm，相当于普通车身钢板的3倍。当发生碰撞时，车门吸收强烈撞击产生的巨大能量，大大提高了安全性。,速腾车身超过60%的超高强度和高强度钢的应用大大提高了碰撞安全性能,汽车轻量化,新马自达6的车身结构中使用了590，780，980和1480MPa级别的高强度钢板和超高强度钢板。,新马自达6的车身高强度钢使用,侧面车身中，用于防止侧面变形至关重要的B柱和侧围板采用了1480MPa级别的热冲压超高强度钢板，车门内部的侧面防撞杆采用980MPa级别的超高强度钢板。,用于应对正面碰撞的前纵梁，采用笔直的结构，并且加大了断面面积，采用980Mpa级别的超高强度钢板。,汽车轻量化,汽车轻量化,高强钢板简介及其应用,高强度IF钢,BMWE60侧框架,冷轧各向同性钢（IS钢）,汽车轻量化,高强钢板简介及其应用,高强度低合金钢（HSLA钢）,后部发动机支架,马氏体钢（M钢）,BMWE60车门防撞杆,汽车轻量化,各种高强钢在车身上典型应用,新材料在汽车上的应用,1.轻金属在汽车上的应用2.高强度钢在汽车上的应用3.其他材料的应用,汽车轻量化,汽车轻量化,汽车中主要的非金属部件,3其他材料的应用,汽车轻量化,陶瓷材料,非金属材料,橡胶材料,工程塑料,其它,纤维增强材料,蜂窝夹层材料,汽车轻量化,陶瓷在汽车上的运用,陶瓷制动器,保时捷PCCB复合陶瓷刹车盘,奥迪A8W12轿车的陶瓷制动盘：比铸铁制动盘的质量降低了50%，寿命是钢质刹车盘的4倍。,奥迪A8W12轿车的陶瓷制动盘,汽车轻量化,该涂层含有锆酸盐瓷，其好处在于：具有非常好的隔热保温效果具有高强度，高耐久性能抵抗震动，机械冲击和热骤变等外部干扰，对部件将有非常好的保护作用能够有效地防止排放系统和排气管因高温受热所导致的变形和老化,陶瓷涂层,兰博基尼Reventon车型采用等离子喷涂陶瓷涂层,汽车轻量化,工程塑料在汽车上的运用,30-294,汽车塑料制品根据其应用部位，可分为内装件、外装件、功能件,戴姆勒公司的世界首款商业化塑料油底盒模块,工程塑料在汽车内装件和外装件上的应用,汽车轻量化,汽车里程表/门窗摇机工程塑料蜗杆,尼龙发动机罩盖,尼龙汽车进气歧管,汽车轻量化,纤维材料在汽车上的运用,雷克萨斯超级跑车LF-A整车采用了碳纤维增强塑料(CFRP)作为车身材料，不但能够实现4倍于铝材的高强度，且降低了车身自重。,雷克萨斯超级跑车LF-A,宝马“BMWConceptCoupe”车身采用重量较轻的CFRP,汽车轻量化,GMT材质汽车保险杠,SMC发动机缸盖罩,CFRP座椅,ASTONMARTIN跑车的RTM车身侧围板,汽车轻量化,蜂窝夹层材料,美国GM公司的汽车采用了新型的复合材料结构保险杠，主要由马氏体钢、RIM（反应注射模塑）纤维增强聚氨醋层和聚乙烯蜂窝层（起缓冲作用，取代液体吸能器）组成，比钢的质量轻，并能够满足撞击试验要求,玛莎拉蒂MC12承载式底盘采用碳纤维和NOMEX蜂窝夹层结构制造,宾利大陆GT-改装版的扰流板采用碳纤维蜂窝矩阵（CFHM）结构