3_使轮胎轻量化

3b-4a,主编,3.使轮胎轻量化三、低滚阻轮胎设计第六节动力转向技术第七节振动能量回收第四章汽车车身轻量化技术,3.使轮胎轻量化,增强部分的材料用aramid材料代替钢。降低胎面花纹的深度和宽度。采用扁平轮胎，减小轮胎外径，从而相应地减轻重量。胎侧部尽量做得薄一些。减少帘布层数。重点减少胎圈部的重量。,3.使轮胎轻量化,图3-48新胶料的开发方向,3.使轮胎轻量化,图3-49轮胎体积与滚动阻力的关系,增强部分的材料用aramid材料代替钢。,降低胎面花纹的深度和宽度。,采用扁平轮胎，减小轮胎外径，从而相应地减轻重量。,胎侧部尽量做得薄一些。,减少帘布层数。,重点减少胎圈部的重量。,图3-50轮胎质量对滚动阻力的影响,重点减少胎圈部的重量。,图3-51乘用车轮胎轻量化,重点减少胎圈部的重量。,表3-4降低燃料消耗的方法和效果,三、低滚阻轮胎设计,(一)设计原理(二)材料设计(三)结构设计,(一)设计原理,图3-52学习曲线(1lbf=4.45N),(二)材料设计,图3-53滚动阻力轮廓线,(二)材料设计,图3-54侧偏系数轮廓线,(二)材料设计,图3-55损失柔量与温度的关系,(三)结构设计,使每一主要部件的滚动阻力分担额最小。对在基础上设计的轮胎最佳化，以满足所有的性能指标。1.胎面单元(凸条)设计2.带束设计3.胎侧设计4.胎圈设计,使每一主要部件的滚动阻力分担额最小。,对在基础上设计的轮胎最佳化，以满足所有的性能指标。,1.胎面单元(凸条)设计,图3-56界面压力,2.带束设计,3.胎侧设计,图3-57胎面带束刚度,3.胎侧设计,图3-58胎侧部的主应变,3.胎侧设计,图3-59挠曲轮胎的变形,4.胎圈设计,表3-5设计指南,第六节动力转向技术,一、液压动力转向系统二、电控液压动力转向系统三、电动助力转向四、动力转向能耗对比分析,一、液压动力转向系统,图3-60齿轮齿条式液压动力转向器,一、液压动力转向系统,图3-61滑阀简图(滑阀在中间位置)1阀体2阀芯,一、液压动力转向系统,图3-62转阀的结构a)六槽式b)八槽式,一、液压动力转向系统,图3-63液压动力转向系统的助力特性,二、电控液压动力转向系统,表3-6电控液压动力转向系统种类,二、电控液压动力转向系统,图3-64电控液压动力转向(电动油泵式)a)系统原理图b)助力特性曲线,三、电动助力转向,EPS能在各种行驶工况下提供合理的助力，减小由路面不平所引起的对转向系统的扰动，改善汽车的转向特性，减轻汽车低速行驶时的转向操纵力，提高汽车高速行驶时的转向稳定性，进而提高汽车的安全性，并且可通过设置不同的转向手力特性来满足不同使用对象的需要。EPS只在转向时电动机才提供助力(不像HPS，即使在不转向时，油泵也一直运转)，因而能减少能量消耗。EPS取消了油泵、传动带、带轮、液压软管、控制阀、油罐、液压油及密封件等，只需增加电动机、减速机构、离合器、传感器及电子控制单元等，零件比HPS减少，质量更轻，结构更紧凑，在安装位置选择方面也更容易，并且能降低噪声。,三、电动助力转向,EPS没有液压回路，比HPS更易调整和检测，装配自动化程度更高，并且可以通过设置不同的程序，能快速与不同车型匹配，因而能缩短生产和开发周期。EPS不存在渗油问题，可大大降低保修成本，减小对环境的污染。1.转向力矩传感器和车速传感器2.电动机3.减速机构,三、电动助力转向,图3-65电动助力转向系统框图,EPS能在各种行驶工况下提供合理的助力，减小由路面不平所引起的对转向系统的扰动，改善汽车的转向特性，减轻汽车低速行驶时的转向操纵力，提高汽车高速行驶时的转向稳定性，进而提高汽车的安全性，并且可通过设置不同的转向手力特性来满足不同使用对象的需要。,EPS只在转向时电动机才提供助力(不像HPS，即使在不转向时，油泵也一直运转)，因而能减少能量消耗。,EPS取消了油泵、传动带、带轮、液压软管、控制阀、油罐、液压油及密封件等，只需增加电动机、减速机构、离合器、传感器及电子控制单元等，零件比HPS减少，质量更轻，结构更紧凑，在安装位置选择方面也更容易，并且能降低噪声。,EPS没有液压回路，比HPS更易调整和检测，装配自动化程度更高，并且可以通过设置不同的程序，能快速与不同车型匹配，因而能缩短生产和开发周期。,EPS不存在渗油问题，可大大降低保修成本，减小对环境的污染。,图3-66接触式力矩传感器1输入轴2扭杆3信号输出端4壳体5电位计6转向器小齿轮7滑环,1.转向力矩传感器和车速传感器,2.电动机,图3-67非接触式力矩传感器,3.减速机构,图3-68减速机构a)1离合器2电动机3传感器轴4扭杆5滑块6球槽7连接杆8钢球9蜗轮10蜗杆b)1循环球2滚珠螺杆3螺旋齿轮4拨叉5电刷6转子,3.减速机构,图3-69EPS控制系统原理图,3.减速机构,图3-70EPS的三种电动机布置位置a)转向轴助力式b)齿轮助力式c)齿条助力式,四、动力转向能耗对比分析,1.传统液压动力转向系统的能耗2.电动油泵式动力转向系统的能耗3.电动助力转向系统的能耗,1.传统液压动力转向系统的能耗,(1)转向泵的能量损失W1转向泵的排量根据发动机在怠速时能使转向助力系统产生足够的转向速度所需要的供油量来确定。(2)转向机构输出与负载不匹配产生的能量损失W2当汽车在低速行驶时转向，由于静摩擦力的影响，需要较大的转向力矩。(3)与转向器工作特点有关的能量损失W3研究表明：转向系统的工作周期只占车辆行驶时间的20%，即80%的时间里转向系统不作有效操作，而此时系统由于其特点仍在向转阀提供连续的供油。,(1)转向泵的能量损失W1转向泵的排量根据发动机在怠速时能使转向助力系统产生足够的转向速度所需要的供油量来确定。,(2)转向机构输出与负载不匹配产生的能量损失W2当汽车在低速行驶时转向，由于静摩擦力的影响，需要较大的转向力矩。,(3)与转向器工作特点有关的能量损失W3研究表明：转向系统的工作周期只占车辆行驶时间的20%，即80%的时间里转向系统不作有效操作，而此时系统由于其特点仍在向转阀提供连续的供油。,图3-71液压动力转向器增加3燃油消耗的构成,2.电动油泵式动力转向系统的能耗,3.电动助力转向系统的能耗,图3-72各种转向系统的平均功率消耗,第七节振动能量回收,一、概述二、汽车减振器消耗的能量三、馈能式减振器系统,一、概述,1.压电式振动能量回收2.馈能式减振器振动能量回收,1.压电式振动能量回收,2.馈能式减振器振动能量回收,二、汽车减振器消耗的能量,图3-73减振器的结构简图,二、汽车减振器消耗的能量,二、汽车减振器消耗的能量,二、汽车减振器消耗的能量,三、馈能式减振器系统,1.馈能式减振器分类2.几种典型的馈能系统,1.馈能式减振器分类,2.几种典型的馈能系统,进油过程：当悬架处于伸张过程中，液压油在增压包的作用下从液压油箱经单向阀1和相关油管进入到馈能式液压缸的上腔，完成进油过程。馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能液压缸中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得上腔产生一定的压力。当此压力能使单向阀2和5开启时，该压力油经过单向阀2和5进入液压蓄能器完成馈能过程；同时馈能装置向簧载质量提供馈能阻尼力Ff，蓄能器中积蓄的液压能就可以供汽车上如液压动力转向器等液压能耗元件使用。下腔馈能的工作原理与上腔馈能相同，该回收装置的仿真结果表明设计的系统是可行的。,2.几种典型的馈能系统,图3-74Bose公司开发的主动悬架系统,2.几种典型的馈能系统,图3-75MIT开发的液压式馈能减振器Genshock,2.几种典型的馈能系统,图3-76纽约州立大学开发的齿轮齿条式馈能减振器,2.几种典型的馈能系统,图3-77西蒙弗雷泽大学开发的电磁式馈能减振器,进油过程：当悬架处于伸张过程中，液压油在增压包的作用下从液压油箱经单向阀1和相关油管进入到馈能式液压缸的上腔，完成进油过程。,馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能液压缸中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得上腔产生一定的压力。当此压力能使单向阀2和5开启时，该压力油经过单向阀2和5进入液压蓄能器完成馈能过程；同时馈能装置向簧载质量提供馈能阻尼力Ff，蓄能器中积蓄的液压能就可以供汽车上如液压动力转向器等液压能耗元件使用。下腔馈能的工作原理与上腔馈能相同，该回收装置的仿真结果表明设计的系统是可行的。,图3-78静液式馈能型悬架工作原理,馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能液压缸中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得上腔产生一定的压力。当此压力能使单向阀2和5开启时，该压力油经过单向阀2和5进入液压蓄能器完成馈能过程；同时馈能装置向簧载质量提供馈能阻尼力Ff，蓄能器中积蓄的液压能就可以供汽车上如液压动力转向器等液压能耗元件使用。下腔馈能的工作原理与上腔馈能相同，该回收装置的仿真结果表明设计的系统是可行的。,图3-79齿轮齿条式馈能型悬架工作原理1加速度传感器2馈能齿轮齿条机构3控制单元4可控的交流发电机组5升速齿轮组6用电器7蓄电池8整流器9可控的交流发电机10转速传感器11压紧弹簧,馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能液压缸中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得上腔产生一定的压力。当此压力能使单向阀2和5开启时，该压力油经过单向阀2和5进入液压蓄能器完成馈能过程；同时馈能装置向簧载质量提供馈能阻尼力Ff，蓄能器中积蓄的液压能就可以供汽车上如液压动力转向器等液压能耗元件使用。下腔馈能的工作原理与上腔馈能相同，该回收装置的仿真结果表明设计的系统是可行的。,图3-80吉大能量回馈式悬架方案,馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能液压缸中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得上腔产生一定的压力。当此压力能使单向阀2和5开启时，该压力油经过单向阀2和5进入液压蓄能器完成馈能过程；同时馈能装置向簧载质量提供馈能阻尼力Ff，蓄能器中积蓄的液压能就可以供汽车上如液压动力转向器等液压能耗元件使用。下腔馈能的工作原理与上腔馈能相同，该回收装置的仿真结果表明设计的系统是可行的。,图3-81馈能式主动悬架工作原理,馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能液压缸中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得上腔产生一定的压力。当此压力能使单向阀2和5开启时，该压力油经过单向阀2和5进入液压蓄能器完成馈能过程；同时馈能装置向簧载质量提供馈能阻尼力Ff，蓄能器中积蓄的液压能就可以供汽车上如液压动力转向器等液压能耗元件使用。下腔馈能的工作原理与上腔馈能相同，该回收装置的仿真结果表明设计的系统是可行的。,图3-82电机执行器样机,馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能液压缸中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得上腔产生一定的压力。当此压力能使单向阀2和5开启时，该压力油经过单向阀2和5进入液压蓄能器完成馈能过程；同时馈能装置向簧载质量提供馈能阻尼力Ff，蓄能器中积蓄的液压能就可以供汽车上如液压动力转向器等液压能耗元件使用。下腔馈能的工作原理与上腔馈能相同，该回收装置的仿真结果表明设计的系统是可行的。,图3-83能量回馈式主动悬架的基本结构,馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能液压缸中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得上腔产生一定的压力。当此压力能使单向阀2和5开启时，该压力油经过单向阀2和5进入液压蓄能器完成馈能过程；同时馈能装置向簧载质量提供馈能阻尼力Ff，蓄能器中积蓄的液压能就可以供汽车上如液压动力转向器等液压能耗元件使用。下腔馈能的工作原理与上腔馈能相同，该回收装置的仿真结果表明设计的系统是可行的。,图3-84液压发电能量回收方案,馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能液压缸中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得上腔产生一定的压力。当此压力能使单向阀2和5开启时，该压力油经过单向阀2和5进入液压蓄能器完成馈能过程；同时馈能装置向簧载质量提供馈能阻尼力Ff，蓄能器中积蓄的液压能就可以供汽车上如液压动力转向器等液压能耗元件使用。下腔馈能的工作原理与上腔馈能相同，该回收装置的仿真结果表明设计的系统是可行的。,表3-7能量回收系统在几种频率下的回收比率,馈能过程：当悬架处于压缩过程中，馈能液压缸中的活塞相对于簧载质量有向上运动的趋势，使得上腔产生一定的压力。当此压力能使单向阀2和5开启时，该压力油经过单向阀2和5进入液压蓄能器完成馈能过程；同时馈能装置向簧载质量提供馈能阻尼力Ff，蓄能器中积蓄的液压能就可以供汽车上如液压动力转向器等液压能耗元件使用。下腔馈能的工作原理与上腔馈能相同，该回收装置的仿真结果表明设计的系统是可行的。,图3-85振动能量回收原理样机及其性能,第四章汽车车身轻量化技术,第一节低风阻车身设计第二节汽车车身结构轻量化技术,第一节低风阻车身设计,一、汽车车身气动六分力二、车身气动阻力三、车身气动减阻节能技术,一、汽车车身气动六分力,1.车身周围气流及压力分布2.车身气动六分力,1.车身周围气流及压力分布,图4-1车身周围空气流动示意,1.车身周围气流及压力分布,图4-2车身表面压力分布,2.车身气动六分力,图4-3车身气动六分力,二、车身气动阻力,(一)气动阻力(二)气动阻力的构成(三)气动阻力的影响因素(四)气动阻力的降低措施,(一)气动阻力,图4-4空气阻力系数的变化趋势,(一)气动阻力,图4-5德国大众汽车公司各车型空气阻力系数的逐年变化情况,(二)气动阻力的构成,图4-6气动形状阻力a)静压力系数的典型分布b)作用在车身表面的力,(三)气动阻力的影响因素,1.车身形状的影响2.发动机冷却的影响3.车身外部附加件的影响,1.车身形状的影响,(1)车身前部的形状在车的前部，气流上下、左右有很大的弯曲，所以前部的流动曲率和有无剥离对CD值有很大的影响。(2)车身后部的形状车身尾流形成复杂的涡流，且因厢式、舱背式、掀背式及折背式等形状的不同而变。(3)车身底部的形状与比较圆滑的车身上部不同，车身底部由于发动机、排气系统与悬架等部件的凸凹体成为空气阻力增大的原因。(4)气动部件的效应在提高空气动力特性的附件中，具有代表性的是气流稳定器与后扰流板，在它们本身形状阻力不大的情况下能减小CD，图4-11和图4-12所示为其效果。,(1)车身前部的形状在车的前部，气流上下、左右有很大的弯曲，所以前部的流动曲率和有无剥离对CD值有很大的影响。,图4-7乘用车总长和总高的比与空气阻力系数关系,(1)车身前部的形状在车的前部，气流上下、左右有很大的弯曲，所以前部的流动曲率和有无剥离对CD值有很大的影响。,图4-8车头形状对空气阻力的影响,(2)车身后部的形状车身尾流形成复杂的涡流，且因厢式、舱背式、掀背式及折背式等形状的不同而变。,图4-9乘用车后车窗倾斜角与空气阻力系数、升力系数的关系,(2)车身后部的形状车身尾流形成复杂的涡流，且因厢式、舱背式、掀背式及折背式等形状的不同而变。,图4-10车底后部倾斜角对空气阻力系数的影响,(3)车身底部的形状与比较圆滑的车身上部不同，车身底部由于发动机、排气系统与悬架等部件的凸凹体成为空气阻力增大的原因。,(4)气动部件的效应在提高空气动力特性的附件中，具有代表性的是气流稳定器与后扰流板，在它们本身形状阻力不大的情况下能减小CD，图4-11和图4-12所示为其效果。,图4-11气流稳定器高度与空气阻力系数、升力系数的关系,(4)气动部件的效应在提高空气动力特性的附件中，具有代表性的是气流稳定器与后扰流板，在它们本身形状阻力不大的情况下能减小CD，图4-11和图4-12所示为其效果。,图4-12后扰流板的高度与空气阻力系数、升力系数的关系,2.发动机冷却的影响,3.车身外部附加件的影响,(四)气动阻力的降低措施,图4-13改变前部车身形状引起的阻力下降,(四)气动阻力的降低措施,图4-14汽车尾部的气流结构a)“方背”大规模气流分离b)“斜背”漩涡的生成,(四)气动阻力的降低措施,图4-15后灯角度对阻力系数的影响,(四)气动阻力的降低措施,图4-16高尾部、低阻力设计,(四)气动阻力的降低措施,图4-17船形尾部：减小尾流,(四)气动阻力的降低措施,图4-18车身后下部气流扩散,三、车身气动减阻节能技术,(一)乘用车气动减阻节能技术(二)客车气动减阻节能技术(三)货车气动减阻节能技术,(一)乘用车气动减阻节能技术,1.车身外形的气动优化2.气动减阻附件的优化与匹配3.节能潜力、经济性及其应用前景,1.车身外形的气动优化,2.气动减阻附件的优化与匹配,3.节能潜力、经济性及其应用前景,(二)客车气动减阻节能技术,1.车身外形的气动优化2.节能潜力、经济性及其应用前景,1.车身外形的气动优化,(1)车头气动优化研究表明，车头带有直棱边的车体，CD=0.86；将长方体头部棱边倒圆优化后，CD减小至0.38；如果设计成大弧面并优化呈流线型，CD将进一步减小为0.35。(2)后车体外形的气动优化研究表明，后车体上边角倒圆并优化，可使气动阻力系数下降4%8%；如将后车体上缘和前缘倾斜角度进行优化，可使气动阻力系数下降6%20%；如在此基础上，倒圆倾斜面的上边角并优化，可使气动阻力系数下降9%22%；如将后车体制成长滑背，则可使气动阻力系数下降14%35%，该种方法很难在大客车上采用，因为它会使后悬增长并严重影响内部空间利用。,1.车身外形的气动优化,(3)整车整体优化(可降低阻力系数0.150.5，降幅达1540%)对大客车而言，其基本形体是长方体，流线型较差。,(1)车头气动优化研究表明，车头带有直棱边的车体，CD=0.86；将长方体头部棱边倒圆优化后，CD减小至0.38；如果设计成大弧面并优化呈流线型，CD将进一步减小为0.35。,(2)后车体外形的气动优化研究表明，后车体上边角倒圆并优化，可使气动阻力系数下降4%8%；如将后车体上缘和前缘倾斜角度进行优化，可使气动阻力系数下降6%20%；如在此基础上，倒圆倾斜面的上边角并优化，可使气动阻力系数下降9%22%；如将后车体制成长滑背，则可使气动阻力系数下降14%35%，该种方法很难在大客车上采用，因为它会使后悬增长并严重影响内部空间利用。,(3)整车整体优化(可降低阻力系数0.150.5，降幅达1540%)对大客车而言，其基本形体是长方体，流线型较差。,2.节能潜力、经济性及其应用前景,(三)货车气动减阻节能技术,1.车身外形的气动优化2.气动减阻附件的优化与匹配3.节能潜力、经济性及其应用前景,1.车身外形的气动优化,(1)驾驶室外形的气动优化单独驾驶室，其边缘圆角化可阻止分离，阻力系数CD可从1.15以上减小至0.6左右。(2)车厢外形(高度)的气动优化(驾驶室、车厢间高度差的气动优化)当只将车厢前两侧棱角倒圆并优化，可使气动阻力系数CD值下降22%，可节省燃油约8%左右。(3)驾驶室、车厢间隙的气动优化如图4-21所示，气动阻力系数随间距增加略有增加，其中车厢占气动阻力的主要部分。,(1)驾驶室外形的气动优化单独驾驶室，其边缘圆角化可阻止分离，阻力系数CD可从1.15以上减小至0.6左右。,图4-19驾驶室外形的气动优化与车厢高度的匹配优化关系,(1)驾驶室外形的气动优化单独驾驶室，其边缘圆角化可阻止分离，阻力系数CD可从1.15以上减小至0.6左右。,图4-20气动阻力系数随车厢高度的变化曲线,(2)车厢外形(高度)的气动优化(驾驶室、车厢间高度差的气动优化)当只将车厢前两侧棱角倒圆并优化，可使气动阻力系数CD值下降22%，可节省燃油约8%左右。,图4-21气动阻力系数随驾驶室与车厢高度差h的变化曲线,(3)驾驶室、车厢间隙的气动优化如图4-21所示，气动阻力系数随间距增加略有增加，其中车厢占气动阻力的主要部分。,2.气动减阻附件的优化与匹配,表4-1货车气动减阻节能优化技术的节能潜力和技术经济性统计,3.节能潜力、经济性及其应用前景,第二节汽车车身结构轻量化技术,一、轻量化材料二、轻量化结构设计,第二节汽车车身结构轻量化技术,图4-22SUPERLIGHTCAR项目开发的轻量化白车身结构,一、轻量化材料,(一)高强度钢(二)铝合金(三)镁合金(四)复合材料,(一)高强度钢,加工硬化(或应变硬化率)比普通钢板高，可以吸收更多的冲击能量，因此用于底架的前后纵梁等处和要求高强度、耐久性部位，可以提高汽车的安全性。可减轻零件的重量。一些资料表明，若钢板的强度提高4050MPa，车身外板制件的板厚可减小10%15%，车身内部制件的板厚可减小20%左右。用于车身外部件，除了可减薄零件的厚度外，由于具有烘烤硬化性，在经过油漆烘烤后，还可以增强零件表面硬度，提高外表面制件的抗凹陷性能。,(一)高强度钢,图4-23汽车用钢延伸率和屈服强度的关系IF无间隙原子钢Mild低碳铝镇静钢HSSIF高强度IF钢BH烘烤硬化钢IS各向同性钢CMn碳锰钢HSLA高强度低合金钢DP双相钢CP复相钢TRIP相变诱发塑性钢MART马氏体钢TWIP孪晶诱发塑性钢Stainless不锈钢Bsteel热冲压用钢,加工硬化(或应变硬化率)比普通钢板高，可以吸收更多的冲击能量，因此用于底架的前后纵梁等处和要求高强度、耐久性部位，可以提高汽车的安全性。,可减轻零件的重量。一些资料表明，若钢板的强度提高4050MPa，车身外板制件的板厚可减小10%15%，车身内部制件的板厚可减小20%左右。,用于车身外部件，除了可减薄零件的厚度外，由于具有烘烤硬化性，在经过油漆烘烤后，还可以增强零件表面硬度，提高外表面制件的抗凹陷性能。,图4-24FSV项目中采用的各种高强度钢,(二)铝合金,1.铝合金的材料特点及分类2.铝合金在车身结构中的应用,1.铝合金的材料特点及分类,表4-2形变铝合金系列,2.铝合金在车身结构中的应用,由于铝材抗拉强度、屈服强度和弹性极限都比钢低，能否满足相当于钢车身的安全性、耐久性和NVH性能。由于材料的伸长率大大低于钢材，零件能否采用冲压成形的加工方法。由于导电性、导热性比钢高很多，能否采用高速连接的电焊加工方法。铝的成本是钢的56倍，能否做到将车辆的成本控制在一个合理的范围内。(1)铝板零件的成形性由于铝板的伸长率比钢低，铝冲压零件的拉伸深度不能太深，弯曲半径也必须大一些，一般取内径不得小于一个板厚。,2.铝合金在车身结构中的应用,(2)铝车身结构的焊接铝是一种高活化元素，容易氧化形成一层薄而硬的电阻膜。(3)铝结构的其他连接方法铝点焊的连接强度大约只有钢的一半，为了保证车身的耐久性、安全性和适应其他载荷情况，需要选择或者辅以其他的连接方法，如辅以胶黏结或机械紧固件。(4)奥迪全铝合金车身结构在轻量化铝质车身结构领域中，奥迪一直是开拓者和技术领先者。,由于铝材抗拉强度、屈服强度和弹性极限都比钢低，能否满足相当于钢车身的安全性、耐久性和NVH性能。,由于材料的伸长率大大低于钢材，零件能否采用冲压成形的加工方法。,由于导电性、导热性比钢高很多，能否采用高速连接的电焊加工方法。,铝的成本是钢的56倍，能否做到将车辆的成本控制在一个合理的范围内。,图4-25B柱下拐角成形的几何要求,(1)铝板零件的成形性由于铝板的伸长率比钢低，铝冲压零件的拉伸深度不能太深，弯曲半径也必须大一些，一般取内径不得小于一个板厚。,(2)铝车身结构的焊接铝是一种高活化元素，容易氧化形成一层薄而硬的电阻膜。,(3)铝结构的其他连接方法铝点焊的连接强度大约只有钢的一半，为了保证车身的耐久性、安全性和适应其他载荷情况，需要选择或者辅以其他的连接方法，如辅以胶黏结或机械紧固件。,焊-胶连接(Weld-BondedJoint),即用胶粘剂辅助点焊的连接方式。胶粘剂敷于选择好的点焊部位的翻边中间，点焊时可穿透胶粘剂。如图4-26所示，在胶粘剂固化之前焊点起到夹持零件使其定位的作用，而后焊点与胶粘剂共同保证接头强度。自钻铆接(Self-PiercingRivets)。有多种机械紧固件用于辅助点焊连接，如铆钉连接、铆接-粘结、压铆和自钻铆接等，其中自钻铆接的强度超过点焊，使连接强度有了很大改进。,焊-胶连接(Weld-BondedJoint),即用胶粘剂辅助点焊的连接方式。胶粘剂敷于选择好的点焊部位的翻边中间，点焊时可穿透胶粘剂。如图4-26所示，在胶粘剂固化之前焊点起到夹持零件使其定位的作用，而后焊点与胶粘剂共同保证接头强度。,图4-26焊-胶连接,自钻铆接(Self-PiercingRivets)。有多种机械紧固件用于辅助点焊连接，如铆钉连接、铆接-粘结、压铆和自钻铆接等，其中自钻铆接的强度超过点焊，使连接强度有了很大改进。,(4)奥迪全铝合金车身结构在轻量化铝质车身结构领域中，奥迪一直是开拓者和技术领先者。,图4-27奥迪ASF车身结构(A8)及其零件成形工艺,(4)奥迪全铝合金车身结构在轻量化铝质车身结构领域中，奥迪一直是开拓者和技术领先者。,图4-28奥迪TT车身结构,(三)镁合金,表4-3铸造镁合金的力学性能,(四)复合材料,质量轻。复合材料的密度小，如玻璃纤维