新材料在汽车上的应用

新材料在汽车上的应用汽车新材料简介现代对汽车性能要求越来越高，轻量化、节能降耗和降低排放污染是现在汽车发展的趋势，而轻量化必须从改进汽车的材料出发，研制性能更好更轻的汽车材料从而带来能源消耗的减少，进而排放污染随之降低，汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，新材料新工艺对于汽车工业的发展是至关重要的，一车身新材料的种类（一）镀锌钢板随着汽车工业发展，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的抗腐性能，镀锌钢板得到广泛使用。由于在目前汽车车身制造中，主要采用电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程中还存在一些问题先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊接电流密度减小；锌层表面烧损、污染电极而使电极寿命降低；锌层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹及气孔等缺陷。（二）高强度钢板从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有后者的50，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度高达420N/MM2，是普通低碳钢板的23倍，深拉延性能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。到2000年，其用量已上升到50左右。中国奇瑞汽车公司与宝钢合作，2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262KG，占车身钢板用量的46，对减重和改进车身性能起到了良好的作用。美国轿车材料构成的变化材料构成1980年（KG/车）1985年（KG/车）1990年（KG/车）2000年（KG/车）钢862726590630铸铁22713611313607铝54689195塑料91109136149玻璃41322334低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度IF冷轧钢板等，车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。1含磷高强度冷轧钢板含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为具有较高强度，比普通冷轧钢板高1525；良好的强度和塑性平衡，即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20；具有良好的点焊性能；2烘烤硬化冷轧钢板经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度，是车身外板轻量化设计首选材料之一；3冷轧双向钢板具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点，如经烤漆后其强度可进一步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件，如车门加强板、保险杠等；4超低碳高强度冷轧钢板在超低碳钢（C0005）中加入适量的钛或铌，以保证钢板的深冲性能，再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性与高强度的结合，特别适用于一些形状复杂而强度要求高的冲压零件。（三）轻量化迭层钢板迭层钢板是在两层超薄钢板之间压入塑料的复合材料，表层钢板厚度为0203MM，塑料层的厚度占总厚度的2565。与具有同样刚度的单层钢板相比，质量只有57。隔热防振性能良好，主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。（四）铝合金与汽车钢板相比，铝合金具有密度小（27G/CM3）、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点，技术成熟。德国大众公司的新型奥迪A2型轿车，由于采用了全铝车身骨架和外板结构，使其总质量减少了135KG，比传统钢材料车身减轻了43，使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件，车身零件数量从50个减至29个，车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60，还比同类车型的钢制车身车重减少50。由于所有的铝合金都可以回收再生利用，深受环保人士的欢迎。根据车身结构设计的需要，采用激光束压合成型工艺，将不同厚度的铝板或者用铝板与钢板复合成型，再在表面涂覆防腐蚀材料使其结构轻量化且具有良好的耐腐蚀性。（五）镁合金镁的密度为18G/CM3，仅为钢材密度的35，铝材密度的66。此外它的比强度、比刚度高，阻尼性、导热性好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定性好，因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富，镁可从石棉、白云石、滑石中提取，特别是海水的盐分中含37的镁。近年来镁合金在世界范围内的增长率高达20。铸造镁合金的车门由成型铝材制成的门框和耐碰撞的镁合金骨架、内板组成。另一种镁合金制成的车门，它由内外车门板和中间蜂窝状加强筋构成，每扇门的净质量比传统的钢制车门轻10KG，且刚度极高。随着压铸技术的进步，已可以制造出形状复杂的薄壁镁合金车身零件，如前、后挡板、仪表盘、方向盘等。（六）泡沫合金板泡沫合金板由粉末合金制成，其特点是密度小，仅为0407GCM3，弹性好，当受力压缩变形后，可凭自身的弹性恢复原料形状。泡沫合金板种类繁多，除了泡沫铝合金板外，还有泡沫锌合金、泡沫锡合金、泡沫钢等，可根据不同的需要进行选择。由于泡沫合金板的特殊性能，特别是出众的低密度、良好的隔热吸振性能，深受汽车制造商的青睐。目前，用泡沫铝合金制成的零部件有发动机罩、行李箱盖等。（七）蜂窝夹芯复合板蜂窝夹芯复合板是两层薄面板中间夹一层厚而极轻的蜂窝组成。根据夹芯材料的不同，可分为纸蜂窝、玻璃布蜂窝、玻璃纤维增强树脂蜂窝、铝蜂窝等；面板可以采用玻璃钢、塑料、铝板和钢板等材料。由于蜂窝夹芯复合板具有轻质、比强度和比刚度高、抗振、隔热、隔音和阻燃等特点，故在汽车车身上获得较多应用，如车身外板、车门、车架、保险杠、座椅框架等。英国发明了一种以聚丙烯作芯，钢板为面板的薄夹层板用以替代钢制车身外板，使零件质量减轻了5060，且易于冲压成型。（八）工程塑料与通用塑料相比，工程塑料具有优良的机械性能、电性能、耐化学性、耐热性、耐磨性、尺寸稳定性等特点，且比要取代的金属材料轻、成型时能耗少。二十世纪七十年代起，以软质聚氯乙烯、聚氨酯为主的泡沫类、衬垫类、缓冲材料等塑料在汽车工业中被广泛采用。福特公司开发的LTD试验车，塑料化后的车身取得了轻量化方面的明显成果。福特LTD试验车的轻量化效果中国工程塑料工业普遍存在工艺落后、设备陈旧、规模小、品种少、质量不稳定的状况，而且价格高，缺乏市场竞争力。工程塑料在汽车上的应用仅相当于国外上世纪八十年代的水平。如上海桑塔纳轿车塑料用量仅为286KG/辆，红旗CA7228型轿车为24KG/辆，而日本轿车平均为14KG/辆，宝马则更高，为3564KG/辆。但这种局面将很快被打破，由上海普利特复合材料有限公司投资新建、国内最大的汽车用高性能ABS工程塑料生产基地日前在上海建成投产。此项目引进了世界先进的工程塑料生成线和试验检测仪器等设备，形成了年产15，000吨高性能ABS工程塑料的能力。（九）高强度纤维复合材料高强度纤维复合材料，特别是碳纤维复合材料（CFRP），因其质量小，而且具有高强度、高刚性，有良好的耐蠕变与耐腐蚀性，因而是很有前途的汽车用轻量化材料。碳纤维复合材料在汽车上的应用，美国开展的最好。二十世纪八十年代后期，复合材料车身外覆件得到大量的应用和推广，如发动机罩、翼子板、车门、车顶板、导流罩、车厢后挡板等，甚至出现了全复合材料的卡车驾驶室和轿车车身。据统计，在欧美等国汽车复合材料的用量约占本国复合材料总产量的33左右，并继续呈增长态势，复合材钢制零件工程塑料零件重量减轻零件KGKGKG/台车身20993116车架1239033车门706227429保险杠558201357前围435133302车轮42227193发动机罩2228142行李箱盖19613其他324162162合计61852973215料作为汽车车身的外覆件来说，无论从设计还是生产制造、应用都已成熟，并已从车身外覆件的使用向汽车的内饰件和结构件方向发展。图2为法国SORA公司为雷诺汽车公司开发的全复合材料轿车车身和重型卡车驾驶室。上海通用柳州汽车公司和东风公司计划推出全复合材料车身的家庭用小轿车。二汽车燃料新材料的种类汽车新能源及代用能源简介随着汽车保有量的增长和世界石油资源的日益减少，各国都在千方百计降低汽车的燃料消耗和致力于代用燃料和新能源的开发研究工作，以减轻对石油资源的过分依赖。另一方面，汽车用的汽油、柴油造成的环境污染，也是人们使用其他清洁能源替代石油产品的重要原因。当前汽车尾气中污染物已成为当前城市空气污染的主要污染源之一。因此减少汽车尾气污染物排放量已成为保护环境的迫切需要，使用清洁待用燃料是减少汽车排放污染的有效途径。因此，发展清洁代用燃料刻不容缓。以下是对主要汽车代用燃料和新能源的简述一电动汽车电能是二次能源，它可以来源于如风能、水能、核能、热能、太阳能等多种方式。因此电动汽车是非常有发展前景的代用能源汽车。电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车三种类型。1纯电动汽车纯电动汽车由电力驱动及控制系统、驱动力传动系统等组成。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。蓄电池是电动汽车发展的关键因素，目前电动汽车上应用最广泛的电源铅酸电池，但由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。如纳硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池等等。2电动汽车的特点无污染、噪声低。电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，十分有利于环境保护和空气的洁净。同时电动机的噪声也比内燃机小。能源效率高、多样化。电动汽车的能源效率已超过汽油机汽车，特别是在城市运行，汽车走走停停，行驶速度不高，电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量。在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的再利用。另一方面，电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖，可将有限的石油用于更重要的方面。除此之外，如果夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。结构简单，使用维修方便。电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小，当采用交流感应电动机时，电机无须保养维护，更重要的是电动汽车易操作。动力电源使用成本高，续驶里程短。二混和动力汽车混合动力汽车（HYBRIDELECTRICVEHICLE，HEV）是弥补纯电动汽车的不足而诞生的，它将电池和汽油内燃机共用，既克服电池车续驶里程短的缺点，又减少排放污染。混合动力汽车由小排量燃油发动机、发电机、电池组、驱动电机、控制器和电气设备等组成。按照能量合成的形式主要分为串联式、并联式和混联式三种。1混合动力汽车的工作特点是电脑根据实际情况选择最佳油电工作模式工作。在市区慢速行驶时，靠电动机提供动力，停车等待时甚至连电动机也停止工作，不消耗动力，而电动机启动快、扭矩大的有点正适合城市走走停停的使用特点。只有在蓄电池快耗尽时发动机才会工作，但此时发动机只为蓄电池充电，燃油消耗特别少。在高速公路巡航行驶时，系统会关闭电动机，只选择发动机工作。此时发动机处于连续工作状态，燃油经济性最佳，加上混合动力选用的发动机是小排量，所以比一般更省油。加速时电动机与发动机联合工作，加速性能相当出色。当踩下刹车做减速时，系统会把多余的动能转化为电能储存到蓄电池中。发动机持续工作时间长，动力性好，而电动机无污染、低噪声，二者可取长补短，汽车的热效率可提高10以上，废气排放可改善30以上。燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的高效率发电装置。燃料可以是氢气、甲醇、石油气、甲烷及其他能分解出氢的烃类化合物。目前大多是燃料电池汽车使用压缩氢气或液化氢气作为燃料。2氢燃料电池汽车的结构布局燃料电池以其特有的燃料效率高、质量能量大、功率大、供电时间长、可靠性高、噪声低及不产生有害排放物NO2等优点正在引起世界各国的注意。与内燃机汽车相比，燃料电池汽车有害气体的排放量减少99，CO2的生成量减少75，电池能量转换效率约为内燃机效率的23倍。但燃料电池也存在着成本高、燃料在车上储存的安全问题以及转换效率不理想等诸多问题。燃料电池从总体看仍处于试验眼界阶段，要完全解决技术上的难题并降低成本，还需要一定的时间，但其是工人的未来汽车的主要清洁动力源。三天然气天然气的主要成分是甲烷，因而氢含量达，硫、氮等杂质少，不含芳香烃，加上天然气的气态燃料，容易也空气混合，燃料燃烧完全，与其他化石燃料相比，车辆使用天然气燃烧时仅排放极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物，尾气排放污染物较低。是世界公认的“清洁燃料”。在目前世界能源消费构成中，天然气占大约21。到2025年，这一比例将上升到近30。但天然气做汽车能源也有动力性较低、储气瓶、汽车用户的初始投资较大等缺点。天然气在一些国家的城市公共汽车及出租车上使用并大力推广，已有约330万两天然气汽车，而使用较多的是压缩天然气（CNG）汽车，全世界有CNG加气站7000个。今年来又发展了液化天然气（LNG），目前正在研究之中的是吸附天然气（ANG）汽车。天然其已成为解决汽车大气污染的主要清洁代用能源。四液化石油气液化石油气（LIQUENFIEDPETROLEUMGAS，简称LPG）常温常压下是一种无毒、无色、无味的气体。其主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯以及少量不易液化的乙烯和少量不易液化的戊烷。液化石油气具有辛烷值高、氢含量大、硫、氮等杂质少、热值高、储运压力低等优点，在发动机内燃烧完全，排放污染低，是城市车辆比较理想的清洁燃料。但也存在着动力性比汽油汽车低等缺点。世界各国始终积极推广液化气汽车，目前世界车用液化气消费量已达到500万吨以上，燃用液化气的汽车道道520万辆以上，加气站月28000多座，而且还在逐年增加。它与天然气已成为重要的汽车清洁能源了。五生物质液体燃料生物质是指光合作用而产生的各种有机体，包括所有动植物和微生物。生物质能量是太阳能以化学能形式储存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量。生物质能是仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源。这些以葡萄糖、淀粉等物质形式存在与植物内部的能量，经过生物技术的加工，就能够转变成乙醇、生物柴油、甲醇、二甲醚等燃料。生物质能是来源于太阳能的一种可再生能源，具有资源丰富、含碳量低的特点。六醇类燃料醇类燃料目前主要有甲醇和乙醇。甲醇的来源广泛，可以从煤、天然气、木材和其他含碳物质甚至垃圾中制取。乙醇的原料主要是含糖、含淀粉的农作物，如甜菜、甘蔗、玉米、草杆等。甲醇和乙醇相比，都具有来源广泛、丰富、抗暴性好，与石油燃料的理化性能相近等优点。但同时醇类燃料吸水性强，化学活性高，容易发生早燃等缺点。醇类燃料汽车发展较早，到目前为止，在技术方面和成本方面已达到实用阶段。醇类燃料在汽车上的应用主要有掺烧、纯烧、和改质三种。主要是以液态掺烧（与汽油以一定比例混合）形式应用与点燃式发动机上。车辆使用醇类燃料，其尾气中污染物一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物的排放量都比使用汽油低，虽然排气中的醇类不完全燃烧产物甲醛、乙醛、甲醇含量较高，但通过在排气管中采用适当的催化剂即可将排气中的甲醛、乙醛、甲醇含量大大降低。而且通过纤维素生产的乙醇使用秸秆、草皮、和树皮，不会威胁人类的食物供应。通过使用特定的酶将纤维素进行分解获得简单的糖类物质，再把些糖类物质转化成能量使用。而且不需要重新改装汽车就能有效地驱动汽车。目前世界上有一定数量的汽车采用醇类与汽油掺烧的方法。在贫油及植物丰富的国家和地区能作为汽油的补充，已有较大的使用范围。七生物质柴油生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂，以及动物油脂、废餐饮油等为原料油通过酯交换工艺制成的甲酯或乙酯燃料。由于生物柴油属可再生能源，所以对能源安全和保护环境具有重大意义。而且生物柴油不含对环境造成污染的硫化物和芳香烃，加上含有10的氧，其燃烧更加完全，从而大大改善柴油车尾气排放。这种燃料可作为柴油的替代燃料或添加剂供内燃机使用。生物柴油在柴油机的使用方法有纯烧和掺烧两种。目前，由于生物柴油纯烧在动力性、经济性、黏度和服饰橡胶和塑料等多方面的原因，应用较少，大多是以一定的比例与矿物柴油（普通柴油）相混合，形成生物柴油混合物进行掺烧。作为能源的一种补充，应用于某些国家或地区。八二甲醚二甲醚（DIMETHYETHER），简称DME，其化学式是CH3OCH3在自然界中并不存在，但可以由生物质、天然气、煤等制取。二甲醚在常温常压下是无色、无味、无毒气体。在大气中二甲醚能够在短时间内分解为水和二氧化碳（半衰期只有5天），不会对环境造成破坏。作为柴油机代用燃料使用，二甲醚具有十六烷值高，不含S、N等杂质，加上组成中含氧，尾气排放造成的环境污染少，其CO和HC的排放比以柴油为燃料的柴油机有较大幅度的下降，因而是城市车辆比较理想的清洁燃料。但其也存在着润滑性差、成本高、投资较大等缺点。目前二甲醚在汽车上应用的主渠道是用作压燃式发动机的燃料，其使用方式主要有直接燃用纯液态二甲醚和以二甲醚作为点火促进物质两种方式。但二甲醚仍然存在车成本和技术上等问题，主要用于化工领域，在汽车燃料领域上的应用还不成熟。九氢气氢在常温常压下是无色、无味、无毒的气体。氢可以燃烧，产生热量。氢气的来源主要是从水中通过裂解制取。虽然氢气本身的天然储量不大，但作为氢的来源水资源却十分丰富，而且氢燃烧后生成物质还是水，能形成资源的快速循环。氢气燃料汽车，即以氢气为能源的汽车，目前主要应用的技术途径有两个一是内燃机汽车改用氢气燃料；而是氢气燃料电池电动车，这依赖于燃料电池技术的发展。氢气发动机属点燃式发动机，可以有汽油机或柴油机改制。通常的氢气使用方法有压缩氢气汽车、液化氢气汽车和吸附氢气汽车三种。与使用传统能源的汽车相比，用氢气做发动机燃料的汽车具有明显的优越性洁净无污染，能源转化率高（40以上），噪声低，续驶里程可与汽油车相当。同时，氢气来源广泛。对于汽油发动机只需稍加改造，就可燃烧氢气。所以有人认为未来的燃料是氢气，氢气燃料汽车是将来最有希望的交通工具。氢气汽车还处于研究探索阶段，真正应用很少。目前具代表性的就是BMW公司已经量产的HYDROGEN7，其搭载的是60升的V12双燃料发动机，可以达到191千瓦强大动力，时速230公里小时。单独依靠氢能可以行驶200公里。既可以用氢驱动，也可以用汽油驱动（这款车完全可以以氢驱动，之所以采用双燃料油模式，是因为目前加氢站还没有得到大规模的普及，当氢被耗尽后，要有足够的汽油来驱动车辆）。液氢罐也通过碳纤维复合材料、真空隔热层及铝箔等材料有效地降低了热传递，安全问题得到了很好的解决。但使用氢驱动的百公里的费用是使用汽油的23倍。因此，以氢气作为汽车燃料暂时存在成本问题，加上加氢站数量不多，使用氢动力车的普及受到了一定的制约。（十）核动力核动力汽车的前景。自工业革命以来，人类对于能源的需求不断增加，也给自然环境带来了非常深远的影响，然而地球数十亿年积累的能源却是短期不能再生的，所以更为高效、更为环保的新能源将是人类发展的必然趋势。核动力汽车便在此基础上诞生了。十一太阳能太阳能发电在汽车上的应用，将能够有效降低全球环境污染，创造洁净的生活环境，随着全球经济和科学技术的飞速发展，太阳能汽车作为一个产业已经不是一个神话。燃烧汽油的汽车是城市中一个重要的污染源头，汽车排放的废气包括二氧化硫和氮氧化物都会引致空气污染，影响我们的健康。现在各国的科学家正致力开发产生较少污染的电动汽车，希望可以取代燃烧汽油的汽车。但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧化石燃料的，使用电动汽车会增加用电的需求，即间接增加发电厂释放的污染物。有鉴于此，一些环保人士就提倡发展太阳能汽车，太阳能汽车使用太阳能电池把光能转化成电能，电能会在储电池中存起备用，用来推动汽车的电动机。由于太阳能车不用燃烧化石燃料，所以不会放出有害物。据估计，如果由太阳能汽车取代燃汽车辆，每辆汽车的二氧化碳排放量可减少43至54。1产生背景及意义汽车用的燃料是汽油和柴油等，它们都是从石油中提炼出来的。然而，石油这种矿物燃料是不能再生的，用一点就少一点，总有一天要用完。据科学家们预计，目前世界上已探明的石油储量将于2020年左右被采尽。因此，汽车将会出现挨受“饥饿”的危险，人类将面临着能源的挑战。从另一方面来说，石油本身就是一种宝贵的化工原料，可以用来制造塑料、合成橡胶和合成纤维等。把石油作为燃料烧掉了，不但十分可惜，而且还污染了人类赖以生存的环境。解决这个难题的唯一可行办法，就是加紧开发新能源。而太阳能就是这些新开发能源中的佼佼者。2应用现状到目前为止，太阳能在汽车上的应用技术主要有两个方面一是作为驱动力，二是用作汽车辅助设备的能源。作为驱动力这一应用方式，一般采用特殊装置吸收太阳能，再转化为电能驱动汽车运行。按照应用太阳能的程度又可分为如下两种形式（1）太阳能作为第一驱动力驱动汽车完全用太阳能为驱动力代替传统燃油，是几代汽车工作者的梦想。1982年澳大利亚人汉斯和帕金用玻璃纤维和铝制成了一部“静静的完成者”太阳能汽车。车顶部装有能吸收太阳能的装置，给两个电池充电，电池再给发动机提供电力。12月19日，两人驾驶着这辆车，从澳大利亚西海岸的珀思出发，横穿澳大利亚大陆，于1983年1月7日到达东海岸的悉尼，实现了一次伟大的创举。这种太阳能汽车与传统的汽车不论在外观还是运行原理上都有很大的不同，太阳能汽车已经没有发动机、底盘、驱动、变速箱等构件，而是由电池板、储电器和电机组成利用贴在车体外表的太阳电池板，将太阳能直接转换成电能，再通过电能的消耗，驱动车辆行驶，车的行驶快慢只要控制输入电机的电流就可以解决。目前此类太阳车的车速最高能达到100KM/H以上，而无太阳光最大续行能力也在100KM左右。还有一种概念上的太阳能汽车，这种汽车在车体上没有安装光伏电池板，而只是配置蓄电池，而电能全部来自专门的太阳能发电装置。优点是外观与现有车辆类似，没有“另类“的感觉，缺点是要经常到太阳能电站充电，当然续行能力也受到限制。（2）太阳能和其它能量混合驱动汽车太阳能辐射强度较弱，光伏电池板造价昂贵，加之蓄电池容量和天气的限制，使得完全靠太阳能驱动的汽车的实用性受到极大的限制，不利于推广。因此就出现了一种采用太阳能和其它能量混合驱动的汽车。复合能源汽车外观与传统汽车相似，只是在车表面加装了部分太阳能吸收装置，比如车顶电池板，用于给蓄电池充电或直接作为动力源。这种汽车既有汽油发动机，又有电动机，汽油发动机驱动前轮，蓄电池给电动机供电驱动后轮。电动机用于低速行驶。当车速达到某一速度以后，汽油发动机起动，电动机脱离驱动轴，汽车便像普通汽车一样行驶。由于采用了混合驱动形式，带来了诸多好处。首先，因为有汽油发动机驱动，所以蓄电池不会过放电，蓄电池的容量只要满足一天使用即可，与全用蓄电池的车相比，其容量可减少一半，也减轻了车重；其次，城市中大多数车辆都处在低速行驶状态下，采用电机驱动可最大可能的降低城市局部污染。作为汽车辅助能源传统的小轿车，功率一般在几十千瓦左右，而太阳辐射功率至多1KW/M2，目前的光电转换效率小于30。因此全部用太阳能驱动传统的轿车，需要几十平方米的接收面积，显然难以达到。但在传统汽车上可以用太阳能作为辅助动力，以减少常规燃料的消耗，而且现代汽车的电器化程度曰益提高，各辅助设备的耗电量也因此急剧增加。这方面的应用主要有以下几种形式（1）太阳能用作汽车蓄电池的辅助充电能源在轿车上加装太阳电池后，可在车辆停止使用时，继续为电池充电，从而避免电池过度放电，节约能源。日本应庆大学设计了一款叫做LUCIOLE（萤火虫）的概念车，它的颜色像萤火虫。这款车曾在北京展览过，车顶上贴有近一平方米的转换效率较高的光伏板，作用是辅助给12伏的电池充电，当12伏电池充满后，12伏电池又会给主电池充电。电池充满电时，这辆概念车能行驶800公里。（2）用于驱动风扇和汽车空调等系统汽车在阳光下停泊，由于车内空气不流通，使得车体成了收集太阳能的温室，造成车内温度升高，使车内释放大量的有害物质，从而使车内空气品质变糟。若加装太阳能装置，比如加装太阳能风扇等，则可以为车辆在停泊期间无能耗提供新风并降温，保证车辆再次上路时有良好的空气品质。汽车天窗的玻璃下方设置有太阳能电池，太阳能电池与设置的控制单元输入端相连接，输入端连接车辆空调系统的温度传感器，同时输入端还与蓄电池和点火器相连接。玻璃下方的太阳能电池吸收太阳能，经汽车天窗控制单元可对蓄电池进行充电，保证蓄电池的电能充足，同时延长蓄电池的使用寿命。而太阳能天窗带给消费者的最直接好处是，在夏天高温天气里，汽车在烈日下停车熄火，完全没有能源供给时，能自动调节车内温度。利用内置在天窗内部的太阳能集电板依靠阳光所产生的电力，经过控制系统来驱动鼓风机，将车厢外的冷空气导入车内，驱除车内热气，达到降温的目的。当驾驶者及乘员再打开车门及坐在座位上，不会感觉热浪袭人、闷热难耐，汽车的空调系统可以在最短时间内将车内温度降至舒适的程度。同时可以改善车内的空气状况，冬天也可以减少车内前挡风玻璃的结霜。根据资料显示，与没有通风降温的车型相比，安装了太阳能天窗的汽车驾驶室内的温度最高降低20。利用太阳能供电，节能降温，十分有效地减少了汽车内由热所产生的“孤岛”效应。目前国内销售的车型当中，奔驰E级，奥迪A8、A6L、A4、途锐等部分车型都已配备了太阳能天窗。（十二）空气动力它是一种非常规的能源科技用于空气动力汽车的安全热源气源动力系统装置，空气具有高度可压缩性，因而能够作为能量载体；利用压缩空气作为气动汽车的动力源，采用气体发生剂供给膨胀吸热的热源和气源，两相联合相得益彰。本发明的安全动力热源气源系统装置结构包括1储气罐；2倍增器；3气体发生器；4气动马达；51，52，53、单向阀；61，62、安全阀附温度传感器和压力传感器；71，72、分压阀；8、控制仪表等装置构成。本发明采用气体发生剂为用之不竭可再生的二次能源，富含高能量的生气材料，热源供给气体膨胀吸热过程的热量需求；产生的气体能显著提高空气动力工效和气动汽车行驶里程。（十三）水驱动水火不容、水火相克是众所周知的，但现在，含盐的水却可以生起火来。这是美国一名63岁的老人在偶然间发现的。盐水在特定的环境中也能燃烧，他的这一发现已经得到美国科学家的证实。科学家们表示，理论上盐水也能成为汽车燃料，但是要用于现实还面临一些目前难以克服的困难。发现盐水能燃烧的63岁老人名叫康伊斯，老人患有白血病。为了寻找杀死癌细胞的更好方法，康伊斯发明了自己的射频发生器，它是一种能产生射频并把射频聚集在一起的机器。在用这台机器加热肿瘤内的金属粒子时发现，射频在杀死癌细胞的同时不损伤正常细胞。同时，康伊斯发现了射频发生器的另一个惊人作用，当把发生器对准盛有海水的一根试管时，水面爆出了火花，这可不是水应有的正常反应。于是康伊斯点燃了一张纸巾，当水进入射频发生器的通道时，将燃烧的纸巾与水面接触，结果盐水发生剧烈燃烧，甚至点燃了试管，而且在射频发生器工作时试管一直保持着燃烧状态。虽然这个试验结果一度被人认为是个骗局，然而宾夕法尼亚州立大学的化学家们接手这台射频发生器后，经亲手试验证实，康伊斯的试验结果是真实的。射频发生器确实可以点燃并使盐水燃烧。火焰的温度可达华氏3000度，并且只要射频发生器还在对盐水发生作用，盐水的燃烧状态就能一直保持下去。科学家们解释说盐水被点燃与氢存在密切关系。在通常情况下，盐水是一种性质稳定的氯化钠、氢和氧的混合物。康伊斯的射频发生器打乱了这种稳定性，破坏了盐水中化学物质作用在一起的纽带，并产生了可挥发的氢分子，射频发生器的热量起到了引燃作用，于是盐水燃烧起来。用盐水替代汽油给汽车提供动力从理论上说是可行的，但是目前还存在一系列无法克服的困难。首先，氢气燃料不稳定、挥发性强、点燃后容易发生爆炸。其次射频发生器的设计还存在缺陷，当射频发生器制造出稳定燃烧的氢气火焰时，它运作时所需的能源比能产生的能源还要多，从这个角度讲，由盐水燃烧产生的能源不能称之为动力源泉，射频发生器也就很难成为真正可行的能源制造机器。三汽车其他材料新材料的种类（一）润滑油润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。1合成润滑油合成油SYNTHETIC的定义通俗来讲就是把矿物基础油用酯类EASTER或聚烯类PAOOLYALFAOLEFINE来取代，再和添加剂参配，就是合成机油，而若是基础油全用酯类或聚烯类取代，便称为全合成机油FULLYSYNTHETICOIL若只有用部分则称为半合成机油PARTIALSYNTHETICOIL。合成油的原料构成是由天然气与原油提炼的碳氢化合物配制而成，国际上没有合成油之明确定义，一般以润滑油中含有PAO即称为合成机油。目前市售标示合成油之产品，PAO之含量大部份皆在12以下。全合成机油则是以100之PAOPOLYALPHAOLEFIN聚烯烃为基础油及添加剂调配而成。世界_烯烃生产商主要集中在美、欧、南非和日本等发达国家和地区，2000年总生产能力达2557KT/A，计划和在建装置能力512KT/A。其中1_己烯占烯烃总量的204。预计到2005年，1_己烯生产能力年增长率达678，需求量年增长率为10左右。此前，世界1己烯市场将货源偏紧、供不应求、价格趋涨。按我国PE产品市场需求发展预测，我国每年将需求1己烯、1辛烯作共聚单体达3050KT。1癸烯等高碳烯烃是高档润滑油基础油原料。目前我国蜡下油（我国原油的特点蜡含量高）裂解产品生产的中、低档润滑油及大部分高档润滑剂都在淘汰之列。近几年来我国每年须高价从国外进口高档润滑油基础油300500KT，（也就是说目前市面上的国产合成机油的原料基础油都是进口的）开发生产1癸烯等高碳烯烃的高级润滑油基础油是中国石化企业的发展目标。合成机油的优异特性全合成机油极其稳定的分子结构组成，使油品具有超强氧化稳定性；（1）超凡的抗磨损性能，有效延长发动机使用寿命；（2）通过高科技手段合成的基础油成份，即使车辆停放较长时间，在合成油分的作用下形成的润滑油膜紧贴在金属部件表面，从而使启动容易，并极大减低甚至是重负荷下的磨损。保证机油在发动机内高温环境下极低的挥发损失；（3）独特的减摩剂保证油品极佳的润滑性能，合成基础油的低挥发性和热稳定性减低挥发性能能够显著降低油耗；（4）全天候用油，在3050的环境温度下均可使用；（5）独特的微磷含量配方，保护三元催化转换器；（6）它在极低温下也不会变稠，耐热性也比天然机油高，而且合成机油的换油间隔较矿物油长（7）合成油分在超长时间行驶后仍能保持粘度和润滑，加上它独一无二的抗磨损性能，延长所有运动部件的使用寿命，极大减少发动机维修保养和大修的必要。（8）实验室和路测都表明，这种全合成机油将粘度、润滑、挥发性和洁净性能做了理想的组合，使对发动机的保护达到最大，摩擦和油耗达到最小。2纳米润滑油高效节能纳米抗磨剂的研究成功，实现了“节能减排重大技术的突破”，开创了世界润滑与摩擦领域高效节能纳米抗磨添加剂产品应用的新时代。专家预测，在中国全面实施劲力宝“高效节能纳米抗磨技术”，前期每年市场需求该类产品在100万吨以上，产值会超过1600亿元，利润增加51088亿元，同时可节约石油当量近亿吨，增加综合经济效益数万亿元。正因为如此，项目的研究具有非常广阔的市场前景和深远的社会意义，不仅节约大量资源，而且改变管理理念，改变企业、社会经济增长方式，实现循环经济发展，甚至对人类社会意识形态、社会发展方式产生深远影响。3蓖麻基润滑油这种新型蓖麻基合成润滑油具备高效的清洁分散性能，有效抑制高低温油泥的生成，减少积碳和沉积物，保持发动机内部长效清洁，适合于城区开开停停的行驶工况；良好的高温氧化稳定性，延长机油使用寿命，避免油品高温变质；超凡的低温流动性，在酷寒条件下启动快，对发动机保护及时；高效的润滑性能使燃油充分燃烧，大大提升发动机动力，燃油油耗可降低5到15；独特的极性，将油膜牢固吸附于金属表面，使润滑保护强劲持久，并改良摩擦性能，不需添加抗磨剂便具备极高的抗磨性，有效修复和保护发动机，延长发动机使用寿命及翻修时间；优异的密封性，可缩小活塞、活塞环和气缸壁之间的间隙，阻止机油与燃油互窜，提高输出功率，降低损耗。（二）齿轮油齿轮油是以石油润滑油基础油或合成润滑油为主，加入极压抗磨剂和油性剂调制而成的一种重要的润滑油。用于各种齿轮传动装置，以防止齿面磨损、擦伤、烧结等，延长其使用寿命，提高传递功率效率。1合成齿轮油合成齿轮油即使在很高的操作温度和负荷下，仍能保证传动系统的各个部件不受磨损。该齿轮油产品能和矿物基础油的产品混溶使用，这样能延长后者的换油期限。比矿物油齿轮油更耐高温耐极压，使用寿命更长。四汽车其他新材料的种类（一）反式异戊橡胶反式异戊橡胶的分子结构为反式1，4聚异戊二烯，又称合成杜仲橡胶、古塔波胶或巴拉塔胶，与顺式异戊橡胶和天然橡胶是同分异构体。反式异戊橡胶的用途十分广泛，它既是塑料，又是橡胶，还可用作功能材料，不仅可作为特种橡胶用于具有较高附加值的医用材料、形状记忆功能材料等，还可作为通用橡胶用于制备轮胎和减震制品等，具有节能减排和延长轮胎使用寿命等效果。在汽车行驶过程中