汽车零部件材料的应用及技术展望

1、汽车机械构造总体认识汽车机械构造总体认识 教学内容教学内容o 汽车应用材料的组成、分类及应用汽车应用材料的组成、分类及应用o 汽车材料的展望汽车材料的展望u 能识别汽车结构应用工程材料的类型；能识别汽车结构应用工程材料的类型；u 初步了解材料性能特点、牌号及其新型材初步了解材料性能特点、牌号及其新型材料应用及发展趋势料应用及发展趋势教学目标教学目标典型轿车构造图典型轿车构造图1发动机发动机2底盘底盘3车身车身汽车结构组成由以上分析可看出：由以上分析可看出： 汽车是一个复杂的机械系统汽车是一个复杂的机械系统, ,通常，一辆汽车通常，一辆汽车由约由约3 3万个零部件组装而成。万个零部件组装而成。汽

2、车零件按用途来分类汽车零件按用途来分类: 在各种机器中经常使用的零件。在各种机器中经常使用的零件。 如：螺栓、螺母如：螺栓、螺母 仅在特定类型机器中使用的零件，如：活塞，曲轴。仅在特定类型机器中使用的零件，如：活塞，曲轴。 汽车上每个零部件的生产制造都涉及到材料问汽车上每个零部件的生产制造都涉及到材料问题。题。 据统计，汽车上的零部件采用了据统计，汽车上的零部件采用了4千余种千余种不同不同的材料加工制造。从汽车的的材料加工制造。从汽车的设计、选材、加工制设计、选材、加工制造造，到汽车的，到汽车的使用、维修和养护使用、维修和养护无一不涉及到材无一不涉及到材料。料。材料是汽车工业的基础材料是汽车工

3、业的基础现代汽车要满足现代汽车要满足: : 安全、舒适、自重轻、污染排放低、能耗小、价格安全、舒适、自重轻、污染排放低、能耗小、价格低等要求低等要求. .材料是首要考虑方面。材料是首要考虑方面。 1.1.汽车工程材料汽车工程材料: : ( (包括分类包括分类, ,性能性能, ,牌号牌号, ,热处理工艺及应用热处理工艺及应用) ) 2.2.汽车运行材料汽车运行材料一、汽车应用材料的组成一、汽车应用材料的组成 1.1.汽车工程材料的分类汽车工程材料的分类 金属材料金属材料（ 纯金属及合金 ） 黑色金属（黑色金属（ 钢铁钢铁 ) ) 有色金属有色金属 (Cu(Cu、AlAl、TiTi、Mg Mg )

4、 ) 非金属材料非金属材料 有机高分子材料（主要成分、）有机高分子材料（主要成分、） 塑料、橡胶、塑料、橡胶、合成纤维等合成纤维等 无机材料无机材料 玻璃、水泥、陶瓷等玻璃、水泥、陶瓷等 复合材料复合材料玻璃纤维增强塑料等例例1 典型零部件材料应用：典型零部件材料应用：例例2 2 金属材料在汽车零部件中的应用：金属材料在汽车零部件中的应用：例例3 3 非金属材料在汽车零部件中的应用：非金属材料在汽车零部件中的应用：以现代轿车用材为例，按照重量来换算，以现代轿车用材为例，按照重量来换算， 钢材占汽车自重的钢材占汽车自重的55%-60%55%-60%， 铸铁占铸铁占12%-5%12%-5%， 有色

5、金属占有色金属占6% 10%6% 10%， 塑料占塑料占8% 12%8% 12%，橡胶占，橡胶占4%4%，玻璃占，玻璃占3%3%， 其他材料（油漆、各种液体等）占其他材料（油漆、各种液体等）占12% 6%12% 6%。2.汽车材料的应用汽车材料的应用 车用汽油车用汽油 燃料燃料 轻柴油轻柴油 其它代用燃料其它代用燃料 发动机油发动机油 车辆齿轮油车辆齿轮油 润滑油润滑油 液力传动油液力传动油 液压油液压油 润滑脂润滑脂 制动液制动液 工作液工作液 减振器液减振器液 发动机冷却液发动机冷却液 制冷剂制冷剂 轮胎轮胎汽车运行材料汽车运行材料3.汽车运行材料汽车运行材料二二. .汽车材料的展望汽车材

6、料的展望o 汽车工业发展的方向汽车工业发展的方向: :汽车轻量化和减少污染汽车轻量化和减少污染o 汽车材料总的发展趋势是：汽车材料总的发展趋势是： 结构材料中钢铁材料所占比例将逐步下降，有色金属、陶瓷材料、复合材料、高分子材料等新型材料的用量有所上升。在性能可靠的条件下，将尽可能多地采用铝合金、复合材料等轻型、新型材料取代钢铁材料。 汽车机械构造总体认识汽车机械构造总体认识 几种新兴材料简介几种新兴材料简介1.1.镁合金镁合金 magnesiummagnesium 密度低、比强度和比刚度较高。密度低、比强度和比刚度较高。镁镁铝铝钛钛铁铁密度密度1.741.742.72.74.54.57.87.

7、8 镁、铝合金和复合材料镁、铝合金和复合材料 汽车轻量化的材料汽车轻量化的材料 减少油耗减少油耗镁合金方向盘骨架镁合金汽车轮镁合金汽车轮毂毂镁合金汽缸盖镁合金汽缸盖 汽车机械构造总体认识汽车机械构造总体认识 2.2.形状记忆合金形状记忆合金塑性 变形塑性 变形加热加热形状记忆合金普通材料2( 2 1 )形状记忆效应示意图应用应用: :丰田汽车的散热器护拦活门丰田汽车的散热器护拦活门. . 日产汽车冷却风扇离合器日产汽车冷却风扇离合器. .汽车机械构造总体认识汽车机械构造总体认识 3.3.复合材料复合材料 玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）玻璃纤维增强塑料（玻璃钢） 比强度高、耐腐蚀比强度高、耐腐蚀. .汽车机械构造总体认识汽车机械构造总体认识 4.4.纳米材料纳米材料 颗粒直径颗粒直径 0.l0.l100 100 纳米（原子、分子尺度）纳米（原子、分子尺度） 具有卓越的性能和特殊功能，如：具有卓越的性能和特殊功能，如： 纳米级铜不导电；纳米级铜不导电； 纳米冰柜可抑制细菌生长。纳米冰柜可抑制细菌生长。5.5.其它材料其它材料 超导