汽车轻量化都有哪些方法?
汽车轻量化有以下方法:降低耗材消耗:继续优化汽车主流车型规格,在保留主要参数规格尺寸的前提下,提高车辆结构强度,降低耗材消耗;使用轻质材料:如铝、镁、陶瓷、塑料、玻璃纤维或碳纤维等复合材料;采用承载式车身,降低车身板材厚度。
所谓汽车轻量化,其内涵是以现代设计方法和技术手段为基础,在保证不降低汽车综合性能指标的前提下,对汽车进行结构优化设计,或通过应用高强度、低密度的材料,减轻汽车产品自身重量,实现安全、环保、降耗,以达到减重目的。这也是降低汽车油耗的重要途径之一。目前,国内外汽车企业主要通过以下两种方式实现汽车车身的轻量化:一是通过车身结构的改进实现汽车车身的轻量化设计。
主要是应用结构优化设计方法来实现,结合有限元分析,通过拓扑优化、形状优化和尺寸优化设计可以满足使用要求和轻量化特性的最佳结构。二是采用高强度、低密度的新材料。在保证结构设计合理的基础上,进一步通过材料替换实现轻量化,从而实现结构与材料设计的统一。目前,这些车身材料的选择主要基于以下思路:选择低密度材料,通过材料本身的低密度来实现轻量化。
典型的材料有铝合金、镁合金和塑料材料;选择高强度材料,这样可以减小结构尺寸,通过减小结构来实现轻量化,这里主要指高强度钢这种材料;选择低密度、高强度的复合材料,材料具有密度低、强度高的特点,如碳纤维、玻璃纤维等;采用先进的材料加工技术,加工如连续挤压变截面、金属基复合材料板、激光焊接板等材料,这样可以减少材料用量。
材料轻量化:车身不同部位对材料的刚度、强度等性能有不同的要求,要根据不同的需要使用不同的材料来达到所需的性能。材料轻量化就是在保证性能满足要求的前提下,用质量较小的高性能材料代替原有材料。目前,轻质欢的材料主要有高强度钢、铝合金和各种复合材料。