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汽車鋁型材白車身等部件的應(yīng)用優(yōu)勢和挑戰(zhàn)
發(fā)布時(shí)間:2024-05-15 18:15:29新能源汽車重量比燃油車更重,而且電池馬力比不上燃油車,所以想優(yōu)化性能,減輕重量,當(dāng)然燃油車也需要進(jìn)行優(yōu)化。新能源汽車的續(xù)航里程受到電池容量、電機(jī)效率、溫度等多種因素影響,另外,與傳統(tǒng)燃油汽車相比,新能源車配備的三電系統(tǒng)等屬于新增零部件,因此純電新能源汽車的整備質(zhì)量平均比燃油車重 100-250kg。降低整車質(zhì)量能夠提升續(xù)航里程。汽車鋁型材作為一種輕質(zhì)、高強(qiáng)度的材料,因此被廣泛應(yīng)用在汽車領(lǐng)域。因此,新能源汽車擁有更加迫切的對于輕量化的需求。同時(shí),輕量化對于車輛加速性、制動(dòng)性、操穩(wěn)性等諸多車輛性能的提升也提供了重要保障。
一、汽車鋁型材的應(yīng)用領(lǐng)域
1. 白車身結(jié)構(gòu)
白車身減重是汽車實(shí)現(xiàn)輕量化的關(guān)鍵所在,鋁型材框架在車身結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍。以其較高的比強(qiáng)度、良好的耐腐蝕性、成形性以及可連接性等一系列優(yōu)良特性成為白車身減重的首選材料之一。例如,奧迪A8、寶馬7系、奔馳S級等高端車型都采用了鋁制車身框架。這種框架不僅可以顯著減輕車身重量,提高燃油效率,還可以增強(qiáng)車身的剛性和穩(wěn)定性。數(shù)據(jù)顯示,采用鋁型材框架的車身可以比傳統(tǒng)鋼制車身減輕約30%的重量,從而降低燃油消耗約20%。鋁合金目前在汽車白車身上常用的變形鋁合金包括5xxx系、6xxx系,7xxx系鋁合金由于成本原因應(yīng)用較少。
白車身主要的使用部位有車頂梁及橫梁,車門以及車窗,B柱等,很多車型會(huì)采用增強(qiáng)嵌入式結(jié)構(gòu)從而達(dá)到更高的強(qiáng)度
2. 發(fā)動(dòng)機(jī)部件
鋁型材框架在發(fā)動(dòng)機(jī)部件中的應(yīng)用也越來越廣泛。鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)支架、懸掛系統(tǒng)部件等都可以通過鋁型材框架來實(shí)現(xiàn)輕量化和高強(qiáng)度。例如,特斯拉Model S的發(fā)動(dòng)機(jī)支架采用了鋁型材框架,成功地將重量減輕了約50%。不僅提高了車輛的加速性能,還降低了燃油消耗。
3. 底盤部件
鋁型材框架在底盤部件中的應(yīng)用也逐漸增多。例如,鋁制懸掛系統(tǒng)部件、轉(zhuǎn)向節(jié)、驅(qū)動(dòng)軸等都可以通過鋁型材框架來實(shí)現(xiàn)輕量化和高強(qiáng)度。采用鋁型材框架的底盤部件可以比傳統(tǒng)鋼制部件減輕約40%的重量,從而降低燃油消耗約15%。
4. 懸掛系統(tǒng)
輕量化的懸掛系統(tǒng)可以提高車輛的操控性和行駛穩(wěn)定性。當(dāng)被用于制造懸掛臂、橫拉桿等懸掛零部件時(shí),使得汽車的懸掛系統(tǒng)更加輕巧和靈活。
5.剎車系統(tǒng)
鋁合金剎車卡鉗具有較低的熱膨脹系數(shù),提供更好的剎車性能和耐久性,同時(shí)減輕了車輛的非懸掛質(zhì)量,也有利于剎車性能的優(yōu)化
6. 內(nèi)飾部件
鋁型材框架在內(nèi)飾部件中的應(yīng)用也不容忽視。例如,鋁制座椅框架、儀表盤支架等都可以通過鋁型材框架來實(shí)現(xiàn)輕量化和高強(qiáng)度。不僅可以提高車輛的舒適性和安全性,還可以降低燃油消耗。
7.輪轂:
相較于傳統(tǒng)鋼制輪轂,鋁合金輪轂不僅減輕了車輛的非懸掛質(zhì)量,還有助于改善車輛的熱散熱性能和操控穩(wěn)定性。
二、汽車鋁型材框架的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)
1. 優(yōu)勢
(1)輕量化:鋁型材框架具有較高的強(qiáng)度和較低的重量,可以有效減輕車身重量,提高燃油效率。
(2)耐腐蝕性:鋁型材具有較好的耐腐蝕性,可以延長車輛的使用壽命。
(3)可塑性:鋁型材框架可以根據(jù)汽車制造商的需求進(jìn)行定制,制作成框架、板塊等,能夠滿足各種復(fù)雜形狀的要求。
2. 挑戰(zhàn)
(1)加工工藝:鋁型材框架的加工工藝相對復(fù)雜,需要專業(yè)的設(shè)備和技術(shù)。
(2)連接技術(shù):鋁型材框架的連接技術(shù)要求較高,需要保證連接部位的強(qiáng)度和密封性。
(3) 價(jià)格因素:工業(yè)鋁型材的制造成本相對較高,這限制了其在汽車制造中的大規(guī)模應(yīng)用。以后也許會(huì)有一定降低,通過供應(yīng)鏈進(jìn)一步降低成本。
三、鋁型材在汽車行業(yè)中的技術(shù)創(chuàng)新
隨著科技的不斷進(jìn)步,工業(yè)鋁型材的成型工藝和連接技術(shù)也在不斷改進(jìn)。新一代鋁合金材料的開發(fā)和應(yīng)用,提高了其成型工藝和連接技術(shù),其中焊接和鉚接等連接技術(shù)的進(jìn)步,使得工業(yè)鋁型材與其他材料的組合更加牢固,從而提高了汽車結(jié)構(gòu)的整體性能,使得工業(yè)鋁型材能夠更好的滿足汽車零部件的復(fù)雜形狀需求。
目前,鋁型材框架在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著的成果,然而,鋁型材框架在加工工藝和連接技術(shù)方面仍面臨一定的挑戰(zhàn),可能在成本上也有一定的優(yōu)化空間。不過,隨著科技的不斷進(jìn)步和汽車行業(yè)的發(fā)展,相信汽車鋁型材的應(yīng)用也將更加廣泛,為汽車制造帶來更多的可能性。