原创《中国品牌轻量化道路遇难题》：本论文可用于遇难题论文范文参考下载，遇难题相关论文写作参考研究。
好钢如何用在刀刃上
汽车的行驶阻力与车重成正比,车重的不断增加,会使汽车的能耗大部分消耗在自重上,而不是满足客货运输的需要.汽车轻量化能够有效减缓因车载装备的增加而导致汽车增重速度加快.世界铝业协会报告指出,汽车自重每减少10%,燃油消耗可降低6%～8%.研究表明,汽车每减重100公斤,百公里油耗可降低0.4升、二氧化碳排放可减少1公斤.
汽车轻量化能够有效改善汽车燃料经济性,提升汽车动力性、制动性能和通过性,降低有害气体排放.同时,在不改变汽车结构材质的条件下,通过结构优化设计使汽车实现轻量化,还可以节省原材料消耗,降低材料成本.
我国要实现《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》提出的第四阶段油耗指标5L/100km,轻量化是重要技术路径之一.
轻量化的手段就是对汽车总体结构进行分析和优化,实现对汽车零部件的精简、整体化和轻质化.结构合理设计主要包括以下三个方面：一是通过结构优化设计,减小车身骨架及车身钢板的质量,对车身强度和刚度进行校核,确保汽车在满足性能的前提下减轻自重；二是通过结构的小型化促进汽车轻量化,主要通过其主要功能部件在同等使用性能不变的情况下缩小尺寸；三是采取运动结构方式的变化来达到目的,比如采用轿车发动机前置前驱和超轻悬架结构等,使结构更紧凑,或采取发动机后置后驱的方式,达到使整车局部变小,实现轻量化的目标.
但业内人士认为,我国汽车轻量化技术的研发面临两大困难：一方面,要打破轻量化技术的发展所涉及的众多学科之间的壁垒,形成综合性、系统性知识体系；另一方面,在这一领域企业基本处于单打独斗状态.汽车企业对汽车轻量化关注度明显不够,尤其是国产品牌.如果持续下去,汽车企业将会失去一次技术跨越的绝好机会.而且,国内一些企业在实施“轻量化战略”的同时,经常会出现偷工减料的行为,导致汽车安全性受到影响.
对于轻量化核心技术的学习和掌握,国内一些整车企业有很长的路要走.清华大学汽车系教授宋健表示,汽车轻量化首先需要掌握汽车的核心技术,在此基础上才能加以改进.中国整车企业的一些零部件现在还需要外采,更不要提去减轻车辆的自重.更重要的是,国内一些汽车企业只能在车身整体结构上“动动手脚”,显然不能满足真正的轻量化的技术要求.
轻量化发展最明显的特征就是使用轻量化材料,但目前使用较为普遍的高强度钢、铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料五种材料都有其独特的优势,也有其无法避免的劣势.那么,如何将“好钢用在刀刃上”呢?业内专家一再呼吁,汽车轻量化要科学综合利用这些材料.
从性能、成本等综合因素考虑,高强度钢仍是市场上受欢迎的轻量化材料.凭借较高的强度和安全性,未来,它会更多地应用在各种汽车安全件、底盘、车身结构、车身覆盖件等方面.
当前铝合金在汽车上的应用比较多,如发动机缸体、缸盖、变速器壳体、车身、底盘、散热器等,整车企业和零部件企业对铝合金的研究也比较多.随着技术的进步,铝合金在当前领域的应用肯定会越来越广,未来在底盘和车身覆盖件方面也有很大的发展潜力.
镁合金与工程塑料都面临整车厂的认识问题.镁合金当前主要应用在汽车方向盘、汽车仪表、中控支架等可覆盖的地方.基于此,未来镁合金可以在不暴露表面如车内门板、座椅支架等方面进行推广,而镁合金发动机罩盖、变速器外壳、车身结构等可在高端车上使用,迫于成本压力,中低端车要批量使用还需要继续努力.
另外,工程塑料和复合材料作为一种新的材料技术也被大家广泛看好,轻量化的进一步发展必然推动它们快速发展.未来,工程塑料和复合材料都可应用到汽车内外饰、汽车座椅、汽车天窗、水箱、电池箱、刹车踏板、仪表盘等地方.
结构设计与优化是软实力
减轻了车辆自重,安全性如何保障?中国汽车工程学会专家陈一龙认为,车身结构的设计和优化配比至关重要.
他分析,汽车轻量化技术并非仅仅依靠材料,它是设计、制造、材料技术集成的工程.例如,东风牵引车减重1400公斤,其中结构优化占19%,功能配置优化占40%,两者共占59%,真正新材料新技术只占41%.把轻量化看成材料供应问题是我国从事逆向设计、仿制造成的结果,是当前阻碍我国轻量化水平提高的主要技术瓶颈之一.
事实上,车身的结构设计和钢材的强度都是决定安全的重要因素.工程师通过强大的设计软件可以优化设计和校核汽车结构的强度和刚度,减少车身重量和钢板厚度,使零部件中空化、小型化或复合化,确保整车的质量和性能.要想在材料成本、轻量化、安全性能等多目标中寻求最佳结合点,就需要多种材料组合的使用,而针对多材料组合必须合理设计安排使用各材料的最佳部位.
不同于普通汽车,高档汽车采用空间框架的结构,部件多为多功能的大型铸件,大型整体结构和高比例的锻压件,可以减少车身零件的数量,一系列的优化设计使得整车轻量化的同时提升了安全性能.车辆的安全性主要体现在事故发生时对人员的保护,而不是以车的受损程度来衡量.重量大的车跟重量轻的车碰撞,重量大的车受损程度比较小,但是人员的受损程度跟吸能式车身设计以及主被动安全配置有密切联系.例如在某些车型上通过优化的结构设计,可以更好的将碰撞吸收的能量分散到强度很高的A柱和车身底部,提高乘客安全性的同时也降低了对对方车辆的攻击性.
在汽车行业,大众MQB轻量化平台、奥迪塑料圆簧、ContiTech空气弹簧、江森自控轻量化铝钢座椅框架等技术的应用,都为车辆的轻量化作出了巨大贡献.
成本与发展的矛盾
在我国,各大品牌开始提升合金、超强度钢、工程塑料等多种轻质化材料在汽车产品中的应用比例.但由于外资材料供应商在一些核心部件方面几乎垄断了技术,自主品牌的采购居高不下.
遇难题论文参考资料：
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