汽車輕量化技術與新材料運用探討

饒英國

摘 要：我國當前是汽車生產大國和使用大國，隨著人們對汽車的使用質量愈來愈高，追求汽車輕量化需求愈來愈大，輕量化技術以及新材料的運用顯得比較重要。本文主要從理論層面就汽車輕量化途徑以及輕量化技術現狀加以闡述，而后探究汽車輕量化材料技術發展動態以及新材料的運用，期望能從理論上就汽車輕量化的技術和新材料運用研究，能夠進一步了解汽車輕量化發展的重要性。

關鍵詞：汽車輕量化;新材料;技術發展

1 汽車輕量化途徑以及輕量化技術現狀

1.1 汽車輕量化途徑

我國在汽車輕量化方面的發展有著政策的推動，《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020）》當中所提出的輕量化是技術路徑，汽車實現輕量化的發展，主要是對汽車強度以及被動安全和振動噪聲等滿足下，將汽車結構以及零部件材料積極優化，通過合適制造工藝科學化運用下降低汽車整備質量，最大程度提升動力性減少油耗，以及最大化降低排氣污染。汽車整體質量降低1%能夠減少油耗0.7%，整車質量降低10%，燃油效率能提高6%-8%。當前我國在可持續發展觀的深化落實下，汽車輕量化的發展也是重要的趨勢，實現汽車輕量化的途徑是多樣的，從設計制造以及材料等環節都能作為輕量化目標實現的途徑[1]。

1.2 汽車輕量化技術現狀

汽車輕量化的發展需要有相應的技術作為支撐，輕量化技術的發展過程中，輕量化材料的應用范疇在不斷擴大化，如不銹鋼材料對于汽車輕量化發展起著比較重要的作用，上世紀九十年代以來，典型家用轎車不銹鋼用量穩定在單車25千克上下，而將其在汽車零件方面進行應用也是近些年發展應用，有著比較大的發展潛力。不銹鋼實際運用方面存在的問題也是比較突出的，成本問題是核心，只有在降低成本的基礎上才能進一步擴大其材料應用范圍，而降低成本這就需要從選擇價格低的材料著手，以及從工藝的優化設計方面加強重視，最大程度上減少零件數，將防蝕處理等環節去除，減少成本的投入[2]。

汽車輕量化發展過程中通過相應技術的科學化運用下，也要能夠和車輛安全進行緊密結合，在降低材料成本的基礎上保障車輛安全。汽車輕量化的發展需要及時解決的問題是安全和成本，從諸多的撞車事故統計數據的研究分析能夠發現，兩車正面相撞下乘員死亡比例和車輛自身質量呈現出經驗關系，R=（m2/m1）3·58，從這一關系式當中就能夠了解到，質量小于堆放10%，20%一方來說，死亡人數分別高于堆放45.8%，122%，輕量化會降低車輛安全性能。所以汽車的輕量化發展過程中面對著技術的發展和車輛安全間矛盾，所以在對輕量化材料技術的運用方面，要注重從質量安全層面加強重視。材料技術以及產品設計和制造工藝之間需要進行緊密結合起來，幾者間保障緊密才能真正有助于對汽車輕量化的發展起到積極作用。汽車零部件多材料設計，以及部件零件化發展等，零部件設計以及材料和工藝間的界限在逐漸的淡化形成一體，所以汽車制造商在成本壓力增大的同時，設計以及工藝和材料的一體化考慮顯得比較重要。

2 汽車輕量化材料技術發展動態以及新材料的運用

2.1 汽車輕量化材料技術發展動態

汽車輕量化材料技術的發展隨著時代的進步以及科學技術水平提升，為汽車輕量化發展起到了促進作用。上世紀七十年代石油危機對國外汽車輕量化材料技術發展有著推動作用，應對能源危機和環境惡化問題，一些比較發達的國家推出相應嚴格法令，限制車輛燃油消耗以及尾氣排放，使得企業開發如輕量化材料在內新技術來滿足法令要求[3]。景觀四十多年的發展，國外汽車輕量化材料技術開發應用已經有了很大程度的進步，形成了產業化技術。輕量化材料開發領域，在工業化應用的高強度鋼以及鎂合金等類型材料，高強度鋼等商品化的程度比較高。零部件設計技術的發展進步也比較快，如新材料評價技術，能就制造工藝性以及安全和性能等實施評價，能夠為零部件選材提供評判標準，構建完善材料性能數據庫，從而能滿足零部件設計需要。除此之外，零部件的制造技術以及材料回收和再生技術，發展進步也比較迅速，從輕量化材料減重效果和相對成本層面來看，兩者有著相應的關系。

2.2 汽車輕量化新材料的運用

汽車輕量化新材料的類型比較多樣，在當前我國的汽車輕量化發展背景下，將不同類型的材料加以科學化運用，有助于實現輕量化發展的目標。從以下幾種類型的材料運用加強重視：

2.2.1 玻璃纖維增強尼龍材料應用

汽車輕量化的發展中對新材料的應用，要充分注重從創新的角度出發，新材料的運用過程中將玻璃纖維增強尼龍加以科學化運用，能實現優化的目標。如寶馬i8跑車新的諧振腔即是采用的玻璃纖維增強尼龍原材料，能夠有效降低兩渦輪增壓發動機噪音，從而在駕駛體驗方面能夠更加的舒適，材料的輕質量以及高強度，能夠有助于最大程度減少對燃料的消耗以及二氧化碳排放。

2.2.2 生物塑料材料的應用

汽車輕量化新材料的運用當中將生物塑料材料加以科學化運用，能夠有助于減輕汽車的重量。我國改性高分子復合材料領先企業鑫達集團所推出的創新生物質輕量化材料解決方案，能夠將生物塑料材料的優勢得以發揮出來，XDPPSTR-03LQ19005生物質填充材料的運用下，通過10%-50%含量不同秸稈填充聚丙烯，能夠降低生產中碳足跡，和傳統石油基產品比較來說部件密度進一步縮小，簡支梁缺口沖擊強度比較高，彎曲額強度以及拉伸的強度也大大增強，將流動性以及加工的性能得以良好呈現出來，大大縮短了生產周期。材料混合均勻的狀況下，所制成的產品阻燃性比較突出，把部件重量能降低20%。零部件在達到使用期限后能進行降解，這樣能有助于減少對環境造成的不良影響。

3 結語

總而言之，我國的汽車領域迅速發展背景下，在輕量化技術材料的發展應用下，需要和時代的發展要求相結合，從能源節約以及環保等角度考慮，注重新型材料的應用，達到輕質化的要求。通過上文中就汽車輕質化材料技術的研究分析，這對了解汽車輕質化發展有著積極意義。

參考文獻：

[1]于琦.汽車輕量化技術與新材料運用分析[J].汽車與駕駛維修（維修版），2018（02）：120.

[2]張艷君.汽車輕量化材料技術發展現狀[J].汽車零部件，2018（04）：83-85.

[3]袁金磊.材料加工技術創新與汽車輕量化探究[J].科技與創新，2019（08）：25.