一,、商用車(chē)采用鋁合金車(chē)輪車(chē)輛自重顯著減輕
在汽車(chē)輕量化的研究與應(yīng)用上，我國(guó)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大差距。在美國(guó),，通常長(zhǎng)14m的二軸廂式半掛車(chē),，車(chē)輛自重在7t以下。我國(guó)常用的13m二軸廂式半掛車(chē),，自重均在7t左右,。從解決自重問(wèn)題上看，我們還有很多問(wèn)題需要研究,。
(1)汽車(chē)輕量化實(shí)質(zhì)上就是零部件輕量化,。采用鑄鋁件車(chē)輪,，可以很大程度減輕車(chē)的自重,。比如，一輛拖掛40t的重卡和半掛車(chē)運(yùn)輸系統(tǒng),，一共有22個(gè)車(chē)輪,，加上前后備胎共有24個(gè)。以目前我們經(jīng)常用的鋼質(zhì)車(chē)輪計(jì)算,，如果換成鑄造鋁合金車(chē)輪,，重量可減輕近600kg。不僅如此,，由于鋁合金材料具有散熱好和防止輪胎橡膠老化的特點(diǎn),，裝上鑄造鋁合金車(chē)輪的卡車(chē)、客車(chē),、掛車(chē)可節(jié)省26%的輪胎消耗,。由此可見(jiàn)，節(jié)能減排的效果明顯,。在美國(guó)和加拿大,，大量商用車(chē)都配裝了鑄造鋁合金車(chē)輪。歐洲,、南非,、澳大利亞大量采用的也是鑄造鋁合金車(chē)輪。工藝品般漂亮的鑄造鋁合金車(chē)輪配裝在各種各樣的商用車(chē)輛上,，對(duì)汽車(chē)的輕量化,，能用鋁的地方就用鋁。現(xiàn)在的車(chē)輛大多為鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì),，很少有人愿意嘗試用質(zhì)量更輕的鋁結(jié)構(gòu)材質(zhì),。同樣一輛車(chē)，采用鋁制材料,，由于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問(wèn)題,，其重量至少可以減半，對(duì)節(jié)能減排的好處是不言而喻的。但是,，由于鑄造鋁合金價(jià)格是鋼車(chē)輪的3倍,，這一關(guān)鍵成本要求容易使人望爾卻步。
(2)減重必然多拉,，假定公路普通貨物整車(chē)的運(yùn)輸價(jià)格為0.5元/噸公里,。如果我們將一輛40t重型半掛車(chē)的車(chē)架(縱梁、橫梁),、油箱,、車(chē)輪、牽引座,、護(hù)欄等零部件均換成鋁制材質(zhì)和真空胎,。換算下來(lái)，總質(zhì)量可減輕大約3t多,。在此前提下,，假設(shè)該車(chē)每天行駛1000km，每天將可節(jié)省1000多元,。若一年以300天計(jì)算,，減重后的半掛車(chē)比未減重的可節(jié)省支出數(shù)十萬(wàn)元。目前國(guó)內(nèi)已有一些物流公司在這方面嘗到了甜頭,。
(3)鋁鑄件車(chē)輪在商用車(chē)領(lǐng)域的前景十分看好,。節(jié)能減排的-性指標(biāo)，財(cái)政的政策性?xún)A斜,，這些都使中國(guó)汽車(chē)工業(yè)的輕量化成為必然,。在這種大背景下，鑄造鋁合金車(chē)輪將成為新興的市場(chǎng),。今后,，輕量化車(chē)輛的使用成本優(yōu)越性將越來(lái)越明顯。
二,、國(guó)外汽車(chē)制造商大力研發(fā)車(chē)身輕量化技術(shù)
與國(guó)內(nèi)廠家為了解決計(jì)重收費(fèi)問(wèn)題而推出的輕量化卡車(chē)不同,，國(guó)外商用車(chē)企業(yè)在推出輕量化卡車(chē)時(shí)，最主要的考慮因素就是降低尾氣排放,，提升整車(chē)的安全和穩(wěn)定性能,。
對(duì)于國(guó)外的汽車(chē)制造商而言，降低汽車(chē)自重是減少燃油消耗,、增強(qiáng)車(chē)輛安全性的一個(gè)重要手段,。從發(fā)動(dòng)機(jī)的輕量化到車(chē)身相關(guān)部件的輕量化，歐美已經(jīng)走過(guò)了30多年的道路,。而其中一個(gè)重要手段就是發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和車(chē)身相關(guān)部件的鋁化,。如在美國(guó),、加拿大、歐洲,、南非,、澳大利亞，大量商用車(chē)都配裝了鋁合金壓鑄件車(chē)輪,。通過(guò)使用鋁,、金屬合金、金屬?gòu)?fù)合材料以及-的輕量化零部件,，歐洲汽車(chē)制造商提高了車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性,，并且減少溫室氣體排放。2007年,，德國(guó)曼將玻璃鋼復(fù)合材料—片狀模塑料(SMC)應(yīng)用到TG系列重卡駕駛室,。而曼、雷諾,、沃爾沃,、奔馳,、依維柯,、達(dá)夫等歐洲重型卡車(chē)制造商的駕駛室材料中，都大量選用了SMC,。而這些新材料因具有優(yōu)良的力學(xué)性能(高強(qiáng)度,、高硬度、耐腐蝕,、耐磨損等)和化學(xué)性能(耐熱沖擊,、耐氧蝕、蠕變等),，使整車(chē)的安全和可靠性能也進(jìn)一步提高,。
國(guó)外汽車(chē)廠商致力于汽車(chē)輕量化車(chē)型的研發(fā)，還有一個(gè)重要的原因,，就是國(guó)家在燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)上的不斷提高和減少CO2排放的要求,。而輕量化車(chē)輛在燃油經(jīng)濟(jì)性方面的良好表現(xiàn)，讓企業(yè)把車(chē)輛輕量化作為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要手段,。盡管美國(guó)沒(méi)有批準(zhǔn)京都議定書(shū),，然而聯(lián)邦或州都制定了控制溫室氣體排放的標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)加州于2002年通過(guò)汽車(chē)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn),，而2009年5月19日,，美國(guó)宣布了-汽車(chē)溫室氣體排放和油耗的新法規(guī)，要求在2016年新車(chē)平均燃油經(jīng)濟(jì)性(CAFE)達(dá)到35.5英里/加侖,，即在2007年水平基礎(chǔ)上提高42%,。根據(jù)歐洲汽車(chē)制造協(xié)會(huì)(ACEA)于1998年送交歐洲委員會(huì)的CO2削減規(guī)劃，在2015年~2020年達(dá)到CO2排放量90g/km的終極目標(biāo)。參照歐盟轎車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)模式,，歐盟委員會(huì)考慮,，從2013年7月起-卡車(chē)CO2排放量，即每公里排放175g,，到2020年每公里排放量降至135g,。歐盟目前實(shí)施的商用車(chē)CO2每公里排放量為230g。而日本的汽車(chē)業(yè)者一向把汽車(chē)的輕量化列為汽車(chē)整體設(shè)計(jì)上一個(gè)極重要的指導(dǎo)綱領(lǐng),，在汽車(chē)輕量化上不遺余力,，因此長(zhǎng)期下來(lái)，日本汽車(chē)的輕量化成果卓著,。歐洲主要汽車(chē)制造商正在進(jìn)行“超輕型汽車(chē)工程”,，目標(biāo)是在穩(wěn)定價(jià)格的基礎(chǔ)上將車(chē)重減輕30%；美國(guó)的“新一代汽車(chē)共同開(kāi)發(fā)計(jì)劃”(PNGV)早在1993年就已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施,，每年投入2億美元,，主要用于家庭用車(chē)的減重。對(duì)于輕量化技術(shù)的應(yīng)用前景,，全球的汽車(chē)制造商從幾十年前就開(kāi)始嘗試,。例如，早在1985年馬自達(dá)汽車(chē)公司就在其生產(chǎn)的RX-7上用鋁作為機(jī)蓋材料,。1990年,，本田公司在其生產(chǎn)的NSX賽車(chē)上應(yīng)用全鋁技術(shù)，但是并未在量產(chǎn)車(chē)中推廣,。
真正將車(chē)身輕量化技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用到車(chē)身上的鼻祖,，則是德國(guó)的豪華品牌車(chē)奧迪。
以?shī)W迪TT2.0TDIquattro為例,，從靜止加速到100km/h僅用7.5s最高時(shí)速達(dá)226km,。而它的平均油耗(柴油)不過(guò)5.3升/百公里。
如今,，在車(chē)身輕量化技術(shù)上蓄力多年的奧迪,，已然成為全球車(chē)身輕量化技術(shù)的領(lǐng)先品牌。2003年,，奧迪憑借應(yīng)用ASF技術(shù)的A8車(chē)型,，一舉問(wèn)鼎歐洲汽車(chē)車(chē)身構(gòu)造領(lǐng)域最高獎(jiǎng)項(xiàng)歐洲汽車(chē)車(chē)身大獎(jiǎng)。三年后,，奧迪憑借全新的混合車(chē)身設(shè)計(jì)原理再次摘得此項(xiàng)桂冠,。
三、輕質(zhì)材料是汽車(chē)安全,、節(jié)能,、環(huán)保核心的技術(shù)優(yōu)越性和輕量化措施
(1)輕量化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析是主要的輕量化措施之一,，通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小車(chē)身骨架及車(chē)身鋼板的質(zhì)量,；通過(guò)結(jié)構(gòu)的小型化,，促進(jìn)汽車(chē)輕量化；采取運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)方式的變化達(dá)到目的,，比如采用超輕懸架結(jié)構(gòu)等,，使結(jié)構(gòu)更緊湊。
(2)鋁鎂合金已在汽車(chē)上廣泛使用,，鎂合金的密度1.8g/c㎡,，是鋁合金的2/3，不足鋼的1/4,。
(3)輕量化的優(yōu)越性：安全,、節(jié)能、環(huán)保,。
(4)輕量化車(chē)身技術(shù)的另一大突出優(yōu)越性是安全,。同等條件下，車(chē)身越輕,，車(chē)身慣性越小,，制動(dòng)距離越短。
作為行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的輕量化技術(shù),，是以先進(jìn)的車(chē)身設(shè)計(jì),、高強(qiáng)度鋼板的大量采用、先進(jìn)的壓鑄鋁件生產(chǎn)制造工藝為前提的,。
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