专用汽车轻量化设计的研究

舒 适度 、 安 全性 等都 有很 好 的效果 。据 统计 ， 近 些 据 国外 的相关 资料 显示 ， 车 辆质 量减 轻 １ ０％， 则 观 、 ２ ０ ｋ ｇ ， 占据 了汽 油 耗相 应 的降低 ５％ ～８％。汽车在 行驶 过程 中的阻 年 世 界 专用 汽 车 的 塑料 用 量 达 到 １
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并 成正 比 。因此 ， 减 轻 汽 车 的 自身 重量 ， 是 减 少 阻力
节能减排 的要求对汽车 的轻量化提 出了新 的挑战 ，
的主要因素 ， 也是降低油耗 的有效措施Ⅲ 。 ２ ． ２ 专用 汽车 轻量 化 的措 施
增加镁合金塑料以及铝合金 、高强度金刚等材料的 设 计轻 量 化 的专 用 汽 车 ，就 需要 在 汽 车 的 底 盘 用 量 是 汽 车重 量 减 轻 的主 要措 施 。本 文 结 合汽 车 轻 上 装 置专用 的车厢 。人们 对 汽车 外观 的造 型 、 新 颖 的
０％ 左右 ，这个数据还在不断往 力大大消耗 了汽车发动机的功率 。汽车行驶阻力包 车制造材质总量的 １ 上攀 升 。塑料 的应 用 主要 在于 汽车 的 内外装 饰上 ， 在 括空气阻力 、 加速阻力 以及爬坡阻力等 ， 这些阻力一
还需 要 开发 塑料 的结 构 件 、 功 能件 以 般与车身形状 、 迎风面积相关 ， 尤其在高速行驶过程 今 后 的工 作 中 ， 中影 响更 大 。除 此 以外 ， 阻力 还 与汽 车 的总质 量有关 及外 装 件 的高性 能特性 。
Ｅｑ ｕｉ ｐｍｅ ｎ ｔ Ｍ ａ ｎ ｕ ￣ｃ ｔ ｕｆ ｉｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇｙ Ｎｏ． １ １， ２ ０１ ３
专用汽 车轻量化 设计 的研 究
王 帅
（ 沈阳瑞得塑胶制造有限公司 ， 辽宁 沈 阳 １ １ ０ ０ ０ ０ ）
摘 要： 为 了更好地符合环境的发展要求 ， 达到汽车节能减排 的作 用， 汽车的轻 量化设计主要依靠铝合金 、 镁合金塑料 以及 高强度钢等新材料用量的使 用与增加 ， 才能真正意 义上地 实现环境 的保护与资源的节约。 汽车轻量化设计成为汽车设计的 重要 组成部分， 也是增强汽车竞争力的有效措施 。
关键词 ： 专用汽车 ； 轻 量化 ； 设 计 中 图分 类 号 ： Ｕ ４ ６ ２ 文献标识码： Ｂ 文章 编 号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ３） １ １ — ０ ０ ６ ６ — ０ ２
随 着 汽 车工 业 化 的 飞速 发展 ， 环境 污 染 、 能 源 紧 张 等 问题 日益 突 出 ， 阻 碍 了汽 车工 业 的可 持 续 发展 。
量， 又 能实 现 汽车 的石 油低 消耗 ， 成 了汽 车 轻 量化 设 计 的研 究重 点 。 同等车 型 的钢制 车车 身重 量 的 ４ ５％ｉ ２ １ 。
塑 料 这种 材 质在 专 用 汽 车 的轻 量 化设 计 方 面 也 常被应用 ， 因为塑料技能满足降低车身成本的需求 ，
２ 专 用汽 车轻量化 的设计研 究分 析
２ ． １ 轻 置化 对专 用汽 车 的重 要性
又满足减轻车身重量的需求 ，而塑料应用 的技术也 达 到 了 比较 成熟 的标 准 。塑料 材 质具有 成 本低 、 耐腐
蚀、 强度高 、 容易加 工 、 装饰效果 好 以及吸收冲击能 量 强 等 特点 ，除 此 以外 ，塑料 材 质对 专 用汽 车 的外
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ８ — ０ ５
作者简介 ： 王 帅（ 】 ９ ｛ ｝ ４ ～） ， 男， 辽宁本溪人 ， 助理 工程 师 ， 本科 ， 研究 方向为专用汽车设 计。 ６ ６
《 装备制造技术￣ ２ ０ １ ３ 年第 １ １ 期
品 种都 会 逐 渐 增 多 ， 而镁 合 金 、 当前应用最轻 的金属材料是 铝镁合金 ，在刚度 轻 量 化 的材 料 用 量 、 和强度方面都很高。此外它还具有减震性能好 、 尺寸 超高强度钢 、 吸音夹层薄板 、 碳纤维复合材料 以及钛 稳定度高等特点 。 在欧美 汽车市场上 ， 镁铝合金 的用 合 金 等优 质 的轻 量化 材 料 的开 发 应用 有 更 令 人 期待
替代传统的钢制零部件 ， 使其 的 石 油 消 耗量 占据 了石 油 资 源 用量 的 最 大 比例 ， 尽 框 以及全铝制发 电机 ， 它的车身质量只相 当于 最 大 可能 地 节 约石 油 资 源 的用 量 ，是 全球 争论 的问 车身重量大大减轻。据测试 ， 题。汽车的轻量化就被摆上了台面 ， 不降低汽车使用
以减 少 发 动 机 功 率 ， 就需要用轻质材料 ， 例如塑料 、
１ 专 用 汽 车 轻 量 化 概 述
高强度的镁 、 钢合成材料等。
． ３ 专 用汽 车轻 量化 的 材料研 究 保证汽车品质 、性能等方面 的功能不受到影响 ２ 如今 ， 计算机应用在专用汽车的生产上 ， 有利于 反而 提 高 ， 尽 可 能减 轻汽 车产 品 的重量 ， 利 用 轻 质材 缩 短专用汽车的开发周期 ， 提高专用汽车轻量化 的 料和 设 计 的结 构 以控制 低 噪音 ， 提 高低 振 动 ， 高输 出 铝合金半挂运油车的铝制轮 功率等 ， 这就是专用 汽车的轻量化定义 。但是 ， 汽车 质量水平和效率。例如 ，
量在每一辆汽车中平均为 ４ ０ ｋ ｇ ， 这个数据还在不断 的前 景 。 专 用 汽 车 自身 质量 的减 轻 所 采用 的措 施 ，不 能 上涨 。但 是 ， 镁 铝 合 金 的成 本 相对 较 高 ， 其 再 生 产 和 影响构件的刚度和强度 ， 成本负担不能太重 ， 其修复 成 本也 不 能太 高 。工作 人 员在 选择 轻量 化 的材 料时 ， 研究还处于基础阶段 ，掌握 的开发应用技术都 比较 要 做 好 材料 强 度 和 刚度 的相 关技 术 统计 ，还 要 按 照 薄弱 ， 相 关标 准 还有 待 提高 『 ３ １ 。
量 化 的 背景 ， 总结 轻 量 化材 料 的 发展 现状 和重 要性 ， 对 专用 汽 车轻 量化 的设 计 做研究 分 析 。
设计 以及舒适度的要求 较高，而汽车底盘与发动机 变 化 不会 太 大 ，那 么 汽 车 的造 型设 计 就成 了轻 量 化 专 用 车争 取 市 场 的关键 。克 服 专用 汽 车 的行 驶 阻 力