汽车工程中轻量化技术的应用

汽车工程中轻量化技术的应用

张德胜

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摘要：汽车的轻量化技术可以保证汽车的品质和性能，并运用轻质的材料对其进行合理的结构设计以此来减轻汽车自身的重量。而且这一技术对于汽车的各种行驶性能都可以进行改善，并在降低其部件的振动和噪声的同时，提高其耐久性和舒适性。

关键词：汽车工程轻量化技术应用

可持续发展在现在的社会中成为了指导发展的一个要求，在不同行业的具体领域中也是一个重要的指导。汽车工程中能源消耗大，严重污染环境，必须要有一定的规范，减轻其给社会和环境带来的压力，保证社会的长远发展。因此，在汽车工程建设中，要加大对轻量化技术的应用力度，推进社会的稳定持久发展。

一、汽车工程中的轻量化技术

轻量化技术是提出的一项新的技术，在汽车领域中也是一项主要的技术手段，其目的是为了在汽车工程中降低其能耗和对环境的污染。这一项技术的应用要求控制车身的使用材料，缩小其材料的使用量，保证汽车性能，实现汽车工程中的节约的目的。这一技术主要有三个方面的内容：1.结构设计合理；2.轻量化材料；3.先进的制造工艺。在其结构设计方面中，轻量化的应用方法一般是进行优化并加强筋、排焊点和减重孔等，现在先进的方法就是应用有限元等。在使用轻量化材料时，运用类似塑料、铝镁合金、复合材料等材料可以进一步降低汽车质量。在制造工艺上，不断创新的联接技术和成形方法，对于减轻汽车的重量有很大的作用。

二、汽车工程中轻量化技术的发展趋势

近年来，在环保节能上人们的要求都在不断的提高，为此国家出台了很多相关的法规和各种实施方案。基于这样的发展形势，汽车的制造企业、相关的研究机构都开始研究汽车的轻量化技术，从各个方面和角度分析对汽车的材料和工艺进行改善，并就其可行性进行探索，而且这些技术的设计和应用可以振兴民族工业，提升我国汽车的整体水平，对于其行业的国际竞争力也是一种提升。现在汽车控制其排放目标的基础之一就是汽车的轻量化，它是汽车进行新能源开发的一个重要课题，也推动了汽车行业的可持续发展。作为推动国家经济发展的一个支柱产业，汽车工业目前的发展正处在发展高峰期，运用相关的轻量化技术也不成熟。而现在出现的各种能源危机和环境污染的问题，都对汽车轻量化提出了越来越高的要求，它是对汽车工业技术成就进行衡量的一个重要标志，现阶段我国汽车工业轻量化技术的应用要通过相关政策措施的制定和实施来进行，推进其继续发展和创新。

三、汽车工程中应用的轻量化技术

1.结构设计。轻量化技术要分析并优化汽车的总体结构，从其零部件实现轻量化。对于整车与系统间和系统与系统间的问题，都需要结构轻量化技术进行协调，并分析其构件的形状、配置和布局干涉、运动干涉等变化。形状优化法也是一种可以用来降低其零件质量的方法，主要借助的是形状的变异，使得其峰值降低或使应力分布均匀。通过材料的贮存，去除承受低负荷部位的材料，设计零件的形状时要结合其应力高峰和使应力分布进行。

2.材料。汽车车身重量的减轻主要是因为应用了轻质材料技术，类似高强度钢、铝镁合金、工程塑料、结构发泡材料和玻璃增强材料等。高强度钢可以改善汽车的碰撞和安全性能，对于汽车的抗碰撞性能、工艺可行性和成本等方面都有很大的作用，在降低油耗的同时，提高零部件表面的抗破坏能力和抗凹陷性，很好地提高了其安全性能。而铝镁合金也有很多类似的优点，才会被应用到汽车车身和底盘零部件中，比如其质量轻、塑性好、比强度高、易成型等，并在随着其材料和技术的进一步发展，其范围的应用更广。而工程塑料和玻璃增强材料密度小、耐腐蚀、成型性好、隔音隔热和隔振，主要在汽车的饰件上应用。作为继金属和塑料之后发展起来的第三类材料，精密陶瓷材料力学和化学性能良好，但目前主要运用在飞机上，在汽车上的应用不多见，但在不久的将来应用会很广泛。

3.制造工艺。除了要对高强度钢和铝镁合金等材料进行开发之外，要想继续减轻汽车的质量并降低其成本，对于这些材料的制造工艺就要进行开发和应用，比如激光焊接工艺、半固态金属加工、液压成型、注射成型及其技术等。在激光焊接工艺中，主要是拼焊复合板，并改善其使用性能，以此来降低汽车的自身重量，这对于汽车结构的可靠性和安全性能是一种提高。半固态的铸造技术是在固态和液态的温度区间内加工金属或合金材料，其主要工艺有两种类型，流变铸造和触变铸造，但其成本高实际应用比较少。液压成型工艺广泛运用在汽车零部件中，比如排气系统、发动机支架和后桥等，它主要是把管件或板料放在密闭的模具中，并用流体介质使其变形成型，这是对传统加工模式的一种取代，在降低了汽车重量和成本的同时，提高了其品质。喷射成型技术利用的是高压惰性气体，将金属液流雾化，并使进行喷嘴轴线的高速飞行，在沉淀后收集，缤纷在固定形状的接收基体上凝固，使其成沉积坯件。

参考文献

[1]郝耀光试述轻量化技术在汽车工程中的应用[J].化工管理，2016，33：122。

[2]曹学涛崔建磊轻量化技术在汽车工程中的应用[J].山东工业技术，2016，06：87。

[3]王洪刚轻量化技术在汽车工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2016，17：125。