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汽车轻量化技术的两大发展方向

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2016-05-10 14:19:00

随着我国汽车保有量不断攀升,能源短缺、雾霾污染等问题日益凸显,“节能减排”成为每个车企的追求目标,这使得轻量化也被广泛的应用到普通汽车身上。轻量化的广泛应用,使得车辆在提升操控性和动力性的同时,还能有出色的节油表现。研究实验表明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3-0.6升。

 

什么是汽车轻量化?

汽车轻量化的概念就是在保证汽车的强度、刚度、模态以及安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性和操控性,减少燃料消耗,降低排气污染。

下面就给大家介绍汽车材料轻量化的两个发展方向。

一、低密度填充技术

纳米填充轻量化的猜想?

思路:通过纳米单晶纤维改性聚丙烯。
 

理由:单晶纤维会沿着熔体流动方向排列,使聚丙烯链段更容易产生一定的取向。

原理:高长径比的纳米填充,注塑成型后起到骨架作用,从而降低了聚丙烯的收缩率。

试验案例:

汽车门板

汽车门板

立柱

立柱 

 

测试项

测试方法

PP-1323(原T16)

PP-1000(新T5)

熔指

DINENISO

13

14

灰分

DIN EN ISO

15

3.8

密度

DIN EN ISO

1.02

0.92

屈服强度

DIN EN ISO

22

21

屈服伸长率

DIN EN ISO

11

14

弯曲模量

DIN EN ISO

1396

1250

简支梁缺口冲击

DIN EN ISO

28

36

收缩率

 

1.1-1.3

1.1-1.3

耐刮擦

 

1.2

0.5

 

试验结果显示:

1.减重10%左右

2.收缩率保持不变

3.耐划伤更优异

4.耐顶白更优异

 

二、天然纤维轻量化研究

1.用于汽车内饰件的纤维增强部件的分类

目前,由天然天然纤维制成的部件包括宝马新3系和旅行车车门板。部件的的制造结合了注塑成型和天然纤维模压技术(垫压工艺。该方法使可再生的环保原材料得以用在车门板的隐形部件上,车门板由天然纤维基体后盖注塑成型。这种创新的制造方法使部件比之前轻了20%。

 

2.垫压工艺

如图所示:

 

针刺木纤维垫和丙烯酸树脂粘合剂在200-220℃的温度下在模内进行压缩,这种被称作Fibrowood,材料中天然纤维含量为70%。与石化原料相比,该工艺在价格上相对稳定。这种垫具有较低的单位面积重量和良好的碰撞性能。Fibrowood通过简单的真空层压技术即可实现模内压纹。

 

3、天然纤维增强材料性能

测试项

测试方法

PP-1323(T20)

熔指

DIN EN ISO 1133

11.5

密度

DIN EN ISO 1183-1

0.94

屈服强度

DIN EN ISO 527-2

22

屈服伸长率

DIN EN ISO 527-2

10

弯曲模量

DIN EN ISO 178

2210

简支梁缺口冲击

DIN EN ISO 179

5.4

会通汽车天然纤维材料性能测试图表

 

天然纤维增强材料性能:
 

1.材料性能减重10-20%

2.强度高

3.产品表观性能佳
 

未来汽车轻量化会持续发展,并且高成本、效果好的新兴材料会越来越多的取代传统的高强度钢,但受限于研发成本等诸多因素,会是个较为漫长的过程。不过随着轻量化材料的普及,相信不久的将来,轻量化汽车会走进千家万户,和“新能源”技术一起共同打造更加清洁环保的生态环境。

 

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