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定位轻量化细数通用的各项造车材料及技术

时间:2019-10-19 来源网站:龙八娱乐

定位轻量化 细数通用的各项造车材料及技术

汽车讯据外媒报道,通用正竭力将轻量化材料与创新制造工艺相结合,并将其应用到旗下新款乘用车及卡车中

为此,通用多管齐下,引入新的装配线材料、鼓励工程师团队提出创新方案并应用到车辆制造中

在过去的一个多世纪里,低碳钢一度成为轿车及轻卡的标配原材料低碳钢确切是一种极佳的汽车生产用原材料,因为其价格较低廉、易于焊接、易于曲折成形(bend to shape)、金属耐疲劳度也较高然而,该类材料也存在许多瑕疵,例如:耐腐蚀性受限、份量较重尽管上漆及电镀两项工艺几近可以消除其在耐腐性性方面的不足,但却没法减轻低碳钢的重量

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在谈到乘用车时,车企通常不太会特别关注车重,他们将重心放在车辆的舒适度方面,通过提升发动机的动力输出,借此抵消车重的增量近年来,燃油经济型法规愈发严苛,由于实现轻量化可提升车辆性能,全球各大轿车及卡车制造商都在极力实现“轻量化”这一目标轻量化是汽车业的术语,通过制造更轻的车辆,提升车辆的燃油经济性及性能

铝合金是通用首选的轻量化材料,该材料曾被用于制造商用飞机,如今各大车企纷纭将该轻量化材料应用到车辆生产中铝合金易加工、经久耐用,其耐腐蚀性要强于低碳钢通用采用铝板(sheet aluminum)制造车身钣金件、采用挤制铝材(extruded aluminum)制造车架滑轨(extruded aluminum)、采取复杂精细的铝铸件替换由数十个小零件组成的较大单元组,这样既减轻重量,又降低其结构的复杂性,还提升了材料的刚度及碰撞性能(crash performance)铝材还被专门用于制造雪佛兰C7 Corvette及雪佛兰Malibu新款凯迪拉克CT6则用铝材取代低碳钢,使该款全尺寸豪华轿车的重量比宝马5系轿车要轻许多

在某些情况下,仅仅使用铝材并不是最好的选择高强度钢和轻量化合金搭配使用后,可增强材料的强度、耐腐蚀性及吸音效果由于这类材料的机械特性存在差异,通用的工程师们不能不研发新技术,以便粘合铝材和高强度钢这两种不同的材料

为此,通用采取了先进的点焊技术,使熔点不同的材料能够紧密的粘合在一起车企将轻质铝皮(aluminum skin)与结实耐用的钢架组合在一起,使两种材料实现互补,在提升强度的情况下减轻车重

这类零件通常还需要效果更强大的粘合剂,提升两种材料的粘合度尽管将类似的金属材料熔断很容易,但将铝材和钢材焊接到一起就很难了,前者的熔点在1200℉(约合648.9℃),后者的熔点却在2600℉(约合1426.7℃)为此,通用采取了特殊的工程制造工艺,将机械性能存在较大差异的两款金属材料熔合在一起,且未对两种材料造成破坏

通用的工程师们还研发了一款焊嘴(welding tip),极大地加速了装配工艺的推动速度多种材料焊接不但无需使用分量较重、价格较高的铆钉,仅仅就消除铆钉一项,通用每辆车的制造本钱就节省了100美元

除铝材及高强度钢外,通用还在车辆的制造过程中使用了镁,由于该材料在所有金属中分量最轻与铝材相较,分量轻了33%,其强度及耐腐蚀性却大幅提高该材料易于进行铸造及机加工,由于其工作温度较低,可延长零部件生产设备的使用寿命不幸的是,与大多数金属相较,镁的熔点较低,强度表现也并不是很出色(与钢材相较),进而限制了该材料的应用尽管如此,对大型铸件及特定部件而言,镁仍是一种极为出色的结构材料

对汽车制造而言,碳纤维是应用前景最好的一种轻量化材料,其强度与钢材相同、硬度是钢材的两倍、分量只占钢材的一部分,属于非金属物资,可采用机织(woven)、成型、模塑技术,几近可以将其制成任意形状碳纤维的强度极高,耐腐蚀性也极强,但耐热性不如金属

近10年来,虽然赛车团队及飞机制造商均盛赞碳纤维的各项优点,但该材料由于造价高昂,难以被用于量产车型通用正致力于一项碳纤维车轮项目,许诺实现车辆减重40磅车轮的重量被认为是“旋转质量及非悬挂重量(rotating and unsprung mass)”,这意味着每下降一盎司的重量,将大幅提升车辆的能效及驾驶动态性

通用的轻量化项目将长时间致力于乘用车及轻卡的车身减重,将为消费者提供燃油经济性更好、驾驶舒适度更高的车辆通用致力于减少及简化制造工艺,下落对环境的排放量并提倡再循环利用

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文章标签: 轻量化 产能布局 黑科技 前瞻技术

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