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甘洛汽車(chē)鈦合金輕量化材料的應(yīng)用及現(xiàn)狀

甘洛汽車(chē)鈦合金輕量化材料的應(yīng)用及現(xiàn)狀

2023-06-25
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有研究表明,汽車(chē)每減輕0.1t,最多可節(jié)約燃油 0.6L/100km,并且可減少二氧化碳排放11g/100km,大量的研究都證明汽車(chē)輕量化對(duì)于降低燃油汽車(chē)油耗、滿足節(jié)能環(huán)保要求有很重要的作用。同時(shí),對(duì)于新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō),汽車(chē)輕量化不僅可以節(jié)約能源,還可以在電池容量相同的條件下增加汽車(chē)的續(xù)航里程,延長(zhǎng)電池壽命。由此可見(jiàn),電動(dòng)汽車(chē)的輕量化在提高電動(dòng)汽車(chē)性能方面也有很重要的作用。此外,減少汽車(chē)的質(zhì)量還可 以減輕懸掛系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),減小汽車(chē)慣性,對(duì)車(chē)輛起到保護(hù)作用。

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??福特新輕型汽車(chē)通過(guò)使用多種輕量化材料,使自重減少近25%

??全鈦汽車(chē)最早是由美國(guó)通用公司在1956年研發(fā)成功的“火鳥(niǎo)Ⅱ”型汽車(chē),但由于鈦及鈦合金價(jià)格昂貴,所以在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用一直受限。20世紀(jì)50年代日本開(kāi)始研制鈦及鈦合金的汽車(chē)零件,20世紀(jì)60年代,鈦被應(yīng)用于賽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī),直到20世紀(jì)末鈦及鈦合金才隨著豪華轎車(chē)的發(fā)展得到大量應(yīng)用,之后隨著低成本鈦合金的出現(xiàn)和發(fā)展,鈦合金開(kāi)始廣泛應(yīng)用于普通汽車(chē)的制造中。

??有研究證實(shí),20kg的鋼制汽車(chē)動(dòng)力閥零件與0.8kg的鈦合金零件具有相同的效果,但其質(zhì)量減低了96%。用鈦合金制作汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)可以減重30% ~ 40%并提高更高轉(zhuǎn)速。對(duì)于減震系統(tǒng),有研究表明用鈦合金彈簧完全代替原來(lái)的鋼彈簧在諸多方面來(lái)說(shuō)都是可行的,可使重量減輕 43.3%。

??鈦及鈦合金在排氣系統(tǒng)中比較常用,用鈦制消音器代替不銹鋼消音器可以減重40%左右,雪佛蘭克爾維特Z06成功實(shí)現(xiàn)此替代,保證在系統(tǒng)強(qiáng)度不變的情況下,使質(zhì)量更輕,車(chē)速更快且節(jié)約燃料。還有研究表明,若將某1500kg的中型轎車(chē)中所有傳統(tǒng)零件替換成鈦合金零件,整車(chē)質(zhì)量將減少500kg左右,這也就可以大幅降低油耗。

??目前我國(guó)已擁有生產(chǎn)鈦及鈦合金的能力,但由于鈦合金價(jià)格高,對(duì)工藝參數(shù)敏感,所以鈦合金在汽車(chē)零部件中的應(yīng)用一直受到限制。鈦合金流動(dòng)性差,鑄件中易形成鑄造缺陷,因此對(duì)鈦合金鑄造、加工所需設(shè)備和條件的要求較高,這是鈦合金零部件不受汽車(chē)廠商青睞的重要原因之一。隨著我國(guó)科技水平的迅速提升,鈦及鈦合金的研發(fā)飽受關(guān)注,必使鈦合金朝著低成本,高質(zhì)量發(fā)展。

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