汽车轻量化技术与新材料运用探讨

饶英国

摘 要：我国当前是汽车生产大国和使用大国，随着人们对汽车的使用质量愈来愈高，追求汽车轻量化需求愈来愈大，轻量化技术以及新材料的运用显得比较重要。本文主要从理论层面就汽车轻量化途径以及轻量化技术现状加以阐述，而后探究汽车轻量化材料技术发展动态以及新材料的运用，期望能从理论上就汽车轻量化的技术和新材料运用研究，能够进一步了解汽车轻量化发展的重要性。

关键词：汽车轻量化;新材料;技术发展

1 汽车轻量化途径以及轻量化技术现状

1.1 汽车轻量化途径

我国在汽车轻量化方面的发展有着政策的推动，《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020）》当中所提出的轻量化是技术路径，汽车实现轻量化的发展，主要是对汽车强度以及被动安全和振动噪声等满足下，将汽车结构以及零部件材料积极优化，通过合适制造工艺科学化运用下降低汽车整备质量，最大程度提升动力性减少油耗，以及最大化降低排气污染。汽车整体质量降低1%能够减少油耗0.7%，整车质量降低10%，燃油效率能提高6%-8%。当前我国在可持续发展观的深化落实下，汽车轻量化的发展也是重要的趋势，实现汽车轻量化的途径是多样的，从设计制造以及材料等环节都能作为轻量化目标实现的途径[1]。

1.2 汽车轻量化技术现状

汽车轻量化的发展需要有相应的技术作为支撑，轻量化技术的发展过程中，轻量化材料的应用范畴在不断扩大化，如不锈钢材料对于汽车轻量化发展起着比较重要的作用，上世纪九十年代以来，典型家用轿车不锈钢用量稳定在单车25千克上下，而将其在汽车零件方面进行应用也是近些年发展应用，有着比较大的发展潜力。不锈钢实际运用方面存在的问题也是比较突出的，成本问题是核心，只有在降低成本的基础上才能进一步扩大其材料应用范围，而降低成本这就需要从选择价格低的材料着手，以及从工艺的优化设计方面加強重视，最大程度上减少零件数，将防蚀处理等环节去除，减少成本的投入[2]。

汽车轻量化发展过程中通过相应技术的科学化运用下，也要能够和车辆安全进行紧密结合，在降低材料成本的基础上保障车辆安全。汽车轻量化的发展需要及时解决的问题是安全和成本，从诸多的撞车事故统计数据的研究分析能够发现，两车正面相撞下乘员死亡比例和车辆自身质量呈现出经验关系，R=（m2/m1）3·58，从这一关系式当中就能够了解到，质量小于堆放10%，20%一方来说，死亡人数分别高于堆放45.8%，122%，轻量化会降低车辆安全性能。所以汽车的轻量化发展过程中面对着技术的发展和车辆安全间矛盾，所以在对轻量化材料技术的运用方面，要注重从质量安全层面加强重视。材料技术以及产品设计和制造工艺之间需要进行紧密结合起来，几者间保障紧密才能真正有助于对汽车轻量化的发展起到积极作用。汽车零部件多材料设计，以及部件零件化发展等，零部件设计以及材料和工艺间的界限在逐渐的淡化形成一体，所以汽车制造商在成本压力增大的同时，设计以及工艺和材料的一体化考虑显得比较重要。

2 汽车轻量化材料技术发展动态以及新材料的运用

2.1 汽车轻量化材料技术发展动态

汽车轻量化材料技术的发展随着时代的进步以及科学技术水平提升，为汽车轻量化发展起到了促进作用。上世纪七十年代石油危机对国外汽车轻量化材料技术发展有着推动作用，应对能源危机和环境恶化问题，一些比较发达的国家推出相应严格法令，限制车辆燃油消耗以及尾气排放，使得企业开发如轻量化材料在内新技术来满足法令要求[3]。景观四十多年的发展，国外汽车轻量化材料技术开发应用已经有了很大程度的进步，形成了产业化技术。轻量化材料开发领域，在工业化应用的高强度钢以及镁合金等类型材料，高强度钢等商品化的程度比较高。零部件设计技术的发展进步也比较快，如新材料评价技术，能就制造工艺性以及安全和性能等实施评价，能够为零部件选材提供评判标准，构建完善材料性能数据库，从而能满足零部件设计需要。除此之外，零部件的制造技术以及材料回收和再生技术，发展进步也比较迅速，从轻量化材料减重效果和相对成本层面来看，两者有着相应的关系。

2.2 汽车轻量化新材料的运用

汽车轻量化新材料的类型比较多样，在当前我国的汽车轻量化发展背景下，将不同类型的材料加以科学化运用，有助于实现轻量化发展的目标。从以下几种类型的材料运用加强重视：

2.2.1 玻璃纤维增强尼龙材料应用

汽车轻量化的发展中对新材料的应用，要充分注重从创新的角度出发，新材料的运用过程中将玻璃纤维增强尼龙加以科学化运用，能实现优化的目标。如宝马i8跑车新的谐振腔即是采用的玻璃纤维增强尼龙原材料，能够有效降低两涡轮增压发动机噪音，从而在驾驶体验方面能够更加的舒适，材料的轻质量以及高强度，能够有助于最大程度减少对燃料的消耗以及二氧化碳排放。

2.2.2 生物塑料材料的应用

汽车轻量化新材料的运用当中将生物塑料材料加以科学化运用，能够有助于减轻汽车的重量。我国改性高分子复合材料领先企业鑫达集团所推出的创新生物质轻量化材料解决方案，能够将生物塑料材料的优势得以发挥出来，XDPPSTR-03LQ19005生物质填充材料的运用下，通过10%-50%含量不同秸秆填充聚丙烯，能够降低生产中碳足迹，和传统石油基产品比较来说部件密度进一步缩小，简支梁缺口冲击强度比较高，弯曲额强度以及拉伸的强度也大大增强，将流动性以及加工的性能得以良好呈现出来，大大缩短了生产周期。材料混合均匀的状况下，所制成的产品阻燃性比较突出，把部件重量能降低20%。零部件在达到使用期限后能进行降解，这样能有助于减少对环境造成的不良影响。

3 结语

总而言之，我国的汽车领域迅速发展背景下，在轻量化技术材料的发展应用下，需要和时代的发展要求相结合，从能源节约以及环保等角度考虑，注重新型材料的应用，达到轻质化的要求。通过上文中就汽车轻质化材料技术的研究分析，这对了解汽车轻质化发展有着积极意义。

参考文献：

[1]于琦.汽车轻量化技术与新材料运用分析[J].汽车与驾驶维修（维修版），2018（02）：120.

[2]张艳君.汽车轻量化材料技术发展现状[J].汽车零部件，2018（04）：83-85.

[3]袁金磊.材料加工技术创新与汽车轻量化探究[J].科技与创新，2019（08）：25.