汽修知識:新能源汽車鎂合金零部件分析

       新能源汽車是一種針對通例型燃料動力汽車的新車型,其中要緊包含密集幾個范例,即氫能源動力汽車、混合動力汽車以及太陽能汽車等。新能源汽車生產與生產期間,更多因此新質料為主,到達節省資源的目的。從1990年開始,鎂合金開始在汽車零部件開發中得到應用,汽車用鎂的增進速率開始逐年增大,現如今漸漸成為汽車質料技術中不可忽視的重要平臺。現階段,國表里的汽車行業開始對新能源汽車零部件開開展開研究,以期能夠充分發揮鎂合金零部件上風提高新能源汽車質量。

1 新能源汽車研究現狀
       新能源汽車有“可替代燃料汽車”之稱,一般因此乙醇、壓縮天然氣這一類清潔燃料取代傳統的柴油、汽油。另外,當前美國研發的新能源燃料局限也不斷擴大,例如生物柴油、混合動力和氫燃料等,為新能源汽車開展提供了新的動力。對于新能源汽車的寬泛應用,和政府部分推出的政策有直接關系,例如1993年美國政府便出臺了“新一代汽車伙伴決策”,以支持新能源汽車的研發和開展,在這一政策下也有效降低了汽車的CO2排放量。
       歐洲國度在研發新能源汽車方面,將關注點放在溫室氣體減排方面,要求新開發的汽車CO2排放量必須要滿足要求。研究初期要緊因此生物質燃料、天然氣為主,進入到21世紀之后,便開始以生物質燃料、CNG、氫燃料取代23%石油,極大的降低了溫室氣體排放量。
       我國現如今經濟水平顯著增進,恢弘群眾的購車剛需也漸漸上漲,汽車保有量增進趨向十分可觀。通過相關數據顯示,停止到2017年12月份,我國民用汽車保有量已經突破了27527萬輛,相比2016年提高了16.2%,其中包含15336萬輛的私人汽車、15863萬輛的民用轎車以及16224萬輛的私人轎車。汽車保有量的不斷增進,汽車能源消耗與排放隨之增加,為了實現綠色生態建設,“863決策”被正式提上日程。從2015年開始,“十三五”規劃開始落實,其中便包含新能源汽車推廣決策,有望以此能夠提升電動車家當化開展水平。但是因為新能源汽車一系列研究需求大量經費,加上研究人員有限,因此家當還處于開展階段,相較于歐美等蓬勃國度存在一定差距,尤其是新能源汽車零部件的研發,往后需求從高新技術著手,完善相關設施,存身于政府部分提出的相關優惠政策加快研發鎂合金零部件,從而提高新能源汽車競爭力。

2 鎂合金質料在零部件開發中應用上風
2.1質量密度較小
       鎂合金質料質量密度相對小,要緊為2g/cm3,相比鋁這種質料要輕36%左右,比鋅合金質料則輕73%左右。若將其應用在新能源汽車的零部件開發中,鎂合金將有效減輕其質量。
2.2減振性極佳
       鎂合金質料的阻尼容量與減振性極佳,能夠承受相對大的打擊振動,與鋁、鋼等質料相比性能極佳,可以用戶研發汽車里面承受打擊載荷以及振動零部件,提高其運轉的穩定性。
2.3比強度與比剛度較高
       若質量條件一致,辣么鎂合金的比剛度更高。鎂合金質量和鋼、鋁合金等質料相相對低,比強度和比剛度更高。
2.4支持收購行使
       鎂合金質料的提取要緊因此再生資源為主,可以完全實現收購行使,因為鎂的熔點相對低,收購行使消耗的能源也相對少。
3 新能源汽車鎂合金零部件的開發
3.1鎂合金質料在新能源汽車開發中的應用
       從20世紀初期開始,德國是最早將鎂合金應用于汽車生產中的國度,開展到50年代,大眾公司生產研發甲殼蟲汽車的結構零件中便運用了大量的鎂合金質料。隨后,歐美國度也開始投入到鎂合金零部件的研發中。現如今,北美在全世界的汽車用鎂量居領先職位,歐洲緊隨其后,相比之下日本落后于歐美區域,早期只是應用鎂合金生產氣缸蓋和座椅架等零部件。但是跟著其技術的不斷開展,對于鎂合金質料的應用也更為普遍,例如豐田企業特地研發了鎂合金轉向盤,近年來推出了鎂合金骨架的前排座椅。
       相比之下,我國汽車工業對于鎂合金的使用相對晚,現如今依然停頓在開發階段。上汽企業在研發過程中將鎂合金應用在變速器殼體以及離合器外殼中,一汽則要緊因此鎂合金作為發動機罩蓋和離合器殼等零部件的要緊質料,二汽在研發鎂合金質料的過程中,漸漸形成了成熟的研發系統,投入了大量的鎂合金壓鑄件生產線,支持更多汽車零部件的生產。
       鎂合金在新能源汽車中的應用,目前研發兼職更多是密集在動力系統零件。為了滿足發動機零件運轉期間溫度的劃定,最近歐美區域的國度開始對高強度鎂合金質料進行研發,例如AE、Mg-Al-Ca等。現如今,少許新型鎂合金質料也相繼研發勝利,例如耐蝕鎂合金、變形鎂合金、高強高韌鎂合金以及阻燃鎂合金等。其中變形鎂合金更多是被應用于車身,好比車身組件外板以及車門窗、座椅、底盤和車身的框架。

3.2鎂合金零部件在新能源汽車中的運用
       3.2.1鎂合金儀表板骨架通例車型的儀表板骨架更多是接納鋼件焊接制成,為了滿足汽車輕量化這一要求,需求在保證原本功效的基礎上,確保裝配面與孔的部位不改變,因此將儀表板骨架零部件替代為鎂合金。鎂合金儀表板骨架制作時要緊應用擠壓、彎曲這兩種工藝,所有鎂合金件之間以氫弧焊進行連接。因為鎂合金與鋼這兩種質料接觸之后會被腐蝕,因此儀表板骨架和車身、儀表板等零部件進行連接,建議接納鋼質滲鋁螺栓作為連接件。經過現實得知,輕量化鎂合金儀表板骨架的質量是1.957kg,相比通例車型所接納的原鋼件質量減輕了62.9%。
       3.2.2鎂合金副駕駛座椅骨架通例車型的駕駛座椅骨架要緊為鋼件,其中包含靠背骨架、座墊骨架、滑軌這三個片面。因為城規車型的改制存在一定的限制,按照轎車座椅設計的有關劃定,為了保證汽車性能,將副駕駛座位的椅骨架替代為鎂合金。制作工藝要緊應用擠壓、彎曲和沖壓三種,鎂合金件的焊接技術為氫弧焊,使用結構膠連接所有質料零部件。經過現實之后,鎂合金副駕駛座椅骨架的質量顯示為12.66kg,和鋼結構件對比質量減輕了8.3%。
       3.2.3鎂合金前、后副車架為保證鎂合金前、后副車架技術參數能夠滿足劃定要求,需求完善原本的結構設計。設計過程中,通過楔形增強筋、部分位置設置縱向增強梁以及部分增厚這三種要求進行結構設計,并對最終設計成果展開有限元考證、說明,可以得出設計而成的鎂合金前、后副車架技術參數與劃定相符。這一片面所應用的工藝要緊有擠壓、彎曲和整形三種,焊接生產則因此分段生產、環形焊與角焊為主,結束焊接操縱之后壓入支承套橡膠內襯,使用螺栓連接轎車,同時設置復合質料墊圈,到達良好的聯接效果。經過輕量化設計之后的鎂合金前、后副車架,其質量與鋼件相比分別減輕了50.5%、62.3%。
       3.2.4鎂合金輪輞按照鎂合金生產的有關劃定,輪輞小輻條根部位置必須要進行挖深處理,鎂合金車輪必須要滿足性能要求,彎曲疲勞、徑向疲勞的最大應力相比鎂合金質料的疲勞強度必須小于110MPa,使用期限超過107次。經過現實可知,輕量化設計之后的鎂合金輪輞質量降低為7.9kg,相比鋁合金質料的輪惘減輕了37%。
       3.2.5 3D打印現如今,汽車行業的競爭趨向越發激烈,各個企業為了在市場中占有有益職位,均投入到新科技技術的研發中。3D打印技術是諸多新技術的一種,因此新車模型、對象的現實運用為前提研發的先進技術,應用道理如圖1所示。通過掃描鏡、激光束等部件制作鎂合金零部件,有效提升了零部件制作的速率。現如今,3D打印技術已經在汽車企業中實現普及,節省研發成本的同時,很好的提升了研發效率,可以滿足要求多、批量小的客戶。

4 新能源汽車鎂合金零部件開發前景
       現如今,跟著環境護衛理念的提升,綠色技術與產品的研發成為環節。鎂合金是新環境下最炙手可熱的綠色質料,是工業研究的一個重點。當前我國在新能源汽車結構研究過程中,漸漸明白了往后行業開展的要緊方向,即低排放、低污染,實現節能環保。在這一目標的引領下,往后一段時間鎂合金質料開展速率將不斷攀升。預計在一段時間內,歐美區域國度鎂質料的消費量將連接增進。在全世界局限內,亞、歐洲是鎂質料消費增進速率最快的區域,尤其是亞洲,目前我國鎂質料的增進速率超過了30%,有望成為亞洲甚至于全世界的領先區域。存身于新能源汽車行業開展情況,壓鑄行業是鎂質料最為焦點的增進點,若其年均增進率為10%,辣么到2020年鎂質料的消費量將顯著提升。

5 結論
       綜上所述,新能源汽車中鎂合金零部件的開發與應用,代表汽車行業的創新與晉級,同時也為往后行業開展明白了方向,必須要深入研究包含鎂合金在內的新質料,減輕汽車質量,提高汽車性能,從而推進我國汽車行業快速、穩定開展。


                                           



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