現(xiàn)如今幾乎所有的汽車廠商都在提倡汽車產(chǎn)品輕量化,當(dāng)然輕量化的前提是保證強度和安全性能的情況下,盡可能的降低汽車產(chǎn)品的整備質(zhì)量,從而提升汽車的動力性能與操控性能,有一組數(shù)據(jù),汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質(zhì)量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。由此也可以看出,輕量化對于汽車的重要意義。
既然是輕量化,一定要使用強度夠的輕質(zhì)材料來實現(xiàn),那么至于汽車來說,車身覆蓋件可以使用碳纖維材質(zhì)來減輕重量,但對于承重部件來說,使用碳纖維顯然不切合實際,那么眾多材料中,鋁合金就成了最好的選擇。
當(dāng)前的汽車市場,很多產(chǎn)品會將車身上使用的一些鋁合金材料來當(dāng)做宣傳重點,比較常見的有全鋁發(fā)動機、鋁合金懸掛、鋁合金副車架等等,還有不少豪華級別車型采用全鋁合金車身設(shè)計,從這點來看,鋁合金材質(zhì)使用率越高,基本上可以判定一款車的科技含量。
鋁合金為什么成為最好的選擇之一呢?因為鋁合金夠輕,與鋼材質(zhì)相比,鋁的密度比較小,鋁合金材料的密度在2.5-2.8g/cm3,而鋼的密度則在7.8-8.7 g/cm3,在體積相同的情況下,鋁合金的材料的重量僅為鋼材的35-40%,但輕不代表強度不夠,其優(yōu)勢還在于強度較高,并且具備極強的可塑性,易于加工成為各式零件,并且具備良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性,通過添加不同的其他金屬或礦物質(zhì)又能夠輕易合成強度不同的鋁合金材料。
當(dāng)然,還有比鋁合金更好的材料,但從成本上來說,更好的材料相對也更昂貴,而鋁則不然,鋁元素是地殼中含量僅次于氧和硅的元素,其本身并不貴重。因此,無論從任何角度來看,采用鋁合金材料是當(dāng)下實現(xiàn)汽車產(chǎn)品輕量化最好的材料,幾乎沒有之一。
除了引擎、懸掛、副車架等,轉(zhuǎn)向節(jié)、發(fā)動機懸置骨架、懸掛連桿等位置均逐漸采用鋁合金材質(zhì)來代替鋼材,除此之外,如今像鋁合金輪轂等早已經(jīng)有全面替代掉鋼輪轂的勢頭。
不過從當(dāng)前的鋁合金冶煉技術(shù)來說,整車全部采用鋁合金材質(zhì)也不太能夠?qū)崿F(xiàn),拿車架舉例,車架能夠輕量化固然是好,但作為影響汽車安全的根本因素,如果車架全面采用鋁合金,在強度上可能達不到要求,就拉伸強度來說,高強度的鋁合金可達480MPa,而超高強度的鋼材可以高達1620MPa。
當(dāng)然,除了車架之外,其他汽車的主要受力點,像A柱、B柱、前后縱梁等,由于強度要求極高,因此采用高強度鋼才是更好的選擇。
總而言之,汽車輕量化的基本要求就是不能影響汽車被動安全性,否則在輕量化的車型,也得不到消費者的認可,而在不影響汽車安全的前提下,鋁合金材質(zhì)使用率越高,越能代表一輛汽車產(chǎn)品的制造技術(shù)和成本,科技含量更高。