轻量化概念起源、主要指导思想及设计理念介绍

最佳答案 匿名用户编辑于2023/04/04 14:40

下面我来简单介绍一下轻量化概念起源、主要指导思想及设计理念。

1.轻量化的概念

轻量化这一概念最先起源于赛车运动,它的优势其实不难理解,重量轻了, 可以带来更好的操控性,发动机输出的动力能够产生更高的加速度。

由于车辆轻,起步时加速性能更好。随着“节能环保”越来越成为广泛关注 的话题,轻量化也广泛应用到普通汽车领域,在提高操控性的同时还能有出色的 节油表现。汽车的油耗主要取决于发动机的排量和汽车的总质量,在保持汽车整 体品质、性能和造价不变甚至优化的前提下,降低汽车自身重量可以提高输出功 率、降低噪声、提升操控性、可靠性,提高车速、降低油耗、减少废气排放量、 提升安全性。

2.轻量化的主要指导思想

在确保稳定提升性能的基础上,节能化设计各总成零部件,持续优化车型谱。 汽车的轻量化,就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低 汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。有关 研究数据表明,若汽车整车质量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;若滚动阻力减 少 10%,燃油效率可提高 3%;若车桥、变速器等机构的传动效率提高 10%,燃油效 率可提高 7%。由此可见,伴随轻量化而来的突出优点就是油耗显著降低。汽车车 身约占汽车总质量的 30%,空载情况下,约 70%的油耗用在车身质量上,因此车身 的轻量化对减轻汽车自重,提高整车燃料经济性至关重要。同时,轻量化还将在一 定程度上带来车辆操控稳定性和一定意义上碰撞安全性的提升。车辆行驶时颠簸 会因底盘重量减轻而减轻,整个车身会更加稳定;轻量化材料对冲撞能量的吸收, 又可以有效提高碰撞安全性。因此汽车轻量化已成为汽车产业发展中的一项关键 性研究课题。

3.轻量化的设计理念

汽车轻量化是汽车产业的发展方向之一,也是一个汽车厂商和国家技术先进 程度的重要标志。2019 年我国汽车保有量是 2.5 亿辆,预计到 2025 年将突破 2.8亿辆,我国大气污染中,汽车尾气排放所占比例已超过 70%,汽车燃油消耗和二 氧化碳的排放量直接相关,1 升的燃油会产生 2.5 千克二氧化碳,目前我国汽车 的平均油耗水平与发达国家相比仍有很大的差距。实验证明,汽车本身重量约占 燃油总消耗的四分之一,若汽车整车重量降低 10%,燃油效率可提高 6%~8%; 汽车重量降低 1%,油耗可降低 0.7%;汽车整备质量每减少 100 千克,百公里油 耗可降低 0.3~0.5 升,二氧化碳排放可减少约 10 克/公里。这意味着:只要通过 科学的方式,降低汽车自重,就可以有效减少燃油消耗。油耗的降低,意味着汽 车的排污量的降低。因此,减轻汽车自重,对于燃油汽车,是节能环保的最有效 措施之一。而在驾驶方面,汽车轻量化后其加速性能也将得到提高。由于降低了 汽车质量,碰撞时产生的惯性小,制动距离也将减少,整个需要被吸收转移的能 量就会减少。同时,轻的汽车制动效果好,便于主动安全控制。另外,根据 2016 年国家发布《节能与新能源汽车技术路线图》,新能源汽车是发展方向。到 2030 年,新能源汽车销量占整个汽车销量的 40%。作为节能轻量化的汽车,铝合金零 件是新能源汽车产业的基础。由此可见,汽车轻量化的节能环保效益绝不亚于汽 车发动机节油技术。当前,由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界 汽车发展的潮流。

汽车是我国国民经济的重要经济支柱之一,是达到十万亿产值的红海产业。 但是汽车产业也面临严峻的能耗和环保问题。汽车轻量化是汽车产业绿色转型的 重要支撑。近年来,随着国内外主要国家陆续发布实现碳中和的承诺,汽车节能 减排的压力剧增,加速了轻量化技术发展步伐,这对于汽车轻量化水平的发展具 有积极的推动作用。