冯永强
江苏金致新能源车业有限公司 江苏省徐州市 221011
内容摘要：随着社会的发展以及科技的进步，汽车逐渐成为人们日常生活中不可或缺的交通工具。但即使如此，汽车在应用过程中由于油耗以及能源问题逐渐成为制约其发展的首要问题。轻量化技术则是通过应用新材料、新设计来对汽车相关功能进行优化升级，从而提升汽车的整体性能，促进汽车行业的长久稳定发展。
关键词：轻量化技术 汽车 应用
引 言
对于汽车行业的发展而言轻量化技术的应用具有重要作用，而且该技术还符合了现代可持续发展的相关要求。通过轻量化技术的应用不仅有效的优化了汽车设计理论，而且还高效地提升了汽车的整体使用性能，降低了油耗等问题，提升了汽车的安全以及舒适度。根据相关研究表明，轻量化技术在汽车上的应用主要体现在对汽车转向、制动、噪音等方面的改善，进而起到优化汽车整体性能的作用。
1 轻量化技术概述
对于我国的汽车领域而言，轻量化技术的应用则是其发展的重要技术基础。轻量化技术在应用过程中主要是通过对汽车结构设计、优化汽车功能以及加强新型材料的应用等，来有效的促使汽车的自重在某种程度上得以降低，进而确保汽车原有的设计基础上提升其使用性能，确保汽车更加安全舒适。对于我国而言，关于轻量化技术的研究已经取得了骄人的成绩，并成为汽车行业发展的主要能动力，但即使如此，在轻量化技术的应用过程中仍存在一定的不足之处，所以仍需要加强对该技术的研究。
2 基于材料的轻量化技术的应用
2.1高强度钢在汽车上的应用
作为汽车轻量化重要材料之一，高强度钢不仅具有良好的碰撞性能，而且加工成本以及加工工艺均要比其他材料更具优势，所以其被广泛的应用在汽车上。通过应用高强度钢，可以在很大程度上促使汽车的安全性以及碰撞性能得以提升，虽然传统的碳素钢具有较好的吸收能量作用的，但其质量大，容易造成较大的燃油成本，而通过应用轻量化钢材料不仅可以降低车身的厚度，降低车自重外，还可以提升汽车表面的抗破坏以及抗凹陷能力，所以即可以起到降低油耗又可以提升汽车的安全性。
2.2铝合金在汽车上的应用
铝自身就具有较高的导电、导热性能，而且密度小、较好的可塑性以及容易回收等优势，所以被广泛的应用在各类汽车零部件中。据不完全统计，通过轻量化铝合金材料的应用以来，北美国家汽车上使用的铝含量提升了近2倍之多，而SUV、皮卡等车型类的铝用量提升了近3倍等。截止目前为止，汽车车身、底盘零部件以及发动机等关键部位均已经使用了铝合金材料，譬如，现代轿车的发动机活塞的原材料几乎全部都是铝合金。通过使用铝合金来制造发动机活塞不仅可以降低惯性的影响，而且还可以减轻曲轴的配重，提升发动机的运行效率。除此以外，因为发动机的活塞以及连杆等均采用了铝合金材质，所以可以在很大程度上降低车身的重量，降低了发动机噪音以及油耗等。而随着信息技术的发展，新型铝合金材料也将被应用在汽车上，譬如，快速凝固铝合金、泡沫铝合金以及钛铝金属间化合物等。
2.3镁合金在汽车上的应用
对于汽车上轻量化镁合金材料的应用主要体现在非结构以及结构铸件两方面。其中，对于非结构铸件而言，由于其不容易受到冲击力的影响，所以可以被应用在汽车的离合器壳、变速器等方面；而结构铸件不仅需要承受一定的冲击力而且还要承受一定的负载，所以常被应用在汽车的方向盘、离合器支架、仪表盘等方面。随着科技的进步，对于镁合金的研究也得到了进一步发展，从而促使镁合金在汽车上的应用更为广泛，譬如，新型镁合金材料可以应用在外车身以及打洞机等方面，而且镁合金由于在我国分布较为广泛，且环保可以循环使用，所以加强对轻量化镁合金的研发具有重要意义。
2.4钛合金在汽车上的应用
轻量化钛合金材料主要是被应用在汽车发动机配气系统以及曲轴连杆等结构中，部分汽车也可以将钛合金应用在消声器以及车轮等部位。从使用情况来看，钛合金起初仅被应用在赛车上，而随着科技的发展对于钛合金的开发利用，此材料才被逐渐应用在普通汽车中，但截至目前该材料仍没有相关研究表明可以应用在汽车外身中。
2.5工程塑料和复合材料
对于汽车轻量化材料的应用而言，工程塑料以及复合材料应用较为广泛。由于工程塑料具有较小的密度、较好的塑形以及抗腐蚀性、隔音等优势，所以可以在汽车设计中得以广泛的应用。而复合材料由于是由工程塑料以及增强纤维复合而成的，所以其也具有较小的密度、可塑性较好以及较强的耐腐蚀性等，将其应用在汽车设计上可以有效地降低汽车质量，所以被广泛的应用在汽车车门、车厢后挡板以及车顶板中。
3 基于设计的轻量化技术的应用
3.1优化结构设计以及汽车实体结构布局设计
对于轻量化技术在汽车上的应用也可以从汽车设计方面入手。对于汽车的优化设计而言，其必须要注意以保证汽车性能为前提条件，尽可能的降低汽车结构出现冗余问题，确保各结构的紧凑性，提升汽车轻量化设计质量。作为汽车轻量化设计的最为重要的环节，结构设计过程中不仅相关人员要对汽车总体结构的分析，还要从轻量化的角度出发，有效的结合汽车的实际结构布局，充分的协调好各结构与汽车整体件的配合，尽可能的采用轻质材料的零部件，进而提升汽车的安全和使用性能。
3.2优化拓扑设计以及形状优化
由于受到传统因素的影响导致在汽车拓扑结构设计过程中往往重视布料布局，而忽略了对汽车性能的优化和提升。为此，在轻量化技术应用过程中丙烯要对汽车的拓扑结构进行优化，必须要保证汽车的车身结构设计可以满足后期轻量化设计的形状以及尺寸要求，尽可能的发挥轻量化材料的价值，确保零部件结构的科学合理性，科学的降低汽车的自重，降低汽车的油耗等。除此以外，对于车身形状的优化也可以在很大程度上降低汽车本身的重量，有效的确保汽车各零部件的耐久性，提升汽车的使用寿命。从轻量化技术的应用角度来看，在进行形状优化过程中为了提升汽车的整体性能以及安全性，必须要确保汽车相关部位的设计要避免出现过度集中的情况，要尽可能的保证汽车的负载相对标准、平衡。另外，在形状优化过程中，还要加强对汽车相关结构的应力分布的重视，譬如，对于高负载的部位则可以通过应用轻量化材料阿里降低该部位的负载，提升汽车的整体性能。
总而言之，随着社会的发展以及科技的进步，汽车逐渐成为人们日常生活中不可或缺的交通工具。但即使如此，汽车在应用过程中由于油耗以及能源问题逐渐成为制约其发展的首要问题。为此，为了更好地提升汽车的整体性能以及安全性，满足社会发展需求必须要加强对轻量化技术的应用。而轻量化技术则是通过应用新材料、新设计来对汽车相关功能进行优化升级，从而提升汽车的整体性能，促进汽车行业的长久稳定发展。
参考文献
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