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汽车材料网:【技术帖】铝合金副车架在电动汽车中应用的必然性

2020-11-10
摘要:车架是跨接在汽车前后车桥上的框架式结构,车架的机械性能和强度必须要好,必须要非常结实坚固,因为车架要受到汽车从各个方向传来的冲击。它的功用是支撑、连接汽车的各总成,使各总成保持相对正确的位置,并承受汽车内外的各种载荷。汽车的副车架对汽车的车桥作用重大,副车架是汽车车桥的重要连接件,所谓副车架,顾名思 […]

车架是跨接在汽车前后车桥上的框架式结构,车架的机械性能和强度必须要好,必须要非常结实坚固,因为车架要受到汽车从各个方向传来的冲击。它的功用是支撑、连接汽车的各总成,使各总成保持相对正确的位置,并承受汽车内外的各种载荷。汽车的副车架对汽车的车桥作用重大,副车架是汽车车桥的重要连接件,所谓副车架,顾名思义它只是车架的一个部分,不是一个齐备的车架。

一、汽车副车架的优点:

在汽车的结构中,副车架起到撑起车桥和悬挂的作用。副车架对于汽车来说,不是轮毂这种必须有的零件,但是如果一辆汽车配备了副车架,那么这辆汽车会有诸多益处,因为副车架存在的优点是非常明显的。对于副车架来说,减少汽车行驶中的振动和噪音是它存在的一个重要意义,事实上,副车架并不会减少这些对汽车的干扰,但是通过副车架的作用,可以使这些干扰无法传递到汽车的驾驶舱中,这就提高了驾驶人和乘车人的舒适感。一部分汽车车型在汽车引擎上也安装了副车架,防止引擎产生的振动和噪音传递到驾驶舱中,这能进一步提高汽车的舒适性。如果一辆汽车没有副车架,那么它就是承载式的设计,汽车的悬挂系统与车身是直接接触的,这就无法将一些零件做成总成件,只能是一些分散的零件,这就增加的装配的复杂度,影响了汽车生产的效率。而如果汽车有了副车架,悬挂系统可以与副车架安装到一起,这就组成了一个总成件,在汽车装配的时候,只需将这个副车架的总成件直接安装到汽车上,不仅简化了汽车装配的步骤,也提高了生产效率,减少了出错的可能,对汽车的生产制造起到了非常好的推进作用。

二、铝合金副车架应用的必要性:

总的来说,汽车的副车架对汽车的车桥作用重大,对副车架来说,它大大减少了汽车行驶中的振动和噪音,提高了驾驶人和乘车人的舒适感。一部分汽车车型在汽车引擎上也安装了副车架,防止引擎产生的振动和噪音传递到驾驶舱中,这能进一步提高汽车的舒适性。如果一辆汽车有了副车架,悬挂系统可以与副车架安装到一起,这就组成了一个总成件,在汽车装配的时候,只需将这个副车架的总成件直接安装到汽车上,不仅简化了汽车装配的步骤,也提高了生产效率,减少了出错的可能,对汽车的生产制造起到了非常好的推进作用。当然除了上述优点,副车架也不是没有缺点,副车架会降低驾驶人对汽车的操纵感,再者也是最关键的是,通常副车架多是钢制品,重量较大,庞大的副车架会增加车重,阻碍了汽车的轻量化,降低了汽车的燃油经济性,这时,铝合金副车架就应运而生。

三、铝合金副车架的优点:

节能减排是目前世界发展的重要主题,而对于汽车工业来说,汽车的轻量化就是节能减排的重要途径之一,也是当今世界汽车创新工程的技术发展方向。研究表明,汽车重量每降低10%,燃油效率就可提高6%至8%,轻量化可以显著地降低汽车油耗。再者,汽车轻量化还会提高汽车操控的稳定性和冲撞安全性,因而铝合金材料在汽车车身轻量化过程中得以广泛应用。

纯铝的密度非常小(2.7g/cm3),仅为铁的1/3,同时,铝是面心立方结构,具有很好的塑性,易于加工,方便制成各种型材、板材,抗腐蚀性能好。但是纯铝的强度较低,无法直接作为结构材料使用。因而,各种合金元素被加入到铝基体中得到合金材料,同时利用热处理方法来提升铝合金的性能,得到综合性能优异的铝合金材料。铝合金的密度小、质量轻、耐腐蚀性好、易加工万博手机网页性、并可重复回收利用,与传统的钢铁材料相比,在达到同样力学性能指标情况下,铝合金的质量仅占钢的40%,在同样的冲击工况下,铝合金板比钢板多吸收50%的冲击能量。基于铝合金这些突出的优点,在汽车工业中,它已经从开始的发动机缸体、变速器扩展到了多个重要零部件中,包括汽车副车架。

副车架做为支承前后车桥、悬挂的支架,主机厂在中高端车型上已经使用了。铝合金副车架的成型方式主要有两种,第1种是压力铸造、铝管液压成型或铝板冲压焊接等单一的工艺直接成型,第2种是由铸造成型、挤压成型、铝管液压成型、铝板冲压等两种或两种以上工艺组合。

四、电动汽车的优势:

与传统汽车相比,电动汽车(BEV)具有诸多优势,得到了社会和汽车生产厂商的诸多重视。首先,电动汽车的用车成本低,百公里耗电量才8 元左右;再者,电动汽车靠电机驱动,不存在发动机,维修保养上较省事。电动汽车不需要机油、三滤、皮带等传统汽车的常规保养项,只需对电池组、线路进行维护,电动汽车的保养比燃油车要简单、省时、省事。第三,目前越来越多的城市对燃油车有限行限号的政策,而在很多城市电动汽车则不受尾号限行影响,使用起来更加方便。第四,电动汽车行驶稳定,没有换挡冲击,与传统汽车相比,电动汽车的变速箱多数是单速变速箱,不存在换挡冲击,增强了驾驶娱乐性以及整车操纵感,车辆的动力性和平稳性也得到了保证。第五,传统汽车的尾气排放一直是政府治理的重点,而电动汽车则摆脱了汽车对石油的依赖,在降低排放污染、改善空气质量方面有很大的优势,因而必然要大力发展电动汽车。

在上述的基础上,为了进一步提高电动汽车的综合性能,副车架结构被应用到了电动汽车上,而与钢制副车架相比,铝合金副车架显然更具有优势。铝合金副车架和电动汽车的结合,必然能更好的提升汽车工业技术,更进一步的符合社会节能减排的环保要求。

来源:期刊—科学技术创新

作者:孙超

(中信戴卡股份有限公司工程技术研究院)

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