自20世紀(ji)70年(nian)代中(zhong)期以(yi)來,世界上主要工業化國家,汽(qi)(qi)車(che)(che)尤其是小汽(qi)(qi)車(che)(che)的(de)生產(chan)迅(xun)速發展。以(yi)美國為例,1975年(nian)小汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)為898.7萬(wan)輛,汽(qi)(qi)車(che)(che)保有(you)(you)量(liang)為1.327億輛;到1985年(nian),汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量(liang)上升(sheng)到1165.4萬(wan)輛,其中(zhong)轎車(che)(che)達(da)818萬(wan)輛,汽(qi)(qi)車(che)(che)保有(you)(you)量(liang)達(da)1.686億輛。1985年(nian)全世界汽(qi)(qi)車(che)(che)總產(chan)量(liang)達(da)4503萬(wan)輛,保有(you)(you)量(liang)達(da)4.71億輛。


  2005年(nian)(nian)(nian)(nian)美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)達(da)(da)1202萬(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang),全世界汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)總產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)達(da)(da)6772萬(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang),保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)達(da)(da)6.5億輛(liang)(liang)(liang)(liang)。2000年(nian)(nian)(nian)(nian)以后,中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)發(fa)展進(jin)入了(le)(le)快車(che)(che)(che)(che)(che)(che)道,每(mei)(mei)年(nian)(nian)(nian)(nian)都以兩位數的(de)(de)(de)(de)(de)速率增長,2006年(nian)(nian)(nian)(nian),中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)達(da)(da)728萬(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang),產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)已位于世界第三(san),銷(xiao)量(liang)(liang)(liang)處(chu)世界第二(er)(er),而(er)2007年(nian)(nian)(nian)(nian)產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)已超(chao)(chao)(chao)過880萬(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang),如果加(jia)上農用(yong)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)可(ke)超(chao)(chao)(chao)過1000萬(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang),產(chan)(chan)(chan)、銷(xiao)量(liang)(liang)(liang)穩居世界第二(er)(er),而(er)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)超(chao)(chao)(chao)過5000萬(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang)。預(yu)計到2020年(nian)(nian)(nian)(nian),中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)庭轎車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)有(you)望(wang)超(chao)(chao)(chao)過1億輛(liang)(liang)(liang)(liang),汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)將(jiang)(jiang)超(chao)(chao)(chao)過1.6億輛(liang)(liang)(liang)(liang)。按(an)2003年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)統計,中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)每(mei)(mei)千人(ren)(ren)(ren)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)擁(yong)有(you)量(liang)(liang)(liang)僅為15輛(liang)(liang)(liang)(liang),美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)已達(da)(da)850輛(liang)(liang)(liang)(liang)。汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)發(fa)展,產(chan)(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia),汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)保(bao)有(you)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)提(ti)高(gao),產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)三(san)個主要(yao)(yao)問(wen)題。其(qi)一(yi)是(shi)能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)加(jia)大(da),2003年(nian)(nian)(nian)(nian)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)燃油(you)(you)(you)(you)(you)(you)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)已達(da)(da)6000萬(wan)噸(dun)(dun),2005年(nian)(nian)(nian)(nian)已達(da)(da)1.3億噸(dun)(dun),2010年(nian)(nian)(nian)(nian)可(ke)能(neng)(neng)(neng)會達(da)(da)到2.7億噸(dun)(dun);降(jiang)低燃油(you)(you)(you)(you)(you)(you)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)已成(cheng)(cheng)各國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)當務之(zhi)急。二(er)(er)是(shi)環保(bao)和排(pai)放(fang)污(wu)染加(jia)重,燃油(you)(you)(you)(you)(you)(you)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)增加(jia),必(bi)然帶來排(pai)放(fang)污(wu)染增加(jia)。在(zai)(zai)通常情況(kuang)下,按(an)滿(man)足(zu)歐(ou)II排(pai)放(fang)標準,汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)每(mei)(mei)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)1噸(dun)(dun)燃油(you)(you)(you)(you)(you)(you),將(jiang)(jiang)會排(pai)放(fang)二(er)(er)氧化碳 2000 kg,NO,44.09 kg,微(wei)粒1kg,汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)排(pai)放(fang)污(wu)染也是(shi)驚人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)。三(san)是(shi)安全交通事故(gu)增加(jia),中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)每(mei)(mei)年(nian)(nian)(nian)(nian)因交通事故(gu)而(er)造成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)傷亡人(ren)(ren)(ren)數高(gao)達(da)(da)20萬(wan)人(ren)(ren)(ren)/年(nian)(nian)(nian)(nian),即百萬(wan)輛(liang)(liang)(liang)(liang)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)死亡人(ren)(ren)(ren)數高(gao)達(da)(da)0.5萬(wan)人(ren)(ren)(ren)。為保(bao)證(zheng)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)工業(ye)健康發(fa)展,各國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)都制(zhi)定了(le)(le)相應的(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)規(gui)。首先是(shi)如何減少汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)行車(che)(che)(che)(che)(che)(che)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)(hao),節(jie)約(yue)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)。能(neng)(neng)(neng)耗(hao)(hao)(hao)(hao)問(wen)題首次變(bian)(bian)得尖銳源(yuan)于20世紀70年(nian)(nian)(nian)(nian)代初的(de)(de)(de)(de)(de)石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)危機,石(shi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)供應短缺和價格猛漲,迫使一(yi)些國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)采取相應對(dui)(dui)策(ce)。70年(nian)(nian)(nian)(nian)代末,美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)和日本相繼制(zhi)定了(le)(le)內容類似的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)政策(ce)。美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)公(gong)司平均(jun)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)(hao)法(fa)(CAFé)要(yao)(yao)求(qiu)各汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)廠生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)銷(xiao)售的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)(hao)為:1978年(nian)(nian)(nian)(nian)為7.61 km/L(18mile/gal),1980年(nian)(nian)(nian)(nian)為8.46 km/L(20mile/gal),1985 年(nian)(nian)(nian)(nian)為11.67 km/L(27. 6mile/gal).在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)價持續攀升的(de)(de)(de)(de)(de)今天,這一(yi)法(fa)規(gui)更加(jia)嚴格。在(zai)(zai)美國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo),當某車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)滿(man)足(zu)CAFé規(gui)定時,該車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)廠家(jia)將(jiang)(jiang)受到高(gao)額罰(fa)款,該車(che)(che)(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)買主也將(jiang)(jiang)被(bei)征收(shou)汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)超(chao)(chao)(chao)標稅,汽(qi)(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)超(chao)(chao)(chao)標稅的(de)(de)(de)(de)(de)起征點為9.52km/L(22.5mile/gal);這一(yi)指標將(jiang)(jiang)對(dui)(dui)整個汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)設(she)計用(yong)材及(ji)其(qi)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)(chan)產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)重大(da)影(ying)響;日本也于1999年(nian)(nian)(nian)(nian)規(gui)定了(le)(le)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)油(you)(you)(you)(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)(hao)限(xian)值,該限(xian)值依據(ju)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)裝備質量(liang)(liang)(liang)不(bu)(bu)同,車(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)驅動(dong)形式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同,以及(ji)變(bian)(bian)速箱形式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同而(er)改變(bian)(bian);盡管歐(ou)洲尚無燃油(you)(you)(you)(you)(you)(you)方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)定,但(dan)CEE規(gui)定了(le)(le)燃油(you)(you)(you)(you)(you)(you)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)試方(fang)法(fa),政府(fu)公(gong)布每(mei)(mei)種車(che)(che)(che)(che)(che)(che)型的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)測(ce)燃油(you)(you)(you)(you)(you)(you)消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao),引導用(yong)戶的(de)(de)(de)(de)(de)購(gou)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)意向(xiang);中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)也于2003年(nian)(nian)(nian)(nian)制(zhi)定并實(shi)(shi)施了(le)(le)車(che)(che)(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)(liang)燃料消(xiao)耗(hao)(hao)(hao)(hao)量(liang)(liang)(liang)限(xian)值方(fang)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)規(gui)。


  汽(qi)車(che)(che)數量增(zeng)多,車(che)(che)速增(zeng)高,車(che)(che)禍增(zeng)多。為保證人員和(he)車(che)(che)輛安全(quan),美(mei)國在(zai)(zai)1966年(nian)制(zhi)(zhi)定了聯(lian)邦(bang)汽(qi)車(che)(che)安全(quan)標準(zhun)(Federal Motor Vehicle Safety Standard)[2].這個標準(zhun)的(de)(de)內(nei)容在(zai)(zai)技術上逐年(nian)加嚴(yan)。此外,1970年(nian),美(mei)國、日本與西歐各國共同制(zhi)(zhi)定了安全(quan)實(shi)驗車(che)(che)(Experimental Safety Vehicle)計(ji)劃,并進(jin)行了幾年(nian)的(de)(de)研(yan)究(jiu)試制(zhi)(zhi)和(he)國際交(jiao)流,從而得出(chu),保證安全(quan)的(de)(de)一個重要措施(shi)(shi)是汽(qi)車(che)(che)構(gou)造和(he)構(gou)件要顯著增(zeng)強(qiang)。例如,美(mei)國規(gui)(gui)定汽(qi)車(che)(che)的(de)(de)前(qian)保險杠必須承受在(zai)(zai)8.05 km/h(5mile/h)車(che)(che)速下的(de)(de)撞擊(ji)無任何永久(jiu)變形。近年(nian)來,安全(quan)法規(gui)(gui)逐年(nian)嚴(yan)格(ge),基于有(you)關單位的(de)(de)統(tong)計(ji)報告,在(zai)(zai)車(che)(che)輛碰(peng)撞事故中,正(zheng)面(mian)碰(peng)撞占(zhan)49%,側面(mian)碰(peng)撞占(zhan)25%,追尾(即后碰(peng))占(zhan)22%.雖然側碰(peng)比例較少,但(dan)人員傷害最嚴(yan)重。歐美(mei)除制(zhi)(zhi)定了正(zheng)碰(peng)法規(gui)(gui)FMVSS208 和(he)ECE R94外,還制(zhi)(zhi)定了側面(mian)碰(peng)撞法規(gui)(gui) FMVSS214 和(he)ECE R95,我國2004年(nian)6月1日起實(shi)施(shi)(shi)正(zheng)撞法規(gui)(gui),2006年(nian)7月1日起正(zheng)式實(shi)施(shi)(shi)側碰(peng)法規(gui)(gui)。


  為降低(di)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang),歐(ou)美(mei)均先后制定了(le)相關的排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)法規。歐(ou)洲1993年(nian)(nian)開始實(shi)施(shi)歐(ou)I排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)標準,1997年(nian)(nian)實(shi)施(shi)歐(ou)II,2000年(nian)(nian)實(shi)施(shi)歐(ou)II,2004年(nian)(nian)實(shi)施(shi)歐(ou)IV;美(mei)國(guo)于1993年(nian)(nian)制定了(le)類同歐(ou)I的排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)標準,同時(shi)提出了(le)過渡(du)低(di)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)汽(qi)車(TLEV)、低(di)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)汽(qi)車(LEV)和超(chao)低(di)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)汽(qi)車(ULEV)排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)標準,對汽(qi)車排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)提出了(le)更高(gao)的要求;我國(guo)目前(qian)已全面實(shi)施(shi)歐(ou)II排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)標準,2006年(nian)(nian)7月(yue)1日(ri)起(qi),部(bu)分(fen)城(cheng)市實(shi)施(shi)歐(ou)I排(pai)(pai)(pai)(pai)放(fang)(fang)標準。


  降(jiang)(jiang)(jiang)低汽(qi)(qi)車(che)(che)油(you)耗(hao)雖然可以通(tong)過(guo)提高發動(dong)機效率(lv)、增加傳動(dong)效率(lv)、減少運行(xing)阻力等方(fang)法,但是(shi)(shi)根據汽(qi)(qi)車(che)(che)油(you)耗(hao)和汽(qi)(qi)車(che)(che)重量成線(xian)性關系的(de)(de)試驗結果。,如果汽(qi)(qi)車(che)(che)自重降(jiang)(jiang)(jiang)低10%,在其(qi)他條件不變的(de)(de)情況下,則可使汽(qi)(qi)車(che)(che)油(you)耗(hao)降(jiang)(jiang)(jiang)低8%,排放(fang)降(jiang)(jiang)(jiang)低4%,可見,降(jiang)(jiang)(jiang)低汽(qi)(qi)車(che)(che)自重是(shi)(shi)降(jiang)(jiang)(jiang)低汽(qi)(qi)車(che)(che)油(you)耗(hao)的(de)(de)簡單(dan)有效的(de)(de)方(fang)法。


  汽車質量對燃油消耗的影響可從以下分析中更一目了然地體現出來。如圖1-1所示,汽車在角度為α的坡面行駛,其行駛阻力Fwi可由方程1-1表示。



圖 1.jpg




以上各式中,m為汽車質量,p為空氣密度,Cw為風阻系數,A為汽車迎風截面積,vx為車速,g為重力加速度,ax為汽車加速度,KR為上坡阻力系數,Km為加速度阻力系數,將方程1-2~1-5代人方程1-1,可得:


1.jpg



  方程(cheng)1-6表明:汽車的運動阻力與汽車質量(liang)密切(qie)相關,通常(chang)當(dang)車型設計完成后,風(feng)阻便可固定,則車(che)(che)子的(de)運(yun)行阻力(也即燃油(you)消(xiao)耗(hao))與車(che)(che)子的(de)自身(shen)質量呈(cheng)線性關系。


  從汽車制造、使用中耗能的統計結果來看假定一部小汽車“一生”所耗能量為12.56×108kJ(3×108kcal),則行駛占82%,制造材料占10%,加工工藝占5%,輪胎占2%,潤滑油占1%.可以看出,減少汽車自重從而降低使用中油耗的重要意義。因此,美國汽車的自重自1974年以來,已經迅速下降,例如:1977年轎車平均重量為1900 kg,1985年下降到1360kg.汽車自重的這種明顯的變化只有通過各種構件用材的變化才可能實現。


  有(you)趣的(de)(de)是(shi),降低燃油消耗和排放,要求汽(qi)(qi)車(che)(che)輕量化,降低自(zi)重(zhong);而近年來,由(you)于汽(qi)(qi)車(che)(che)功能提升,安(an)全性增(zeng)加,舒適(shi)性改善,增(zeng)加了許多(duo)安(an)全件(jian)(jian)、自(zi)動化附(fu)件(jian)(jian)和相(xiang)關的(de)(de)舒適(shi)性附(fu)件(jian)(jian),這些又(you)使汽(qi)(qi)車(che)(che)自(zi)重(zhong)有(you)增(zeng)加的(de)(de)趨勢。但(dan)是(shi),如果(guo)不是(shi)輕量化材料和技(ji)術的(de)(de)應用,汽(qi)(qi)車(che)(che)自(zi)重(zhong)的(de)(de)增(zeng)加量將會更(geng)大,汽(qi)(qi)車(che)(che)自(zi)重(zhong)變化的(de)(de)趨墊見圖(tu)1-2。


圖 2.jpg


 減(jian)輕汽車自重可以(yi)采(cai)用(yong)密(mi)度(du)低的(de)鋁合金、塑料(liao)以(yi)及(ji)纖維(wei)增(zeng)強(qiang)復合材(cai)料(liao)。但這為些(xie)材(cai)料(liao)與低合金高(gao)(gao)強(qiang)度(du)鋼(gang)(gang)相比,尤(you)其和(he)近(jin)年發(fa)展(zhan)的(de)先進高(gao)(gao)強(qiang)度(du)鋼(gang)(gang)相比,不只(zhi)制造過程耗能(neng)多(duo)、工藝復雜,而且(qie)現階段的(de)價(jia)格也較高(gao)(gao)。根據我國及(ji)美國有關(guan)部門進行的(de)德(de)爾菲(Delphi)預測(ce),為了(le)減(jian)少能(neng)源消耗,汽車工業用(yong)材(cai)近(jin)期(qi)仍(reng)以(yi)鋼(gang)(gang)為主,中期(qi)可能(neng)發(fa)展(zhan)鋁合金,遠期(qi)才(cai)發(fa)展(zhan)工程塑料(liao)和(he)復合材(cai)料(liao)。這和(he)Compoton.對美國汽車材(cai)料(liao)使用(yong)的(de)預測(ce)是一致的(de)。1970年Compoton指出,即使到1985年,汽車工業中鋼(gang)(gang)鐵(tie)的(de)用(yong)量還會占70%以(yi)上,而且(qie)高(gao)(gao)強(qiang)度(du)鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)用(yong)量會有顯(xian)著增(zeng)加。


2001年美國典型家庭轎(jiao)車(che)用材的(de)(de)構成:鋼54%,鑄鐵10%,鋁合(he)(he)金8%,橡膠(jiao)和(he)(he)玻璃7%,鎂合(he)(he)金0.3%,其他12.7%,而高(gao)強度鋼的(de)(de)用量迅(xun)速增加,在國際鋼鐵協會組織的(de)(de)全世(shi)界34家鋼鐵公司和(he)(he)相關汽車(che)行業(ye)的(de)(de)輕量化項(xiang)目ULSABAVC白車(che)身(BIW)的(de)(de)開發中,高(gao)強度鋼用量已達90%以上(shang),這些(xie)數(shu)據和(he)(he)上(shang)述的(de)(de)預測趨勢相一致。


 在(zai)一(yi)部汽(qi)車(che)中(zhong)(zhong),鋼板的質量占車(che)體材料的83%以上。因(yin)此,采用(yong)低(di)合(he)金高強度(du)(du)(du)鋼板代替傳統的低(di)碳鋼板,對減輕汽(qi)車(che)自重、降低(di)油耗、提高汽(qi)車(che)構件(jian)強度(du)(du)(du)、保證安全行(xing)駛(shi)都(dou)具有重要的意義。正如Nitto等(deng)人(ren)在(zai)1981年所指(zhi)出的:“現在(zai)可以毫不夸張(zhang)地(di)說,如何利(li)用(yong)高強度(du)(du)(du)鋼板已經成(cheng)為影響80年代小(xiao)汽(qi)車(che)制造全局的關鍵技(ji)術(shu)問題。”基于最(zui)近幾年的試驗結(jie)(jie)果(guo)和所進行(xing)的理論分析,高強度(du)(du)(du)鋼板的應用(yong)及其在(zai)各類(lei)汽(qi)車(che)零、部件(jian)中(zhong)(zhong)的應用(yong)總結(jie)(jie)于表(biao)1-1。


表 1.jpg


 由表中關系方程(cheng)可(ke)(ke)(ke)以(yi)看(kan)出:除疲勞(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)外,其他(ta)各性能(neng)均正比于板(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du)和相應的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)性能(neng)(抗拉(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)、流變應力和彈性模量(liang))。如(ru)果材(cai)料(liao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)提(ti)高,在(zai)所要求的(de)(de)(de)(de)性能(neng)不(bu)(bu)變或略有提(ti)高的(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下,則(ze)(ze)板(ban)材(cai)構件(jian)(jian)厚(hou)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)以(yi)減(jian)薄,因而可(ke)(ke)(ke)以(yi)降低(di)(di)(di)構件(jian)(jian)重(zhong)量(liang)。以(yi)承受大變形的(de)(de)(de)(de)保險(xian)杠加強(qiang)(qiang)(qiang)體為例(li),該零件(jian)(jian)在(zai)使(shi)用(yong)中承受大的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)載荷,希望具有較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)壓(ya)潰(kui)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)。厚(hou)度(du)(du)、強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和壓(ya)潰(kui)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)關系方程(cheng)為P.cct(σb)”,n=1/2如(ru)以(yi)厚(hou)度(du)(du)t=5mm的(de)(de)(de)(de)普通碳鋼(gang)(gang)制造,設低(di)(di)(di)碳鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)σb=280 MPa,則(ze)(ze)P,=84K(K為常數);如(ru)采用(yong)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)σb=430 MPa的(de)(de)(de)(de)SAE950X制造,P.保持不(bu)(bu)變,則(ze)(ze)厚(hou)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)減(jian)為4mm或重(zhong)量(liang)可(ke)(ke)(ke)降低(di)(di)(di)20%;如(ru)采用(yong)σb=600 MPa的(de)(de)(de)(de)SAE980X制造,P,不(bu)(bu)變,則(ze)(ze)厚(hou)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)減(jian)至3.4mm,重(zhong)量(liang)可(ke)(ke)(ke)減(jian)少30%;如(ru)仍用(yong)SAE980X制造,但重(zhong)量(liang)只降低(di)(di)(di)20%,則(ze)(ze)P.可(ke)(ke)(ke)提(ti)高到98K.這(zhe)個例(li)子說明了(le)采用(yong)高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)優(you)越(yue)性。這(zhe)和文獻中所列(lie)的(de)(de)(de)(de)采用(yong)屈服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)為350 MPa的(de)(de)(de)(de)HSLA鋼(gang)(gang)代(dai)替(ti)低(di)(di)(di)碳鋼(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)分別使(shi)前(qian)梁(liang)、發動(dong)機支(zhi)架、保險(xian)杠加強(qiang)(qiang)(qiang)體、保險(xian)杠、門(men)、發動(dong)機內外蓋板(ban)等構件(jian)(jian)板(ban)厚(hou)減(jian)少15%~25%的(de)(de)(de)(de)計(ji)算結果是一致的(de)(de)(de)(de)。因此,采用(yong)高強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)鋼(gang)(gang)板(ban)制造車身構件(jian)(jian),可(ke)(ke)(ke)以(yi)減(jian)少板(ban)材(cai)厚(hou)度(du)(du),降低(di)(di)(di)構件(jian)(jian)重(zhong)量(liang),從而節(jie)約行駛油耗,并保證安(an)全運輸。


文獻指出:采用高強度鋼(gang)和先(xian)進高強度鋼(gang),還有(you)利于提高乘用車(che)(che)白(bai)車(che)(che)身的彎曲剛度、扭(niu)轉剛度以(yi)及相應的振動頻率(lv),從而有(you)利于降(jiang)低白(bai)車(che)(che)身的NVH性能。