汽车轻量化意义和推进汽车应用铝合金车轮

[一]、汽车制造材料发展的轻量化趋势
　　汽车材料是汽车品质的基础，在汽车产业中具有重要的地位“汽车发展，材料先行”，汽车技术的发展，在很大程度上取决于汽车制造材料的不断进步。
　　在结构材料体系中，钢铁因其的使用性能和良好的加工工艺性，在汽车工业发展的初期，便居身于汽车制造材料的主导地位。尤其随着钢铁在各个工业中大规模应用，使其成本不断降低，钢铁在汽车制造材料的主导地位愈发巩固，使用总量保持在50%以上。
　　20世纪末期，能源问题逐渐受到世界性竣注面对日益短缺的常规能源，作为生产能源消耗主要载体之一的汽车工业，开始做出积极的战略调整，以应对能源短缺所带来的不利影响，节能型汽车成为汽车工业发展的主题。而新型结构材料的应用，首先推动了节能环保型汽车创新性发展。针对为突出的汽车轻量化要求，使用其他轻质结构材料替代传统的钢铁材料，减轻了汽车自重，实现了节省燃料的目的。据部门统计，汽车所用燃料约60%消耗于汽车自重，汽车质量每减轻10%，可降低油耗6%~8%。测试表明，在经济行驶速度下，汽车质量每减少1kg，1L汽油可多运行1.1m。
　　近20年来，汽车用结构材料在构成上有了明显的变化，轻质金属、合成塑料、陶瓷以及各类复合材料，逐渐被广泛地应用在汽车上，汽车质量不断减轻，满足了节能化需要，成为汽车发展一个重要方向。但应指出，汽车用结构材料的使用并不是笼统着眼于零部件质量的降低。如出于性的考虑，铝合金材料悬挂臂的应用增长并不明显，目前还倾向于钢铁材料的使用。在轮毂材料方面，1995年以来铝合金的使用反而略有下降原因是小型卡车大量使用复合钢。而保险杠的发展与轻量化趋势相反，1995年铝合金和塑料的使用比率占45%，到2001年比率降到20%，这是由于用钢的强度和冲击韧性的显著优势，于作为保险杠材料。总之，就汽车整体结构而言，由于轻量化零部件的应用一直呈增长势头，使轻量化材料应用呈明显增长趋势。
　　随着“环境友好”概念日益受到重视，使汽车节能降耗的要求不断高涨的同时，相关环保法规日趋严酷。实现汽车低尾气排放甚至零排放，己经成为环保型汽车发展的现实目标。制造商正努力将电动混合燃油汽车推向市场，这要求在汽车结构材料的使用上，向轻量化趋势发展。另外汽车用燃料电池技术的不断成熟，使车用燃料电池材料的不断突破，而未来由电池动力驱动的汽车将对材料提出要求。
　　汽车用功能材料作为汽车制造材料的另一组成部分，同汽车用结构材料一样，有着服务于“节能环保”的轻量化要求。
　　[二]、推进汽车应用铝合金车轮
　　车轮是重要的保安件，对其性要求很高，轿车采用各种式样的铝合金车轮已相当普遍。车轮轮惘用铝合金，要求较高的强度(疲劳强度、闪光焊焊接性、滚轧成型性等)；铸造用铝合金则要求有良好的铸造性和足够的强度。铝铸件车轮的特点：质量轻；由于散热性好，防止了轮胎的过热；尺寸，减少了纵向和横向的振动。
　　车轮是刚性部件，在中心支撑轮胎，应具有较高的强度与刚度。车轮与汽车的多种性能密切相关，整车的性和性很大程度上取决于所用车轮及所装轮胎的性能和使用寿命。因此要求车轮具有足够的负载能力和速度能力；良好的附着性和缓冲特性；和良好的气密性；良好的均匀性和质量平衡；较小的滚动阻力和行驶噪声：精美的外观和装饰性，质量小。，拆装方便，互换性好。铝合金车轮与钢制车轮相比，能地满足以上要求。
　　车轮与轮胎配合使用，因而其具有高度标准化、系列化、通用化的特点。就车轮的分类而言，按结构可分为1件式、2件式和多件式；按材质可分为轻合金车轮、钢制车轮和非金属车轮；按制造方式可分为铸造车轮、滚型车轮和型钢车轮；按轮辐状态可分为深槽轮惘车轮、半深槽轮惘车轮、巧。深槽轮惘车轮等；按轮辐结构形式可分为辐板式、辐条式等。从1964年美国开始使用铸铝件车轮以来，铝合金车轮以其质量轻、平衡度好、造型美观(形式变化多样)、较好的强度、节约燃料等优点，正逐步取代钢制车轮。我国从20世纪80年代开始生产推广使用并出口铝车轮。