自(zi)20世紀70年代中期以來,世界上主要工業(ye)化國(guo)(guo)家,汽(qi)(qi)車(che)(che)尤(you)其(qi)是小汽(qi)(qi)車(che)(che)的生產(chan)迅速發展。以美國(guo)(guo)為(wei)例,1975年小汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量為(wei)898.7萬輛(liang),汽(qi)(qi)車(che)(che)保(bao)有(you)量為(wei)1.327億輛(liang);到1985年,汽(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)量上升到1165.4萬輛(liang),其(qi)中轎(jiao)車(che)(che)達(da)(da)(da)818萬輛(liang),汽(qi)(qi)車(che)(che)保(bao)有(you)量達(da)(da)(da)1.686億輛(liang)。1985年全世界汽(qi)(qi)車(che)(che)總(zong)產(chan)量達(da)(da)(da)4503萬輛(liang),保(bao)有(you)量達(da)(da)(da)4.71億輛(liang)。


  2005年(nian)(nian)(nian)(nian)美國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)達(da)1202萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang),全世界汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)總產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)達(da)6772萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang),保有(you)(you)量(liang)(liang)(liang)(liang)達(da)6.5億(yi)輛(liang)(liang)(liang)。2000年(nian)(nian)(nian)(nian)以后,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)發展進入(ru)了(le)快(kuai)車(che)(che)(che)(che)道,每(mei)(mei)年(nian)(nian)(nian)(nian)都以兩位數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)速(su)率增(zeng)長,2006年(nian)(nian)(nian)(nian),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)達(da)728萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang),產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)已位于(yu)(yu)世界第三,銷量(liang)(liang)(liang)(liang)處世界第二(er)(er)(er),而2007年(nian)(nian)(nian)(nian)產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)已超過(guo)880萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang),如果加上農(nong)用車(che)(che)(che)(che)可超過(guo)1000萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang),產(chan)(chan)、銷量(liang)(liang)(liang)(liang)穩(wen)居世界第二(er)(er)(er),而汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)保有(you)(you)量(liang)(liang)(liang)(liang)超過(guo)5000萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)。預計(ji)到(dao)2020年(nian)(nian)(nian)(nian),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)庭轎車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保有(you)(you)量(liang)(liang)(liang)(liang)有(you)(you)望超過(guo)1億(yi)輛(liang)(liang)(liang),汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)保有(you)(you)量(liang)(liang)(liang)(liang)將超過(guo)1.6億(yi)輛(liang)(liang)(liang)。按(an)2003年(nian)(nian)(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)統(tong)計(ji),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)每(mei)(mei)千(qian)人汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擁(yong)有(you)(you)量(liang)(liang)(liang)(liang)僅為(wei)(wei)15輛(liang)(liang)(liang),美國(guo)(guo)(guo)(guo)已達(da)850輛(liang)(liang)(liang)。汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)發展,產(chan)(chan)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加,汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)保有(you)(you)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)提高,產(chan)(chan)生(sheng)三個主要問題(ti)(ti)。其一是(shi)能耗(hao)(hao)(hao)加大(da),2003年(nian)(nian)(nian)(nian)中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)燃(ran)油(you)(you)(you)(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)已達(da)6000萬(wan)(wan)(wan)噸,2005年(nian)(nian)(nian)(nian)已達(da)1.3億(yi)噸,2010年(nian)(nian)(nian)(nian)可能會達(da)到(dao)2.7億(yi)噸;降低燃(ran)油(you)(you)(you)(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)已成(cheng)各(ge)(ge)國(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)當務之急。二(er)(er)(er)是(shi)環保和排放(fang)(fang)污染加重,燃(ran)油(you)(you)(you)(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)增(zeng)加,必(bi)然帶來排放(fang)(fang)污染增(zeng)加。在通常情(qing)況下,按(an)滿(man)足歐(ou)II排放(fang)(fang)標(biao)(biao)準,汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)每(mei)(mei)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)1噸燃(ran)油(you)(you)(you)(you),將會排放(fang)(fang)二(er)(er)(er)氧化碳(tan) 2000 kg,NO,44.09 kg,微粒1kg,汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)排放(fang)(fang)污染也是(shi)驚人的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。三是(shi)安全交通事故(gu)增(zeng)加,中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)每(mei)(mei)年(nian)(nian)(nian)(nian)因交通事故(gu)而造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)傷(shang)亡(wang)人數高達(da)20萬(wan)(wan)(wan)人/年(nian)(nian)(nian)(nian),即百(bai)萬(wan)(wan)(wan)輛(liang)(liang)(liang)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)死亡(wang)人數高達(da)0.5萬(wan)(wan)(wan)人。為(wei)(wei)保證汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)工(gong)(gong)業(ye)健康發展,各(ge)(ge)國(guo)(guo)(guo)(guo)都制定(ding)(ding)(ding)了(le)相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)(fa)(fa)規(gui)。首(shou)(shou)先是(shi)如何減(jian)少汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)行車(che)(che)(che)(che)油(you)(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao),節約能源。能耗(hao)(hao)(hao)問題(ti)(ti)首(shou)(shou)次變得尖銳源于(yu)(yu)20世紀70年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)初(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)石油(you)(you)(you)(you)危機,石油(you)(you)(you)(you)供應短缺和價格猛漲,迫使一些(xie)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)采取相應對策(ce)。70年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)末,美國(guo)(guo)(guo)(guo)和日本(ben)相繼(ji)制定(ding)(ding)(ding)了(le)內容類似(si)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能源政(zheng)策(ce)。美國(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)公司(si)平(ping)均(jun)油(you)(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)法(fa)(fa)(fa)(CAFé)要求各(ge)(ge)汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)廠(chang)生(sheng)產(chan)(chan)銷售的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)小汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)均(jun)油(you)(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)為(wei)(wei):1978年(nian)(nian)(nian)(nian)為(wei)(wei)7.61 km/L(18mile/gal),1980年(nian)(nian)(nian)(nian)為(wei)(wei)8.46 km/L(20mile/gal),1985 年(nian)(nian)(nian)(nian)為(wei)(wei)11.67 km/L(27. 6mile/gal).在汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)油(you)(you)(you)(you)價持續攀升的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)今(jin)天,這一法(fa)(fa)(fa)規(gui)更(geng)加嚴格。在美國(guo)(guo)(guo)(guo),當某車(che)(che)(che)(che)型不(bu)能滿(man)足CAFé規(gui)定(ding)(ding)(ding)時(shi),該(gai)車(che)(che)(che)(che)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)廠(chang)家(jia)將受到(dao)高額罰款,該(gai)車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)買主也將被征(zheng)(zheng)收汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)超標(biao)(biao)稅,汽(qi)(qi)油(you)(you)(you)(you)超標(biao)(biao)稅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)起征(zheng)(zheng)點為(wei)(wei)9.52km/L(22.5mile/gal);這一指標(biao)(biao)將對整(zheng)個汽(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)設計(ji)用材及其生(sheng)產(chan)(chan)產(chan)(chan)生(sheng)重大(da)影響;日本(ben)也于(yu)(yu)1999年(nian)(nian)(nian)(nian)規(gui)定(ding)(ding)(ding)了(le)車(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)油(you)(you)(you)(you)耗(hao)(hao)(hao)限(xian)值,該(gai)限(xian)值依據車(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)備質量(liang)(liang)(liang)(liang)不(bu)同(tong)(tong),車(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)驅動形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong),以及變速(su)箱形(xing)式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)而改變;盡(jin)管歐(ou)洲(zhou)尚無燃(ran)油(you)(you)(you)(you)方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)定(ding)(ding)(ding),但CEE規(gui)定(ding)(ding)(ding)了(le)燃(ran)油(you)(you)(you)(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)試方法(fa)(fa)(fa),政(zheng)府公布每(mei)(mei)種(zhong)車(che)(che)(che)(che)型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實測(ce)(ce)燃(ran)油(you)(you)(you)(you)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao),引導用戶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)購車(che)(che)(che)(che)意向;中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)也于(yu)(yu)2003年(nian)(nian)(nian)(nian)制定(ding)(ding)(ding)并實施了(le)車(che)(che)(che)(che)輛(liang)(liang)(liang)燃(ran)料(liao)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)(hao)量(liang)(liang)(liang)(liang)限(xian)值方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)法(fa)(fa)(fa)規(gui)。


  汽(qi)(qi)車數量增(zeng)(zeng)多(duo),車速(su)增(zeng)(zeng)高,車禍增(zeng)(zeng)多(duo)。為保證人(ren)員(yuan)和(he)(he)車輛安(an)全(quan),美(mei)(mei)國(guo)在(zai)1966年(nian)制(zhi)定(ding)了(le)聯邦(bang)汽(qi)(qi)車安(an)全(quan)標(biao)準(Federal Motor Vehicle Safety Standard)[2].這個標(biao)準的(de)內容在(zai)技術(shu)上逐年(nian)加嚴。此外,1970年(nian),美(mei)(mei)國(guo)、日本與(yu)西歐各國(guo)共同制(zhi)定(ding)了(le)安(an)全(quan)實(shi)(shi)驗車(Experimental Safety Vehicle)計劃,并進行了(le)幾年(nian)的(de)研究試制(zhi)和(he)(he)國(guo)際交流(liu),從(cong)而得(de)出,保證安(an)全(quan)的(de)一個重要措施(shi)(shi)是汽(qi)(qi)車構造和(he)(he)構件要顯著增(zeng)(zeng)強(qiang)。例(li)如,美(mei)(mei)國(guo)規(gui)(gui)定(ding)汽(qi)(qi)車的(de)前(qian)保險杠必(bi)須承受在(zai)8.05 km/h(5mile/h)車速(su)下的(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)無任何(he)永久變形。近年(nian)來(lai),安(an)全(quan)法(fa)規(gui)(gui)逐年(nian)嚴格,基于有(you)關單位的(de)統計報告,在(zai)車輛碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)事故中,正面(mian)(mian)碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)占(zhan)49%,側(ce)面(mian)(mian)碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)占(zhan)25%,追尾(wei)(即后碰(peng))占(zhan)22%.雖然(ran)側(ce)碰(peng)比(bi)例(li)較少(shao),但人(ren)員(yuan)傷害(hai)最嚴重。歐美(mei)(mei)除制(zhi)定(ding)了(le)正碰(peng)法(fa)規(gui)(gui)FMVSS208 和(he)(he)ECE R94外,還(huan)制(zhi)定(ding)了(le)側(ce)面(mian)(mian)碰(peng)撞(zhuang)(zhuang)法(fa)規(gui)(gui) FMVSS214 和(he)(he)ECE R95,我國(guo)2004年(nian)6月1日起(qi)(qi)實(shi)(shi)施(shi)(shi)正撞(zhuang)(zhuang)法(fa)規(gui)(gui),2006年(nian)7月1日起(qi)(qi)正式實(shi)(shi)施(shi)(shi)側(ce)碰(peng)法(fa)規(gui)(gui)。


  為(wei)降低排(pai)放(fang)(fang),歐(ou)(ou)美(mei)均先(xian)后制定了(le)相關的排(pai)放(fang)(fang)法規。歐(ou)(ou)洲(zhou)1993年(nian)開始實(shi)施(shi)(shi)(shi)(shi)歐(ou)(ou)I排(pai)放(fang)(fang)標準(zhun)(zhun),1997年(nian)實(shi)施(shi)(shi)(shi)(shi)歐(ou)(ou)II,2000年(nian)實(shi)施(shi)(shi)(shi)(shi)歐(ou)(ou)II,2004年(nian)實(shi)施(shi)(shi)(shi)(shi)歐(ou)(ou)IV;美(mei)國于1993年(nian)制定了(le)類同(tong)歐(ou)(ou)I的排(pai)放(fang)(fang)標準(zhun)(zhun),同(tong)時提出(chu)了(le)過渡低排(pai)放(fang)(fang)汽車(TLEV)、低排(pai)放(fang)(fang)汽車(LEV)和超低排(pai)放(fang)(fang)汽車(ULEV)排(pai)放(fang)(fang)標準(zhun)(zhun),對(dui)汽車排(pai)放(fang)(fang)提出(chu)了(le)更高的要求(qiu);我(wo)國目前已(yi)全面實(shi)施(shi)(shi)(shi)(shi)歐(ou)(ou)II排(pai)放(fang)(fang)標準(zhun)(zhun),2006年(nian)7月1日起,部分城市實(shi)施(shi)(shi)(shi)(shi)歐(ou)(ou)I排(pai)放(fang)(fang)標準(zhun)(zhun)。


  降(jiang)低(di)(di)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)油(you)耗(hao)(hao)(hao)雖然可(ke)以通過提高發動機效(xiao)率、增(zeng)加傳動效(xiao)率、減少運行阻力(li)等方法(fa),但是(shi)根據汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)油(you)耗(hao)(hao)(hao)和汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)重(zhong)量成線性關系的(de)試驗結(jie)果。,如(ru)果汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)自重(zhong)降(jiang)低(di)(di)10%,在其他條件不變的(de)情況(kuang)下,則可(ke)使汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)油(you)耗(hao)(hao)(hao)降(jiang)低(di)(di)8%,排放降(jiang)低(di)(di)4%,可(ke)見,降(jiang)低(di)(di)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)自重(zhong)是(shi)降(jiang)低(di)(di)汽(qi)(qi)(qi)車(che)(che)(che)(che)油(you)耗(hao)(hao)(hao)的(de)簡(jian)單有效(xiao)的(de)方法(fa)。


  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1-6表明:汽車的運動阻力與(yu)汽車質量密(mi)切相關,通(tong)常當車型設計完成后(hou),風阻便可(ke)固(gu)定,則(ze)車子的(de)運行阻力(也即(ji)燃油消耗(hao))與(yu)車子的(de)自(zi)身質量呈線性關(guan)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。


  有趣的(de)(de)(de)是(shi),降低燃油消耗和排放,要求汽(qi)(qi)車(che)輕量(liang)化(hua)(hua),降低自(zi)重(zhong)(zhong)(zhong);而近(jin)年來,由(you)于汽(qi)(qi)車(che)功能提升,安全性(xing)增(zeng)加(jia),舒適(shi)性(xing)改善,增(zeng)加(jia)了(le)許多(duo)安全件、自(zi)動化(hua)(hua)附件和相關的(de)(de)(de)舒適(shi)性(xing)附件,這些又使汽(qi)(qi)車(che)自(zi)重(zhong)(zhong)(zhong)有增(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)趨(qu)勢。但(dan)是(shi),如果不是(shi)輕量(liang)化(hua)(hua)材料和技術的(de)(de)(de)應用(yong),汽(qi)(qi)車(che)自(zi)重(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)量(liang)將會(hui)更(geng)大,汽(qi)(qi)車(che)自(zi)重(zhong)(zhong)(zhong)變化(hua)(hua)的(de)(de)(de)趨(qu)墊見圖1-2。


圖 2.jpg


 減輕汽車(che)(che)自重可(ke)以采(cai)用密度(du)低的(de)(de)鋁(lv)合(he)金、塑料以及纖維增強(qiang)復(fu)合(he)材(cai)料。但這為些材(cai)料與低合(he)金高強(qiang)度(du)鋼(gang)相(xiang)比,尤(you)其和近年發(fa)展(zhan)的(de)(de)先(xian)進高強(qiang)度(du)鋼(gang)相(xiang)比,不只(zhi)制造過程耗(hao)能(neng)(neng)多、工藝復(fu)雜,而且現階段(duan)的(de)(de)價格(ge)也(ye)較高。根據我國(guo)及美國(guo)有關(guan)部門進行的(de)(de)德爾菲(fei)(Delphi)預(yu)測(ce),為了減少能(neng)(neng)源(yuan)消耗(hao),汽車(che)(che)工業(ye)(ye)用材(cai)近期仍以鋼(gang)為主,中期可(ke)能(neng)(neng)發(fa)展(zhan)鋁(lv)合(he)金,遠期才發(fa)展(zhan)工程塑料和復(fu)合(he)材(cai)料。這和Compoton.對(dui)美國(guo)汽車(che)(che)材(cai)料使(shi)用的(de)(de)預(yu)測(ce)是一致的(de)(de)。1970年Compoton指出,即使(shi)到1985年,汽車(che)(che)工業(ye)(ye)中鋼(gang)鐵(tie)的(de)(de)用量(liang)(liang)還會占70%以上,而且高強(qiang)度(du)鋼(gang)材(cai)的(de)(de)用量(liang)(liang)會有顯著增加。


2001年美國典(dian)型家(jia)庭轎車(che)用材(cai)的構成:鋼(gang)54%,鑄鐵10%,鋁合金(jin)8%,橡膠和(he)玻璃7%,鎂合金(jin)0.3%,其他12.7%,而高(gao)強(qiang)度(du)鋼(gang)的用量(liang)迅速增加,在國際鋼(gang)鐵協會(hui)組織的全世(shi)界34家(jia)鋼(gang)鐵公司和(he)相關汽(qi)車(che)行業的輕量(liang)化項目ULSABAVC白(bai)車(che)身(BIW)的開發中,高(gao)強(qiang)度(du)鋼(gang)用量(liang)已達90%以上(shang),這些數據和(he)上(shang)述的預測趨勢相一致。


 在(zai)一部汽(qi)車(che)中(zhong),鋼板(ban)的質量占車(che)體材料的83%以(yi)上。因此,采用(yong)低合金高強(qiang)度(du)(du)鋼板(ban)代(dai)替傳統的低碳鋼板(ban),對減輕汽(qi)車(che)自重(zhong)、降低油耗、提高汽(qi)車(che)構件強(qiang)度(du)(du)、保證安全行(xing)(xing)駛都具有(you)重(zhong)要(yao)的意義(yi)。正如Nitto等(deng)人在(zai)1981年所指出(chu)的:“現(xian)在(zai)可以(yi)毫不夸張地說(shuo),如何利用(yong)高強(qiang)度(du)(du)鋼板(ban)已經成(cheng)為影(ying)響80年代(dai)小(xiao)汽(qi)車(che)制造(zao)全局(ju)的關鍵技(ji)術(shu)問題(ti)。”基于最近幾年的試驗結果和所進行(xing)(xing)的理論分析,高強(qiang)度(du)(du)鋼板(ban)的應用(yong)及其在(zai)各類汽(qi)車(che)零、部件中(zhong)的應用(yong)總(zong)結于表1-1。


表 1.jpg


 由表中關系方程可(ke)(ke)(ke)以(yi)看出:除(chu)疲勞強(qiang)度(du)(du)(du)(du)外(wai),其他各性(xing)能(neng)(neng)(neng)均正比于板材(cai)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)和(he)(he)(he)相應的(de)(de)材(cai)料性(xing)能(neng)(neng)(neng)(抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)(du)(du)、流(liu)變(bian)(bian)應力和(he)(he)(he)彈(dan)性(xing)模量)。如果材(cai)料強(qiang)度(du)(du)(du)(du)提(ti)高,在(zai)所要求的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)不變(bian)(bian)或(huo)略有提(ti)高的(de)(de)前(qian)(qian)提(ti)下,則(ze)板材(cai)構(gou)(gou)件(jian)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)可(ke)(ke)(ke)以(yi)減薄,因而(er)可(ke)(ke)(ke)以(yi)降(jiang)低(di)構(gou)(gou)件(jian)重(zhong)(zhong)量。以(yi)承受大變(bian)(bian)形的(de)(de)保(bao)險(xian)杠加強(qiang)體為例,該零件(jian)在(zai)使(shi)用(yong)(yong)(yong)中承受大的(de)(de)撞擊載荷,希望具有較高的(de)(de)壓潰(kui)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)。厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)、強(qiang)度(du)(du)(du)(du)和(he)(he)(he)壓潰(kui)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)之間(jian)的(de)(de)關系方程為P.cct(σb)”,n=1/2如以(yi)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)t=5mm的(de)(de)普通碳(tan)鋼(gang)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao),設低(di)碳(tan)鋼(gang)的(de)(de)σb=280 MPa,則(ze)P,=84K(K為常(chang)數);如采用(yong)(yong)(yong)強(qiang)度(du)(du)(du)(du)σb=430 MPa的(de)(de)SAE950X制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao),P.保(bao)持不變(bian)(bian),則(ze)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)可(ke)(ke)(ke)減為4mm或(huo)重(zhong)(zhong)量可(ke)(ke)(ke)降(jiang)低(di)20%;如采用(yong)(yong)(yong)σb=600 MPa的(de)(de)SAE980X制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao),P,不變(bian)(bian),則(ze)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du)可(ke)(ke)(ke)減至3.4mm,重(zhong)(zhong)量可(ke)(ke)(ke)減少30%;如仍用(yong)(yong)(yong)SAE980X制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao),但(dan)重(zhong)(zhong)量只降(jiang)低(di)20%,則(ze)P.可(ke)(ke)(ke)提(ti)高到(dao)98K.這個例子說明了(le)采用(yong)(yong)(yong)高強(qiang)度(du)(du)(du)(du)鋼(gang)的(de)(de)優越性(xing)。這和(he)(he)(he)文獻中所列的(de)(de)采用(yong)(yong)(yong)屈服強(qiang)度(du)(du)(du)(du)為350 MPa的(de)(de)HSLA鋼(gang)代(dai)替低(di)碳(tan)鋼(gang)可(ke)(ke)(ke)分別使(shi)前(qian)(qian)梁、發動機(ji)支架、保(bao)險(xian)杠加強(qiang)體、保(bao)險(xian)杠、門、發動機(ji)內外(wai)蓋板等構(gou)(gou)件(jian)板厚(hou)(hou)(hou)減少15%~25%的(de)(de)計算結(jie)果是一(yi)致(zhi)的(de)(de)。因此,采用(yong)(yong)(yong)高強(qiang)度(du)(du)(du)(du)鋼(gang)板制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)車身構(gou)(gou)件(jian),可(ke)(ke)(ke)以(yi)減少板材(cai)厚(hou)(hou)(hou)度(du)(du)(du)(du),降(jiang)低(di)構(gou)(gou)件(jian)重(zhong)(zhong)量,從而(er)節約行駛油耗,并保(bao)證安(an)全運輸(shu)。


文(wen)獻指出:采用(yong)高(gao)強(qiang)度(du)鋼和先進高(gao)強(qiang)度(du)鋼,還有利(li)(li)于提高(gao)乘用(yong)車(che)(che)(che)白車(che)(che)(che)身的彎曲剛(gang)度(du)、扭轉剛(gang)度(du)以及(ji)相應的振(zhen)動頻率,從而有利(li)(li)于降低白車(che)(che)(che)身的NVH性能。