汽車的普及、保有量的快速增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的快速實(shí)施，導(dǎo)致道路擁擠不堪、道路交通事故頻發(fā)，噪音和廢氣對(duì)環(huán)境的污染等等，成為困擾人類生存環(huán)境的嚴(yán)重 問(wèn)題。人類面臨著石油資源的匱乏，自然環(huán)境的破壞，生態(tài)變化的危機(jī)。因此，社會(huì)對(duì)汽車制造業(yè)提出了要求：安全、節(jié)能、環(huán)保！
高品質(zhì)設(shè)計(jì)滿足高標(biāo)準(zhǔn)要求
實(shí)現(xiàn)節(jié)省資源、環(huán)保和節(jié)能降耗的目標(biāo)，必須從整車設(shè)計(jì)方面入手。從降低能耗的要求分析，可以通過(guò)：采用體積更小、品質(zhì)更輕、功率更大、耗油量更低、廢氣排 放污染更少、技術(shù)更先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)；開發(fā)傳動(dòng)效率更高的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)；改善車身的形狀；減小空氣阻力；改善底盤的結(jié)構(gòu)；提高整體性能。其中車身和底盤部分在 汽車總品質(zhì)中所占比例比較大，可改善空間大。除此之外，還必須考慮采用新型材料來(lái)降低整車的品質(zhì)，從而減少燃油消耗和廢氣排放。
汽車輕量化，是指在保證汽車強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地減輕汽車的整車品質(zhì)。首先要從汽車結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)開始，充分考慮到新材料（包括輕量化材料） 的應(yīng)用?，F(xiàn)代汽車工業(yè)設(shè)計(jì)，幾乎全部采用了CAD/CAE/CAM技術(shù)，可利用FEA有限元分析功能來(lái)分析部件結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)行為、應(yīng)力分布，并對(duì)生成的相關(guān) 資料進(jìn)行工程分析與剛度和強(qiáng)度計(jì)算，對(duì)局部進(jìn)行優(yōu)化及強(qiáng)化設(shè)計(jì)，達(dá)到輕量化的目的。
此車共計(jì)采用了160kg的CFRP，由此將鋼板用量減輕了550kg
減量化是一種顛覆傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的革命性設(shè)計(jì)手段，并不是單純的以減輕車身品質(zhì)作為終目標(biāo)，它要從結(jié)構(gòu)方面考慮，本著功能集中的設(shè)計(jì)原則，盡大可能的減 少零部件的數(shù)量，減小零部件體積和外部尺寸，使結(jié)構(gòu)更加緊湊；從而達(dá)到在符合各種法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的前提下，在不影響整體性能的情況下，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保、回圈經(jīng) 濟(jì)的目的。
減量化是高品質(zhì)設(shè)計(jì)中的核心組成部分，要求必須從采用全新的形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、先進(jìn)的控制技術(shù)、輕量化車身、新型高強(qiáng)度輕型材料、減少零部件數(shù)量、優(yōu)化結(jié) 構(gòu)和提高工藝方面開始。形狀優(yōu)化設(shè)計(jì)法，是基於生物學(xué)增長(zhǎng)規(guī)律的設(shè)計(jì)方法，既可減少車身部件數(shù)量，又可減輕零件品質(zhì)，還可延長(zhǎng)零件的使用壽命。采用形狀優(yōu) 化設(shè)計(jì)的車型零件數(shù)可以從400個(gè)減少到少於100個(gè)，品質(zhì)減輕25～30％，多可使裝車品質(zhì)降低500kg左右。由此，可看出這種設(shè)計(jì)的巨大潛力。
新型輕質(zhì)材料在汽車輕量化過(guò)程中的重要性
汽車常用的輕量化材料有：高強(qiáng)度鋼、鋁鎂合金、塑料及聚合物材料、樹脂基復(fù)合材料、碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料等。雖然鋼鐵材料仍在結(jié)構(gòu)材料中保持 主導(dǎo)地位，但比例逐年下降，鋁鎂合金、工程塑料、復(fù)合材料等材料比例逐漸增加。“以塑代鋼”已成為汽車工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，可以做到從汽車結(jié)構(gòu)件擴(kuò)展到整個(gè)汽 車的內(nèi)外飾件。從結(jié)構(gòu)材料和功能材料的角度以及物理性能指標(biāo)等方面分析，塑料及復(fù)合材料無(wú)疑是的汽車輕量化材料，也是實(shí)現(xiàn)輕量化的重要途徑之一。
塑料在汽車上的應(yīng)用
塑料是汽車上應(yīng)用廣泛的輕質(zhì)材料。它是以合成樹脂為基體，加入不同的添加劑并在一定的溫度、壓力的作用下，塑造成各種形狀制品的高分子材料。塑料的種類 繁多，按熱性能分為熱固性和熱塑性兩類；按應(yīng)用范圍又可分為通用塑料、工程塑料、高性能工程塑料。塑料幾乎可以應(yīng)用在汽車上的所有總成，行業(yè)內(nèi)習(xí)慣將它們 分為內(nèi)裝（飾）件、外裝件和功能件（其他結(jié)構(gòu)件）。可以對(duì)汽車安全性、舒適性、輕量化、回收利用等的提升給予了較大的技術(shù)支援。
目前使用量大的汽車塑料有PP（聚丙烯）、PUR（聚氨酯）、PVC（聚氯乙烯）、ABS、PA（聚醯胺或稱尼龍）和PE（聚乙烯）。隨著現(xiàn)代化塑料工業(yè)的發(fā)展，高性能工程塑料也越來(lái)越多的在汽車上應(yīng)用。
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