梁振涛　高秀军

摘 要：随着我国国民环保意识的增强，当今汽车工业界将“节能、环保”设定为汽车研发的主旋律。在此种情况下，汽车发动机罩上材料的选用，必然以新型轻质材料为主，充分体现这些材料的环保性、节能性、有效性，以便汽车发动机罩能够有效应用，为实现汽车安全、节能、环保的应用奠定基础。基于此，本文将重点分析汽车发动机罩上新型轻质材料的应用。

关键词：汽车；发动机罩；新型轻质材料；应用

在降低燃油消耗、减少二氧化碳及有害气体排放量成为汽车工程界主攻方向的情况下，注重减轻汽车自重是非常必要的，其是降低燃油消耗和减少排放的有效措施。目前汽车轻量化研究中，汽车发动机罩作为重要的研究对象之一，选择新型轻质材料来替换低碳钢材料，可以使汽车发动机罩制作更加简单，且重量较轻、环保、节能，符合汽车工业发展要求，利于提高汽车应用效果[1]。所以，在汽车发动机罩生产中科学运用新型轻质材料是非常必要的。笔者将结合相关文献及工作经验，在下文分析几种比较适用的新型轻质材料。

1 高强钢

开发于20世纪70年代的汽车高强度钢板，在80年代得到了发展，推出了双相钢、烘烤硬化钢、无间隙原子钢。而到90年代又推出了微合金钢及相变诱导塑性钢，两种新型高强钢的抗拉强度较高，应用性能较佳。为了使高强钢能够科学的应用到汽车生产中，世界多个大型汽车公司纷纷加入相关工艺技术研究中，并取得了一定成果，推出了特殊的冲压工艺、激光焊接技等用于制造超轻高强度钢板。因此，当前超轻高强度钢板在汽车制造中越来越广泛，用于车门、发动机罩、行李箱盖板等外覆盖件制造，弥补了传统低碳钢材料的不足[2]。

在汽车发动机罩制造方面，应用高强度钢的作用主要是减轻汽车自身重量，并降低汽车油耗、提高汽车构件强度及安全性能。就以含磷高强度钢板来说，其比普通钢板的强度大15%～30%，厚度降低10%，应用到汽车发动机罩制造中，可以大大减汽车发动机罩重量的20%～30%。双相钢具有高强度的同时，伸长率较高、成型加工性能佳，将其应用到汽车发动机罩制造中，可以规避普通低碳钢应用形状稳定性差的问题，保证汽车外覆盖件应用良好。烘烤硬化钢板同样具有良好的应用性，目前一汽大众汽车公司部分汽车的生产就采用烘烤硬化钢板来制造汽车发动机罩。

2 铝合金

目前，铝合金这种轻质材料在汽车生产方面应用越来越广泛。铝具有较高的导电性和导热性，且密度小、塑性好、易回收利用。因此，铝合金适用于汽车制造中。出于汽车制造相关要求考虑，应用在汽车制造中的铝合金主要为铸造铝合金、变形铝合金。其中，变形铝合金适用于汽车发动机罩的生产，其比普通低碳钢材料性能好，可以大大减轻汽车发动机罩的重量，并且利于节约资源。北美和日本生产的许多载货车和轿车发动机罩就采用了铝合金这种轻质材料，如5000系列的铝合金发动机罩或6000系列铝合金，所生产的汽车发动机罩不仅减轻了汽车的重量，还解决了汽车前后质量不平衡的问题。一些欧美汽车公司认识到铝合金的优越性，采用冲压工艺等对铝合金进行加工，制造汽车发动机罩，像沃尔沃汽车、雪铁龙汽车等汽车发动机罩均采用铝合金材料。

从目前铝合金发动机罩应用情况来看，要想全面应用铝合金这一轻质材料还是比较困难的，因为铝合金加工难度大、铝合金成型性不佳、铝合金焊接性性能差、铝价格较高等这些问题的存在，在很大程度上阻碍铝合金材料的全面应用。为此，相关单位或研究人员应当基于科学技术全面发展的步伐，对铝合金材料进行深入的研究与开发，逐步克服汽车制造中铝合金材料应用困难。

3 镁合金

基于汽车工业发展需要角度来说，镁合金是最优发展前景的轻金属结构材料。镁是地球上存储量最丰富的轻金属之一，其占地球表面金属资源的2.3%，具有较强的强度、弹性模量、刚性、抗电磁干扰屏蔽性、减震抗冲击能力等，同是其切削加工性能、尺寸稳定性较佳。因此，镁合金非常适合应用于汽车制造中。

汽车发动机罩制造工艺要求，选用高质量、高标准的板材，并且符合汽车应用相关需求。科学、合理的利用镁合金材料进行汽车发动机罩制造，充分发挥镁合金的优势，可以使制成的汽车发动机罩质量轻、防撞击性能佳，利于提高汽车燃油效率和汽车的安全性能[3]。目前，国内汽车发动机罩制造中，镁合金之所以应用的不全面，主要是存在技术问题，加之大多数技术人员未充分理解镁合金材料的特性，使得镁合金发动机罩设计不佳等问题存在，致使目前镁合金发动机罩没能得到普及。

4 复合材料

所谓复合材料是指一种增强纤维和塑料复合而形成的材料。复合成分不同，就可以形成不同类型的复合材料。目前，在汽车发动机罩制造方面应用比较广泛的复合材料为：乙烯基酯树脂。乙烯基酯树脂具的强度高、韧性佳、耐腐蚀、耐热，对其进行科学、合理的加工，可以制造出较轻的发动机罩。如林肯轿车、部分福特轿车、190重型载货车等均采用复合材料[4]。所以，科学、合理的应用复合材料来代替低碳钢材料进行汽车发动机罩制造，同样可以大大提高发动机罩的应用性能，使得汽车使用更加节能、环保、安全。

5 结束语

随着汽车应用的日益广泛及汽车污染的日益严重，使得汽车工业领域向节能、环保、安全方向发展。基于此，在对汽车发动机罩制造的过程中，应当注意选用适合的新型轻质材料，如铝合金、镁合金、复合材料、高强钢等，代替低碳钢材料，降低发动机罩的重量，提高其应用性能，如此可以使汽车使用更加节能、环保、安全。所以，科学、合理的应用新型轻质材料来进行汽车发动机罩生产是非常有意义的。

参考文献：

[1]徐津津.新型轻质材料在汽车发动机罩上的应用[J].上海汽车，2010（3）：44-46.

[2]崔东.基于行人头部保护的新型复合材料发动机罩设计[D].哈尔滨工业大学，2010.

[3]王宏雁，高卫民，潘玲玲，等.轻质结构发动机罩设计研究.同济大学学报（自然科学版），2011（8）：1098-1103.

[4]冯美斌.汽车轻量化技术中新材料的发展及应用[J].汽车工程，2011，28（3）：213-220.