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新材料在重卡上的应用

2018-08-20刁进

山东工业技术 2018年13期
关键词:重卡新材料轻量化

摘 要:载重卡车在我国的应用十分广泛,对于载重卡车来说,对其研究最重要的一个方面就是降低其自身的重量,这样不仅可以降低卡车的耗油量,同时对于卡车的载重量也能够有很有效的提高,从而可以提高卡车的运输效率,降低其运输的成本。因此,本文就此提出自己的相关看法和见解。

关键词:重卡;新材料;应用;轻量化;研究

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.045

1 序言

对于载重卡车来说,实现其轻量化并不是一朝一夕的事情,而在总体上是一个系统化的工程,其实际上要求在卡车的强度和安全得以保证的前提之下,使用一些新的材料对其进行升级和提高,优化卡车的结构,并且使用一些新技术等等,以此来达到实现卡车整体轻量化的目的。那么本文将从新材料的角度出发,就此提出相关应用方向的见解。

2 高强度钢铁材料的应用

钢材一直以来由于其性能十分地卓越,因此一直以来都是重卡的重要部件,在轻量化的概念被提出之前,钢材一直以来都备受人们青睐。然而随着社会的进步和发展,同时基于法律法规以及环境需求等等这些方面的因素,要求整个重卡企业需要也应该对于整个卡车的产品质量要不断地进行升级和档次提升。重型卡车的轻量化有其自身的研究方向,目前来说其主要是以高强钢为方向。而我们在提高钢板的强度来对其整体安全性进行保证的前提之下,来进行其材料厚度上的减少和降低,以此来实现重量减少的目的。在目前来看,高强度钢在重卡上的运用是越来越多了,这其中包括了首钢所研发出的重型矿车的轻量化设计以及先进的高强度钢材的开发和应用以及等等研究成果。

3 有色合金材料的应用

3.1 铝合金材料的运用

铝合金材料在整个重卡轻量化中是一种运用较为广泛的材料,因为铝的密度比较轻,其密度大约只有钢材的三分之一。而变形的铝合金则指的是一些铝合金的板带材,挤压型材和锻造材等等,在整个重型卡车的构建上,主要是运用于车身的版面构造,车身骨架构造等等。而除此以外,还有铝基复合型材料,这种材料的密度是比较低的,同时其还有比强度和比模量高的有点,不仅如此,其抗热疲劳性能使比较好的,因此其在重卡轻量化上是一个很大研究方向,但是由于价格和生产质量控制等方面的限制,其运用还没有形成很大的规模。

在目前来看,我国的“重卡轻量化”已经得到了一定的突破和研究,比如像一些传统的油罐车,这些传统的车运营效率十分的低下,同时期能量耗费还比较高,所采取的材料也比较容易被腐蚀,使用完之后的回收价值也很低,安全性能不够良好,而对其进行改造之后,轻量化的油罐车则有更大的进步和发展,这些轻量化的油罐车,采用的铝板其强度比较高,延伸率也比较高,其还可以做到一次性报关成型,自重比较轻,安全性能也比较好,整个油品的运输质量是可以得到保障的,如此一来,便可以很好地提升经济效益和社会效益,于此同时,一些厢式车,半挂车等等这些不同类型的产品对于铝合金的使用也是比较广泛的。

除了铝合金邮箱以外,以铝合金为材料锻造的车轮也有很好的发展前景,其在未来将引领着商用车辆的轻量化发展,而由于铝合金的优点十分地突出,因此重型货车的车轮也开始朝这个方向发展,这一点在国外已经得到了很大的体现,比如在美国,百分之九十以上的运输车辆,它们的车轮都是锻造铝合金的车轮,与普通的相比,这种材质的车轮散热性会更加好,同时质量也会比较轻,除此外还有其他的等等优点,经过很多年的推广,铝制的车轮慢慢在国内运输车輛上得到了非常广泛的应用,这也标志着,铝合金锻造材料引领着商用车辆轻量化的时代正在向我们走近。

3.2 镁合金的运用

镁的密度使比较低的,在当前来看,使最为理想,同时重量也最轻的金属结构的材料。经过相关的研究和开发,我国目前已经对于镁合金的运用有了一定的突破,已经突破了汽车上集成应用镁合金技术的瓶颈,并且已经成功地开发了诸如变速器壳体、气缸盖前端盖、转向盘等等镁铝合金的零部件,同时也有相关研究学者采用重量比较轻的镁金属来制作电池的壳箱,这样一来便可以有效地减少运载过程中卡车自身的重量,这样一来便可以有效减少在整个过程中,消耗掉的一些不必要的能量。然而在另一方面,镁合金也有一定的缺点,其铸造性比较差,成本比较高,因此在整个重卡行业的用量是十分少的。

4 塑料材料的应用

塑料材料在整个重卡轻量化的运用中也是比较广泛的,在重卡中,其对于外部装饰配件中对于塑料制品的要求是很高的,在我国的一些重卡车辆的品牌中,有很多在这一方面都是比较关注的,同时也运用各种塑料材料来加以应用。到后来,由于种种原因,比如钢材的本钱变大,柴油原料本钱的增加,同时国家也加大了对于超载的查处力度,除此以外,各个用户也对于整个卡车的载货量提出的要求越来越高,因此,各大车厂才开始将整车降重作为自己工厂的一项重要的目标任务,如此一来,塑料材料在重卡外饰件中的应用现状才慢慢得到了改善,并且使得塑料材料的应用变得更加广泛和进一步的发展。

5 结语

重卡在我们的生活中运用是十分广泛的,同时和我们的生活关系也是十分密切的,随着节能减排、低碳环保等等观念慢慢地深入人心,新材料在重卡上地运用也逐渐被人们重视起来。但是由于成本问题和技术限制,很多新材料难以实现实际的运用,而是只能够停留于理论层面。然而随着科技不断进步,研究不断深入,新材料在重卡行业的发展将会进一步得到提高和进步。

参考文献:

[1]兰宇.中重型卡车车身结构设计中涂装同步工程方法的研究与应用[D].吉林大学,2017.

[2]张捷.重型卡车车架轻量化设计与验证[D].长安大学,2017.

[3]王小华.某轻量化重型卡车产品设计开发[J].时代汽车,2017(02):44-45.

[4]王庆国,王凯,赵飞,王莎莎.新材料在重型卡车轻量化中的应用[J].时代汽车,2016(06):53-54.

[5]柏卫军.某轻量化重型卡车产品设计开发[J].江苏科技信息,2013(02):55-57.

作者简介:刁进(1968-),女,重庆人,专科,高级工程师,研究方向:汽车驾驶室方向。

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