论汽车轻量化

论汽车的轻量化

在已经结束的2011上海国际车展上，以绿色、低碳为主题的新能源车成为本届车展最大的亮点。各种电动，混合动力的车型的出现代表着汽车工业上新的革命时代的到来。

作为有效的节能手段，汽车轻量化技术已经成为汽车工业发展的重要研究课题之一。汽车轻量化是国家节能减排战略的紧迫需要，更成为车企和全行业提高核心能力的现实需求。轻量化技术无论对传统汽车，还是新能源汽车，都是一项基础的共性技术。 何谓汽车轻量化

汽车轻量化是采用现代设计方法和有效手段对汽车产品进行优化设计，或使用新材料在确保汽车综合性能指标的前提下，尽可能减轻汽车产品自身质量，以达到减重 降耗 环保 安全的综合目标 汽车轻量化绝非是简单地将其小型化或简单化，首先应保证汽车原有的性能不受影响，既要有目标地减轻汽车自身的质量，又要保证汽车行驶的安全性 耐撞性抗振性以及舒适性，同时保证车身的成本不提高。

汽车轻量化不能以简单的减重多少来衡量，必须与所设计车身的尺寸和功能相关：

?对于已有的功能可满足要求的汽车，轻量化的设计是降低重量而保持原功能不变，其轻量化的效果是直接的减重；

?现有功能尚不能全部满足要求或需要提升的汽车，轻量化设计是完善功能而保持质量不变；

?既要提高改进性能，同时也使汽车减重。 汽车轻量化设计实际上是功能改进，质量降低，结构优化和合理价格的结合。

汽车轻量化的意义

据中国汽车工业协会的统计显示，2009年我国汽车产量达到1379万辆，首次超越美国，成为世界第一大汽车生产国。

2000~2009我国汽车产量 截至目前，我国汽车保有量达到了7619万辆。经济较为发达的北京、上海、广州、深圳等城市的机动车保有量均超过150万辆，而北京市则达到401.9万辆，私人轿车拥有率接近60％。合肥市汽车保有量已突破50万辆。

汽车在给人们的出行带来方便的同时，也产生了油耗、安全和环保三大问题。如何应对三大问题，各国政府都提出了相应的措施。包括制定条令法规，如油耗法规，安全法规以及排放法规。各国汽车工业界一致认为，汽车轻量化是满足上述三个法规的有效手段和方法。

1990年以来中国石油消费 的供应能源

汽车燃油在我国石油 消费中的的增长情况

美国各个产业的

温室气体排放情况

油耗与CO2排放关系

汽车轻量化具有重要意义

一、节能减排是汽车工业发展的必然趋势

20世纪 70年代的两次石油危机 ,促进汽车工业提高了燃油经济性。 80年代中期以后，保护人类居住和赖以生存的环境又一次推动汽车工业 提高燃油经济性和排放。

《BP世界能源统计2008》的数据 , 2007年全球石油产量为 8 150万桶 , 按照这一数字 ,全球石油储量可满足 40年的需求;目前美国53 %依赖进 口石油 ,欧洲高达 76 % ,日本几乎全部依赖进口 ,中国石油对外依存度 接近 50 %。在各行业的石油消耗中 ,汽车工业是耗油大户。

车重与燃油利用率的关系

●这些数据表明:汽车工业 节能减排对于一个国家 的能源供应和环境保护 都具有重要的意义。

二、 为应对节能减排,各国和地区都制定了相应的法规

欧盟，北美 ,日本等都制定了严格的燃油经济型指标 ,如美国的CAFE ( Corporati on Average Fuel Economy)规定乘用车燃油消耗27.5英里/加仑 (约11 . 8 km /L)。轻型货车不低于 8 . 8 km /L。日本规定 2010年汽油乘用车燃油经济性为 15 km /L,比1995年提高22 . 8 % ,柴油乘用车比 1995年燃油经济性提高 14 . 9 % ,达到 12 km /L。欧盟乘用车燃油经济性目标为 18 . 8 km /L, 2009年单车平均排放CO2减少到 140 g/km。

为应对全球变暖 ,全世界已有 140多个国家签订了《京都议定书》,我国于 2004年开始实施《乘用车燃料消耗量限制标准 》 , 2010年乘用车平均油耗比2003年下降 15 %。

三、 轻量化是实现节能减排的有效手段

大气中 CO2含量的变化情况

研究表明 ,约 75 %的油耗与整车质量有关 ,降低汽车质量就可有效降低油耗以及排放。目前 ,大量研究表明 ,汽车质量每下降 10 %，油耗下降 8 % ,排放下降 4 %。美国在欧洲全顺车的实验表明 ,在满足欧 Ⅳ 标准条件下 ,每百公里油耗 Y与自重 X满足以下关系

Y = 0 . 003X + 3 . 3434 (1)

对商用车的研究表明 , 汽车质量每减少1 000 kg,油耗可降低 6 %～7 %。油耗的下降 ,意味着 CO2 ,氮氧化物 (NOx)等有害气体排放量的下降。据报道 ,在美国汽车质量如果减少 25 % ,燃油消耗按减少13 %计 ,一年可节省 2 . 7亿桶石油 ,每消耗 1 L燃油 ,将产生 CO22～2 . 5 kg。

●因此燃油消耗的降低 ,就意味着温室气体和其他有害气体排放的下降。

汽车自身质量对燃油消耗的影响

诸多乘用车，车重减少 100 kg,每升油多行驶 1 km

除空气动力学阻力之外 ,车子运动的各类阻力都和车子质量呈线性关系

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/njnf.html