新材料与工艺手册

[车身轻量化] 福特搭4类先进材料 实现车身轻量化

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发表于 2015-8-6 11:28:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

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此前轻量化技术多运用于跑车这类高端车型上,而随着这项技术的不断发展,越来越多的民用车也开始加入轻量化技术,更轻的车身质量对油耗的改善是有着助推作用。福特品牌作为国际知名的汽车厂,在轻量化方面也储备了多项技术并运用在旗下车型上。日前,网通社梳理福特汽车轻量化技术后发现,福特将碳纤维材料、MuCell材料、生物材料以及硼钢材料共计4类材料应用到造车中去,对旗下车型普及轻量化技术。


汽车的轻量化,是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。有实验证明,汽车质量降低一半,燃料消耗也会降低将近一半。由于环保和节能的需要,汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。

碳纤维材料有着较强的硬度以及质量轻巧等特点,被车企所看重,也是汽车轻量化技术中应用较早的一种材料。不过虽然碳纤维材料的优点颇多,但因其造价较高在高端跑车中使用较多。不久前在美国上市的Shelby GT350R跑车,福特首次为其配备了全碳纤维轮毂,这也是全球首款大规模量产的碳纤维轮毂,这一轻量化技术的引入使车重减少近28kg。

除传统碳纤维材料的应用,福特工程师还在新材料研发方面不遗余力。采用蜂巢状结构的MuCell微发泡注塑成型技术的开发也为轻量化开启了另一扇门。该项技术主要是在零件成型过程中充入气泡,形成极为细微的蜂巢状结构,这些细微的空隙既节约了原材料,由此减轻了重量。经过实验表明MuCell微发泡注塑成型技术的加入,预计能使车身重量降低20%,却不影响到零件的性能表现。

轻量化看似高大上的词汇,其实它所需原材料就在我们身边。福特曾经将番茄酱生产过程中所产生的废弃番茄皮制成既轻又足够坚固,能够满足车辆需求的新型材料。蒙迪欧的前后车门还运用了洋麻纤维增强的材料,相比传统材料可以使零件重量降低30%以上。除此之外,稻壳、椰子、棉花、大豆都能神奇的转化为制造汽车的原材料,生物材料的应用既能降低车辆制造成本,由符合时下对于环保的苛刻要求。

上述材料一般来讲在个别零件上应用较多,硼钢作为一种高强度钢材则应用范围更加广泛,福特多将其应用在汽车车身的关键部位上。从强度上看,硼钢整体强度大约是普通高强度钢的五倍,所以被称为超高强度钢,是目前最为优秀的结构钢之一,曾经被多用于军事领域。同时硼钢的板材厚度相比传统钢板减薄达35%,这对于车身质量的减轻有着积极的作用,在保证强度的同时减轻重量,这是硼钢最大亮点之一。

作为福特未来发展的重要一部分,对于轻量化福特计划到2020年旗下小型车减重100kg,而大型车减重300kg。车身重量的减轻,未来国内消费者对于美国车“油老虎”的形象将有所改善,这也将使车主得到实际的优惠。

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