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國外卡車減重有方 嘗試發動機及車身件復材化
2009-11-26 來源:中國聚合物網
關鍵詞:車用復合材料

    當波音747飛機以每小時240公里的速度降落時,落地的一剎那,每個飛機機輪都要承受17噸的沖擊力,而承受這個沖擊力的就是鍛造鋁合金輪。經過幾年的研究,在吸收航天科技的基礎上,超級輕量化材料制造的卡車有望實現生產。近日,沃爾沃AB公司宣布,沃爾沃Aero卡車將采用飛機發動機的輕量化技術,并表示在未來的10年內,卡車的重量將有望減少20%。

  沃爾沃AB公司技術經理卡爾·弗雷德里克·哈爾通說:“我們在計算機環境下進行了上萬次的模擬,該輕量化車型在保證車輛碰撞性能和載重量等其他性能不變的同時,車輛的自重也大大減小。”

  據歐洲鋁協的材料表明,汽車重量每降低100公斤,每百公里可節約0.6升燃油。若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;若滾動阻力減少10%,燃油效率可提高3%;若車橋、變速器等裝置的傳動效率提高10%,燃油效率可提高7%。因此,車身變輕對于整車的燃油經濟性、車輛控制穩定性、碰撞安全性都大有裨益。

  值得注意的是,與國內廠家為了解決計重收費問題而推出的輕量化卡車不同,國外商用車企業在推出輕量化卡車時,最主要的考慮因素就是降低尾氣排放,提升整車的安全和穩定性能。

  對于國外的汽車制造商而言,降低汽車自重是減少燃油消耗、增強車輛安全性的一個重要手段。從發動機的輕量化到車身相關部件的輕量化,歐美已經走過了30多年的道路。而其中一個重要手段就是發動機相關部件和車身相關部件的鋁化。如在美國、加拿大、歐洲、南非、澳大利亞,大量商用車都配裝了鍛造鋁合金車輪。哈爾通也表示:“首先公司會從降低鋼板的厚度開始,之后會嘗試使用鋁和碳纖維材料。”

  通過使用鋁、金屬合金、金屬復合材料以及其他的輕量化零部件,歐洲汽車制造商提高了車輛的燃油經濟性,并且減少溫室氣體排放。2007年,德國曼將玻璃鋼復合材料——片狀模塑料(SMC)應用到TG系列重卡駕駛室。而曼、雷諾、沃爾沃、奔馳、依維柯、達夫等歐洲重型卡車制造商的駕駛室材料中,都大量選用了SMC。而這些新材料因具有優良的力學性能(高強度、高硬度、耐腐蝕、耐磨損等)和化學性能(耐熱沖擊、耐氧化、蠕變等),使整車的安全和可靠性能也進一步提高。

  國外汽車廠商致力于汽車輕量化車型的研發,還有一個重要的原因,就是政府在燃油經濟性標準上的不斷提高和減少CO2排放的要求。而輕量化車輛在燃油經濟性方面的良好表現,讓企業把車輛輕量化作為實現節能減排的重要手段。

  盡管美國沒有批準京都議定書,然而聯邦政府或州政府都制定了控制溫室氣體排放的標準。美國加州政府于2002年通過汽車尾氣排放標準,而2009年5月19日,奧巴馬在白宮宣布了限制汽車溫室氣體排放和油耗的新法規,要求在2016年新車平均燃油經濟性(CAFE)達到35.5英里/加侖,即在2007年水平基礎上提高42%。

  根據歐洲汽車制造協會(ACEA)于1998年送交歐洲委員會的CO2削減規劃,除了在2000年導入CO2排放量120g/km的模型車外,并希望在2003年達到CO2排放量165~170g/km的標準(比1995年排放量減少9%~11%),2008年達到140g/km的目標,最后,在2015~2020年達到CO2排放量90g/km的終極目標。而近日,歐盟環境專員斯塔夫羅斯·迪馬斯提出一項計劃,參照歐盟轎車排放標準模式,歐盟委員會考慮,從2013年7月起限制卡車CO2排放量,即每公里排放175克,到2020年每公里排放量降至135克。歐盟目前實施的商用車CO2每公里排放量為230克。

  而日本的汽車業者一向把汽車的輕量化列為汽車整體設計上一個極重要的指導綱領,在汽車輕量化上不遺余力,因此長期下來,日本汽車的輕量化成果卓著。受到ACEA的CO2削減規劃影響,日本銷往歐洲的車輛也,同樣受到管制。日本出口歐洲的汽車今年要將CO2排放量降至140g/km,而2010年要求汽車的燃油效率需提升24%。

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(雯雯)
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