全球的環(huán)境和能源壓力越來越大,為了不斷滿足環(huán)保要求,降低成本,各國(guó)的汽車制造商都在應(yīng)用各種先進(jìn)技術(shù)和材料,使汽車的自重越來越輕。在專用車的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)領(lǐng)域,輕量化的趨勢(shì)更加明顯。在各種輕量化的解決方案中,鋁合金材料得到了歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家專用汽車制造商和用戶的青睞。
歐美日流行的輕量化方案:鋁合金
歐洲的專用汽車設(shè)計(jì)和制造水平很高,輕量化步伐也走在全球的前列。在歐洲的道路上,主力的運(yùn)輸車型是半掛車,其車廂內(nèi)外板材料大多數(shù)采用輕量化的鋁合金。除此之外,自卸車、混凝土攪拌運(yùn)輸車和罐式車等專用汽車的車身材料大多也選擇是鋁合金。
與歐洲一樣,日本專用車的輕量化趨勢(shì)也非常明顯。日本專用車中,80%左右為廂式車,廂體材料多采用鋁合金,不僅重量輕,而且還可以再回收利用。日本的罐式車絕大多數(shù)采用質(zhì)地較輕的鋁合金和不銹鋼材料做罐體。
美國(guó)也一直走在輕量化的前沿,專用汽車的輕量化更前衛(wèi),也更大膽。早在十幾年前,鋁合金車身的半掛車、罐車已經(jīng)開始在美國(guó)流行。當(dāng)世界上大多數(shù)地區(qū)還在使用雙胎的時(shí)候,美國(guó)已經(jīng)使用寬體的單胎配合鍛造鋁合金輪轂了。據(jù)了解,這樣單是牽引車就可以減少300kg的車輛自重。
使用鋁合金作為車身材料能大大增加專用汽車的運(yùn)載能力。拿混凝土攪拌車為例,同樣是10t級(jí)的混凝土攪拌運(yùn)輸車,采用鋁合金作為上裝材料的車比采用傳統(tǒng)上裝材料的車自重輕2t以上。使用鋁合金材料制造的罐體,能確保運(yùn)輸更加安全。當(dāng)鋁罐收到?jīng)_擊后,由于其變形性能好,其發(fā)生泄漏的概率僅為普通鋼罐的二十分之一,適合運(yùn)送散裝的化學(xué)原料。
鋁合金罐體、鋁合金輪轂的運(yùn)輸半掛車,其流線型的罐體,充分體現(xiàn)了鋁合金制品的成形工藝。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,采用鋁合金罐體、車架和鋁合金輪轂的運(yùn)輸車輛開始大量使用,傳統(tǒng)的鋼制罐體運(yùn)輸車輛已在歐美市場(chǎng)逐漸淡出。
鍛造鋁合金輪轂:不僅僅是輕量化
鍛造鋁合金輪轂對(duì)我國(guó)專用汽車行業(yè)來說,也許是一個(gè)新興的事物。但是在國(guó)外,早在1948年就出現(xiàn)了鍛造鋁合金輪轂。作為車輛的一個(gè)重要部件,使用鍛造鋁合金輪轂對(duì)于減輕整個(gè)專用汽車自重有著重要積極意義。
美鋁(ALCOA)的測(cè)試結(jié)果表明,每套鍛造鋁合金輪轂與普通鋼制有內(nèi)胎輪轂相比,能減輕近45kg的重量。就是說當(dāng)鍛造鋁合金輪轂替代了鋼制有內(nèi)胎輪轂一輛普通的兩軸卡車可以減輕0.315t的自重,一輛六軸的半掛汽車可以減輕1.08t的自重,效果明顯。與普通鋼制無內(nèi)胎輪轂相比,鍛造鋁合金輪轂僅僅是其一半的質(zhì)量。若用鍛造鋁合金輪轂代替鋼制輪轂,一輛六軸的半掛汽車就能減輕0.6t的汽車自重。
輕量化不是鍛造鋁合金輪轂的僅有的優(yōu)點(diǎn)。由于鋁合金有著良好的散熱性能,所以鍛造鋁合金輪轂可以有效的降低輪胎和剎車片的溫度,延長(zhǎng)輪胎和剎車片的壽命,從而減少車輛的維護(hù)的費(fèi)用。鋁的熱傳導(dǎo)系數(shù)為167W/m.K,鋼的熱傳導(dǎo)系數(shù)為50W/m.K。所以相比鋼材料,鋁合金輪轂受到撞擊后,不會(huì)產(chǎn)生火花,可以確保危險(xiǎn)品運(yùn)輸安全,是歐美注重運(yùn)輸安全企業(yè)的首選。
由于鋁合金的輕量化效果好,所以一直有用戶質(zhì)疑它的強(qiáng)度不足。事實(shí)上真的這樣嗎?根據(jù)美鋁的測(cè)試結(jié)果,鍛造鋁合金輪轂的強(qiáng)度比傳統(tǒng)的鋼制車輪更強(qiáng)。美鋁對(duì)鍛造鋁合金輪轂和鋼制車輛進(jìn)行了壓力強(qiáng)度測(cè)試,對(duì)比使車輪發(fā)生50mm變形所需的壓力。結(jié)果是,美鋁的鍛造鋁合金車輪需要71200kg。而普通鋼輪只需要13600kg。鍛造鋁合金車輪的強(qiáng)度是普通傳統(tǒng)車輪的5倍,質(zhì)疑聲被不攻自破。
除了各種“內(nèi)在”的優(yōu)勢(shì)外,鍛造鋁合金輪轂在外觀也很好看,閃亮的外表只需要簡(jiǎn)單的清理就可以保持表面如新,可以提高公司形象。
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