Automobili se sastoje od desetina hiljada komponenti, a materijal izabran za svakog direktno utječe na performanse, sigurnost, izdržljivost i trošak. Uz napredak u nauci o materijalima, moderne automobile komponente više nisu ograničene na tradicionalni čelik. Umjesto toga, razvili su raznovrstan pejzaž, prije svega čelični - sa različitim materijalima koji se koriste u sinergiji. Ovaj članak će pružiti u - dubinu analizu zajedničkih materijala i svojstava koji se koriste u glavnim automobilskim komponentama.
I. Čelik: kamen temeljac automobilske proizvodnje
Čelik ostaje najčešće korišteni materijal u automobilskoj proizvodnji, čine oko 60% -70%. Njegova visoka čvrstoća, jednostavnost obrade i niski troškovi čine ga preferiranim izborom za dijelove tijela, šasiju i pogonske komponente.
Visok - čelik za čvrstoću (HSS) i napredno - čelik za čvrstoću (AHSS)
Koriste se u kritičnim sigurnosnim komponentama poput okvira tijela i greda na vratima, ovi čelici nude zatezne snage 500 - 1500 MPa, smanjujući težinu dok poboljšava sigurnost sudara. Na primjer, dvofazni čelik (DP Steel) i martenzitni čelik obično se koriste u a / B stubovima i odbojnicima.
Pocinčani čelični lim
Pocinčani čelični lim široko se koristi u tjelesnim panelima (poput vrata i kapuljača) za proširenje svog servisnog vijeka zbog svoje ruševine - otporne površine.
Liveno gvožđe
Zbog svoje odlične otpornosti na habanje i svojstva za apsorpciju udara, prvenstveno se koristi u komponentama kao što su blokovi motora i kočnih diskova. Gravološko gvožđe je nizak - trošak, dok duktilno gvožđe nudi veću snagu, čineći ga pogodnim za teret - noseći dijelove poput radilice.
II. Aluminijska legura: vodeća sila u laganom
Sa gustoćom samo jednom - treći čelik, ali slična čvrstoća, aluminijska legura je ključni materijal za lagana vozila. Svaki kilogram legure aluminija koji se koristi umjesto čelika smanjuje težinu za otprilike jedan kilogram i poboljšava potrošnju goriva.
Komponente motora: Glave cilindra, klipovi i druge komponente koriste aluminijske legure za poboljšanje rasipanja topline.
Tijelo i šasija: High - krajnji modeli poput Audi A8 koriste sve - aluminijski okviri za aluminijum, dok tesla model s koristi preko 90% aluminijske legure.
Točkovi: 6061 ili 7075 aluminijski aluminijski felne nude ravnotežu lagane i snage . 3. plastike i kompoziti: proboj u funkcionalnosti i fleksibilnosti dizajna
Udio inženjerskog plastike i kompozita koji se koriste u automobilima povećao se svake godine, prije svega u strukturnim dijelovima koji nisu u-, ali se takođe postepeno širi u funkcionalne komponente.
Uobičajena plastika
Polipropilen (PP): Odbojnici i unutrašnjost, niski troškovi i jednostavni za plijesan.
Poliuretan (PU): pjena za sjedalo i zvučna izolacija, pružanje udobnosti.
Najlon (PA): Periferne komponente motora (poput usisnih razvodnika), otporne na visoku koroziju temperature.
Ojačana od karbonskih vlakana (CFRP): sa specifičnom čvrstoćom 20 puta od čelika, koristi se u superkarima (kao što su BMW I3 karoserije) i komponente ovjesa visokih {- krajnji modeli, ali njegovi visoki troškovi ograničili su svoje široko rasprostranjeno usvajanje.
Plastika ojačana staklenim vlaknima (GFRP): koristi se u vanjskim komponentama kao što su krovovi i spojleri, balansiranje snage i troškova.
4. Guma i elastomeri: neophodna "meka" uloga
Gume: Kompoziti prirodne gume i sintetičke gume (poput stirena {- butadiene gume) mora ravnotežiti otpornost na habanje, prianjanje i otpornost starenja. Brtve i amortizeri: etilen propilen diene monomer (EPDM) koristi se za brtve vrata, a prirodna guma se koristi za ruševe ovjesa.
V. MATERIJALNI MATERIJALI: Tehnološka granica budućih automobila
Legura magnezijuma: lakši od aluminija (s gustoćom jednom {- četvrtinu čelika), koristi se u upravljačkim okvirima i okvirima sjedala, ali je osjetljiv na koroziju.
Keramika: Koristi se u izolatorima svjećica i ležajeva turbopunjača, nude odlično visok - otpornost na temperaturu.
3D tiskari: za alumone od titana, najlonski puderi i drugi materijali koriste se za prilagođenu proizvodnju komponenata.
Zaključak
Odabir materijala za automobilski komponente predstavlja balansni čin između performansi, težine i troškova. U budućnosti, uz napredak nove energetske i inteligentne tehnologije, lagane, korozije otpornosti i visoko provodljivim materijalima (kao što su grafenske kompozicije) dodatno će preoblikovati automobilsku pejzažu automobila. Razumijevanje ovih materijala nije samo bitno za inženjere, već pomaže i potrošačima da dobiju racionalnije razumijevanje razvoja automobilske tehnologije.
