汽車發動機懸置系統的骨架能用複合材料嗎?
可以。
懸置目前大部分使用的還是鑄鋁和鋼材,簡單的說,需要滿足以下幾個條件:
1.機械強度高(室溫負載強度在200MPa以上)
2.對鹽水/鹽霧、機油、電池液等有較好的耐腐蝕能力
3.在-40°~120°溫度範圍內保持良好的性能
4.低蠕變
複合材料的懸置系統,首先需要滿足這些條件。
事實上複合材料的特性並不比傳統的鑄鋁差,材料性能得到提升的同時,意味著零部件的設計有更大的自由度,比如形狀上可以進行適當的簡化,又或者當與別的零部件干涉、衝突等等時,能夠做更大的讓步。
汽車懸置系統的替代方案,主要是為了NVH及減重節油,多數用的是工程塑料,以玻纖增強的PA66為主,PA66加入玻纖以後可以使材料剛性得到優化。
目前有懸置系統替代方案的供應商主要有Continental、巴斯夫、普利司通、采埃孚、索爾維等等。其中以巴斯夫推廣得最好。
2013年,賓士BL級SUV六缸柴油發動機應用了全球第一款工程塑料發動機懸置支架,材料是Ultramid A3WG10 CR(PA66+GF50),就是巴斯夫的作品,其相對原本鑄鋁件減重30%,低導熱性能對橡膠起到良好的保護作用,NVH性能也得到了提升,巴斯夫的作品還有:
硬廣。BASF覺得侵權我就刪了吧。
以下兩款分別是Honda Civic的扭力桿以及Subaru legacyImprezza的穩定桿,供應商是普利司通。
減重效果請參考下圖:
此外大眾EA211、EA111、奧迪EA888、標緻雪鐵龍的三缸機,雷諾、日產、達契亞等等一些車型的懸置系統,都有應用到工程材料。
對比最開始提到的技術條件,PA66聚醯胺通過玻纖的增強,與鑄鋁相比最多可以減重50%,因為不受腐蝕就不需要噴塗底漆(製作材料時候可以上色),彈性更好,設計自由度更高,部件質地更均勻,使用壽命也更長,生產周期可以得到縮短,參見下圖金屬與工程塑料的工藝流程:
下圖藍色為工程塑料,紅色為鑄鋁件,使用工程材料NVH性能可以得到一定的改善。
諸多好處,為什麼主機廠還是儘可能的使用金屬件呢?
因為一個字:貴。
眾人道:居然拿塑料造車,車子那麼輕開著能放心?廠商的良心都被狗吃了嗎?都是鬼子的走狗。
這個應當是不可以的。
主要看複合材料應用在懸掛系統的哪個部件上,是否為一級部件,還是二級部件。一級部件承載結構載荷,一般選用長纖維碳纖維/環氧樹脂在金屬模具上成型,強度一樣可以接近鋼,但是成本非常高,大概比特種鋼貴7-10倍。如果是二級部件,那麼可以用短纖維複合材料(比長纖維便宜),也可以選用酚醛樹脂(比環氧便宜),批量的話其實和金屬成本差不多。
鋁碳化硅複合材料 在航天航空結構件上已經在應用了 汽車方面應用應該問題不大 複合材料具有金屬和陶瓷的兩者性能上的優勢 性能強度都要比普通鑄造出來的金屬高 耐磨性 減震性能 傳熱性能 重量都有優勢
碳纖維混樹脂肯定是可以的,不過制模太麻煩了
碳纖可以,但進入民用還時日尚遠
我知道索維爾給羅羅提供過相關方案方案
沒見過
有用碳纖維的
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