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镁合金为汽车减重添动力“华体会”

发布时间:2022-03-13 丨 浏览次数:139

本文摘要:为了提升汽车的燃油效率和减少其废气废气,减低汽车的重量至关重要。

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为了提升汽车的燃油效率和减少其废气废气,减低汽车的重量至关重要。为了超过这一目的,用镁合金来生产适合的汽车零部件是一种明智之举。

作为一种最重的结构金属,镁比钢轻75%,比铝重33%左右。美国汽车研究理事会的一个社团组织“美国汽车材料合作伙伴”在其研究报告“2020年镁的应用于前景未来发展:北美汽车业对镁的战略设想”中认为,与铝比起,镁具备更高的比强度、延展性和抗冲击性;与钢比起,镁可以获取更佳的缓冲器阻尼和耐冲击性;与塑料比起,镁具备更高的强度和刚性,以及更佳的热稳定性和导热性。

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此外,该报告还认为,为了提升燃油经济性和增加废气废气,镁的材料特性还可以获取许多益处,其中还包括通过使汽车焦点移,减低前部重量,可以提升汽车的加快/滑行、操纵/改向号召性能;由于镁合金可以铸造出原始的大尺寸部件,而不用像钢件那样须要由众多单个零件组合而成(这些零件更容易互相摩擦,并引发振动),从而可将汽车噪声增至大于;由于镁铸件有可能比某种程度的钢制零件更加廉价(特别是在当年产量大于20万件时),因此可以减少生产成本。镁铸件的加工成本要高于由多部分包含的钢制冲压件,因为加工冲压件的每个部分都必须适当的模具。

例如,加工一件由30个部分包含的钢制仪表盘横梁必须30套工装,而铸镁件横梁只必须6套工装。然而,在美国汽车制造商生产的汽车中,镁合金零部件的重量平均值只有约12磅,仅有占到一辆汽车全部材料的0.3%左右。实质上,镁在汽车上的应用于并不很广泛,因为它的成本比一些竞争性材料更高。

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由于企业的竞争本质,它们不会更好地用于价格较为便宜的材料。镁合金零部件使用率的上升,一部分是因为几年前再次发生的金融危机和汽车行业遭遇的困境,使北美市场的模铸企业因重开和拆分而大大增加。在咨询企业Ducker Worldwide公司公开发表的一份预测平均值每辆轻型车所用材料净重量变化的报告时估算,镁合金零部件将从2008年的每车8磅左右减少到2025年的22磅。

这种用量的减少将全部集中于在传动零部件上(主要是吸气燃烧室)。镁合金传动件和传动箱有可能最后将不会代替铝合金传动件和传动箱,但会用作生产结构件。

到2025年,汽车材料的这种变化,再加生产足迹增加2%,将使汽车的平均值惯性重量和平均值整备质量(净重)比2008年分别减低10%和10.6%。该公司估算,到2025年,镁的用量将减少到每辆车22磅。

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如果综合考虑到混合动力电动汽车44%的普及率,以及对发动机尺寸的必要调整,到2025年,在不减少安全性性能、使用性能、功能性或舒适性的前提下,汽车的燃油经济性将能超过51英里/加仑。在美国汽车中,目前底盘、内部设施、外部设施、动力传动系统部分用于镁合金零部件。

而欧洲汽车往往用于更好的镁合金零部件,减少的应用于还包括车轮、底盘前端框架、坐垫和椅以及动力传动系统的齿轮箱(手动和自动),甚至还包括汽缸体(可以大大降低发动机重量)。由于欧洲山路较多,因此欧洲人对汽车的操控性能更加感兴趣。在美国,镁的价格比在欧洲更加便宜,因为美国掌控原材料进口的国际贸易委员会对从中国进口的镁征税反补贴关税,而绝大部分镁都产于中国。全世界的镁约有85%都是在中国生产。

征税关税有效地将产于中国的镁推开在美国市场门外。而在北美,只有美国镁业公司一家生产商。美国镁业公司坐落于盐湖城,由于镁主要来自天然氯化镁,因此,那些享有高浓度盐水资源的地方(如大盐湖和死海)是生产镁的理想地点。

如果一辆使用直列六缸发动机的汽车用镁替换铝、钢、铁、锌或塑料来生产所有适合的零部件,则镁的总用量将超过380磅左右,而该车重量可以减低300磅。汽车制造商通过改良动力可调、变速箱和暂停/启动技术,可以构建提升燃效标准目标的75%,其余25%则必须通过汽车轻量化来构建,而镁将在汽车轻量化中充分发挥最重要起到。


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