اتومبیل از ده ها هزار مؤلفه تشکیل شده است و مواد انتخاب شده برای هر یک به طور مستقیم بر عملکرد ، ایمنی ، دوام و هزینه وسیله نقلیه تأثیر می گذارد. با پیشرفت در علم مواد ، اجزای مدرن خودرو دیگر محدود به فولاد سنتی نیستند. در عوض ، آنها منظره متنوع و متنوعی را ایجاد کرده اند ، در درجه اول فولادی {{2} مبتنی بر ، با انواع مختلفی از مواد مورد استفاده در هم افزایی. در این مقاله ، تجزیه و تحلیل عمق-} از مواد و خواص متداول مورد استفاده در اجزای اصلی خودرو ارائه می شود.
I. فولاد: سنگ بنای تولید خودرو
فولاد همچنان پرکاربردترین مواد در ساخت خودرو است و تقریباً 60 ٪ -70 ٪ را تشکیل می دهد. استحکام بالای آن ، سهولت پردازش و هزینه کم آن را به عنوان انتخاب ارجح برای ساختارهای بدن ، شاسی و اجزای پیشرانه تبدیل می کند.
فولاد قدرت بالا-}} استحکام (HSS) و فولاد قدرت بالا- (AHSS)
این فولادها که در اجزای ایمنی بحرانی مانند قاب های بدن و پرتوهای ضربه درب استفاده می شوند ، نقاط قوت کششی 500 {2} 1500 MPa را نشان می دهند و ضمن بهبود ایمنی تصادف ، وزن را کاهش می دهند. به عنوان مثال ، فولاد دو فاز (فولاد DP) و فولاد مارتنزیتیک معمولاً در ستون های A/B و ضربه گیر استفاده می شود.
ورق فولادی گالوانیزه
ورق فولادی گالوانیزه به طور گسترده ای در پانل های بدنه (مانند درها و هود) مورد استفاده قرار می گیرد تا عمر خدمات خود را به دلیل سطح مقاوم در برابر زنگ زدگی - افزایش دهد.
چدن
به دلیل مقاومت در برابر سایش عالی و خصوصیات جذب شوک ، در درجه اول در مؤلفه هایی مانند بلوک موتور و دیسک ترمز استفاده می شود. چدن خاکستری هزینه کم- هزینه است ، در حالی که آهن داکتیل قدرت بیشتری را ارائه می دهد ، و آن را برای بار - قطعات تحمل مانند میل لنگ مناسب می کند.
ii. آلیاژ آلومینیوم: نیروی پیشرو در سبک وزن
آلیاژ آلومینیوم با چگالی فقط یک - سوم از فولاد اما استحکام مشابه ، یک ماده اصلی برای وسایل نقلیه سبک است. هر کیلوگرم آلیاژ آلومینیومی که به جای فولاد مورد استفاده قرار می گیرد ، تقریباً یک کیلوگرم وزن را کاهش می دهد و مصرف سوخت را بهبود می بخشد.
اجزای موتور: سرهای سیلندر ، پیستون ها و سایر مؤلفه ها از آلیاژ آلومینیوم برای بهبود اتلاف گرما استفاده می کنند.
بدنه و شاسی: مدل های پایان - مانند Audi A8 از همه قاب های آلومینیومی - استفاده می کنند ، در حالی که مدل تسلا از بیش از 90 ٪ آلیاژ آلومینیوم استفاده می کند.
چرخ ها: چرخ های آلیاژ آلومینیوم 6061 یا 7075 ، تعادل وزن و قدرت را ارائه می دهند. 3. plastics و کامپوزیت ها: دستیابی به موفقیت در عملکرد و انعطاف پذیری طراحی
نسبت پلاستیک های مهندسی و کامپوزیت های مورد استفاده در اتومبیل سالانه افزایش یافته است ، در درجه اول در قطعات ساختاری غیر {0} ، اما همچنین به تدریج در اجزای کاربردی گسترش می یابد.
پلاستیک های مشترک
پلی پروپیلن (PP): ضربه گیر و تریم های داخلی ، کم هزینه و قالب آسان.
پلی اورتان (PU): کف صندلی و عایق صدا ، فراهم آوردن راحتی.
نایلون (PA): اجزای محیطی موتور (مانند منیفولدهای ورودی) ، مقاوم در برابر خوردگی روغن دما در برابر بالا {0}.
پلاستیک تقویت شده با فیبر کربن (CFRP): با مقاومت خاص 20 برابر فولاد ، در سوپراسپرت ها (مانند قاب بدنه BMW I3) و اجزای تعلیق مدل های بالا- استفاده می شود ، اما هزینه بالای آن پذیرش گسترده خود را محدود کرده است.
پلاستیک تقویت شده با فیبر شیشه ای (GFRP): در اجزای بیرونی مانند سقف و اسپویلرها ، استحکام و هزینه متعادل استفاده می شود.
4. لاستیک و الاستومرها: نقش ضروری "نرم"
لاستیک ها: کامپوزیت های لاستیک طبیعی و لاستیک مصنوعی (مانند استایرن - لاستیک بوتادین) باید مقاومت در برابر سایش ، گرفتن و مقاومت در برابر پیری را متعادل کنند. مهر و موم و کمک فنر: اتیلن پروپیلن دیین مونومر (EPDM) برای مهر و موم درب استفاده می شود و از لاستیک طبیعی برای بوش های تعلیق استفاده می شود.
V. مواد در حال ظهور: مرز فن آوری خودروهای آینده
آلیاژ منیزیم: سبک تر از آلومینیوم (با چگالی یک - چهارم فولاد) ، در قاب های فرمان و قاب های صندلی استفاده می شود ، اما مستعد ابتلا به خوردگی است.
سرامیک: در عایق های پلاگین جرقه ای و یاطاقان توربوشارژر استفاده می شود ، آنها مقاومت دما بالا {{0} عالی را ارائه می دهند.
مواد چاپ سه بعدی: آلیاژهای تیتانیوم ، پودرهای نایلونی و سایر مواد برای تولید مؤلفه های سفارشی استفاده می شوند.
پایان
انتخاب مواد مؤلفه خودرو یک عمل متعادل بین عملکرد ، وزن و هزینه است. در آینده ، با پیشرفت فن آوری های جدید انرژی و هوشمند ، سبک ، خوردگی- مقاوم و مواد بسیار رسانا (مانند کامپوزیت های گرافن) تغییر شکل بیشتر منظره تولید خودرو را انجام می دهد. درک این مواد نه تنها برای مهندسان ضروری است بلکه به مصرف کنندگان نیز کمک می کند تا درک منطقی تری از توسعه فناوری خودرو بدست آورند.
