宝鸡钛合金在汽车轻量化制造中的应用

宝鸡钛合金在汽车轻量化制造中的应用

目前, 汽车制造中所使用的钛合金零部件主要分布在汽车排气系统、发动机系统、传动和减振系统以及车体框架部分。

1. 排气系统

2. 发动机系统

汽车发动机系统是汽车领域使用钛合金较多的部件，钛合金在发动机系统上的应用主要有气门、连杆、曲轴、气门座等零部件。

日本本田汽车公司在NSX赛车V-6发动机中使用了锻造钛连杆；三菱汽车公司制造的高容量、四缸发动机中使用了钛气门弹簧座, 保时捷汽车中也使用了钛连杆。

3. 减振系统

汽车减振悬挂系统的核心部件就是悬簧。钛合金相比于一般汽车弹簧用钢而言, 具有更高的比强度和更低的切变模量, 抗疲劳强度也较高, 更加适合用作制造汽车减振弹簧。由于弹簧的挠度和圈数呈正比, 与材料的切变模量呈反比, 因此, 钛合金弹簧在达到相同弹簧反应的情况下, 比钢制弹簧需要更少的圈数, 有效减轻了弹簧质量, 节约了空间。

4. 车体框架

车体框架部件方面, 钛合金较高的比强度, 较低的密度以及良好的耐蚀性能, 都说明其是良好的车体框架制备材料。目前, 已经有汽车公司在车档支架、制动器卡钳活塞等部件上使用钛合金。变速器部件中, 日本目前正在开发一种高旋压成型法制备钛合金外壳的工艺, 与钢制外壳相比, 钛合金外壳更好地减轻飞轮的冲击, 缓冲效果更好。

5. 钛合金对汽车轻量化的意义

国外研究机构测算发现, 当汽车整备质量下降10%, 油耗可降低6%~8%。还有研究表明, 汽车每减重91kg, 平均每升燃油可多行驶0.43km。因此, 随着我国经济的不断发展, 汽车保有量的不断增加, 汽车轻量化已经成为减少能源消耗, 降低空气污染的重要途径之一。