郭俊喆 薛鵬飛 劉云 苗立岐
摘 要:在我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平不斷提高的背景下,人們的生活質(zhì)量有所改善。隨著時(shí)代的發(fā)展,汽車逐漸成為城市人生活中的必需品,導(dǎo)致城市交通擁擠,汽車碳排放量增加,給環(huán)境治理人員帶來(lái)了非常大的工作壓力。新能源汽車不僅有利于污染物的減少,而且對(duì)不可再生資源消耗的減少也有非常大的幫助。新能源汽車在我國(guó)國(guó)民生活中的應(yīng)用成了必然趨勢(shì)。文章就新能源汽車對(duì)汽車制造工藝與裝備的影響展開(kāi)了詳細(xì)的論述。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;發(fā)展;制造工藝;影響
引言:隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高質(zhì)量發(fā)展,大眾群體消費(fèi)水平不斷提升,環(huán)保意識(shí)逐漸深入人心,各行業(yè)領(lǐng)域愈發(fā)重視新能源利用與開(kāi)發(fā)。眾所周知,傳統(tǒng)汽車主要使用內(nèi)燃機(jī),為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流,新能源汽車逐漸登上歷史舞臺(tái),其具有低碳環(huán)保、節(jié)能減排顯著優(yōu)勢(shì)逐漸在汽車行業(yè)中占據(jù)一席之地,并將取代傳統(tǒng)汽車。與此同時(shí),新能源汽車的制造工藝和設(shè)備與以往具有顯著性差別,致使對(duì)上下游汽車產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生重要影響。但從目前發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,隨著全球范圍內(nèi)對(duì)汽車制造工藝各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)一步控制及加深,使得新能源汽車在制造工藝方面需做出一定程度上優(yōu)化調(diào)整,只有這樣才能符合汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在價(jià)值需求。鑒于此,系統(tǒng)分析新能源汽車發(fā)展對(duì)制造工藝的影響,可全面系統(tǒng)了解新能源汽車制造工藝的實(shí)際需求和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),同時(shí),對(duì)新能源汽車制造工藝優(yōu)化具體實(shí)際意義,更為汽車行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展創(chuàng)造有利條件。
1 新能源汽車發(fā)展概述
汽車的出現(xiàn)不僅便利了人們的日常生活,同時(shí)也在一定程度上帶動(dòng)了我國(guó)各個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)于我國(guó)整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。然而,汽車數(shù)量的大幅度提升,使得城市污染物排放也快速增加,對(duì)于生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。在這一時(shí)代背景下,新能源汽車出現(xiàn),在一定程度上改善了這一現(xiàn)狀,不僅減少了自身能源消耗過(guò)大的問(wèn)題,同時(shí)還減少了污染物質(zhì)的排放,對(duì)于我國(guó)汽車生產(chǎn)與制造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[1]。目前,我國(guó)新能源汽車已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),在傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)與銷售均明顯下滑的時(shí)代背景下,其生產(chǎn)與銷售仍然呈現(xiàn)出逐漸生生的狀態(tài),為我國(guó)汽車行業(yè)發(fā)展提供了和從古的動(dòng)力。與此同時(shí),綠色環(huán)保的時(shí)代主題也為現(xiàn)階段新能源汽車發(fā)展創(chuàng)造了有利條件,而科技的發(fā)展也使得新能源汽車成為未來(lái)我國(guó)汽車發(fā)展的新方向。根據(jù)現(xiàn)階段我國(guó)新能源汽車生產(chǎn)的實(shí)際情況來(lái)看,在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)主要是包括整車共性技術(shù)、純電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)、混合動(dòng)力汽車關(guān)鍵技術(shù)、燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)等,這些技術(shù)的應(yīng)用可以為汽車生產(chǎn)提供充足的保障,使得新能源汽車自身的各個(gè)系統(tǒng)可以得到進(jìn)一步完善,從而有效提高新能源汽車自身的性能,對(duì)于其進(jìn)一步發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用。
2 ?新能源汽車對(duì)汽車制造工藝與裝備的影響
現(xiàn)階段,電動(dòng)汽車在人們的生活中隨處可見(jiàn),而隨著時(shí)代的不斷變化,電動(dòng)汽車的數(shù)量和型號(hào)也在不斷增加。并且種類不同的充電器也逐漸出現(xiàn)在我國(guó)各大公共場(chǎng)所中,甚至為了給人們的出行提供方便,有些住宅樓的樓道中也放置了一定數(shù)量的充電器。在我國(guó)各大工業(yè)不斷發(fā)展的背景下,我國(guó)的環(huán)境污染問(wèn)題也逐漸變得越來(lái)越嚴(yán)重,要想更好的解決環(huán)境問(wèn)題,政府就一定要出臺(tái)相應(yīng)的政策,以此提高人們對(duì)新能源汽車的使用頻率,并且新能源汽車的發(fā)展還可以在很大程度上幫助我國(guó)節(jié)省石油資源。在未來(lái),新能源汽車將會(huì)成為市場(chǎng)的主流,同時(shí)新能源汽車也是世界各國(guó)以及汽車制造商共同努力的目標(biāo)。一方面,新能源汽車的生產(chǎn)工藝和裝備是在傳統(tǒng)汽車的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的;另一方面,由于新能源汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車有非常大的差別,因此兩種汽車的生產(chǎn)工藝和裝備既有著相同之處又保持著彼此的特點(diǎn),而新能源汽車和傳統(tǒng)汽車最大的區(qū)別就在于動(dòng)力系統(tǒng)的不同。在這樣的狀況下,首先就會(huì)導(dǎo)致金屬切削加工使用次數(shù)的減少,但是傳統(tǒng)的金屬切削加工刀具也無(wú)法滿足電動(dòng)汽車的要求,因此金屬切削加工技術(shù)在電動(dòng)汽車中應(yīng)用的前提條件就是相關(guān)技術(shù)人員不斷完善金屬切削加工工藝。其次,原有制造工藝和車間的轉(zhuǎn)型也是必然趨勢(shì);再次,制造工程師不僅需要掌握制造方面的技能,同時(shí)他們還要了解生產(chǎn)人員的工作內(nèi)容,只有這樣才能制造出符合時(shí)代需求的高端產(chǎn)品。最后,在新能源汽車不斷推行的背景下,我國(guó)機(jī)床和刀具制造企業(yè)只有不斷創(chuàng)新,才能在競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈的社會(huì)上占有一席之地。除此之外,混合動(dòng)力汽車在不斷改進(jìn)的過(guò)程中一直沒(méi)有放棄對(duì)內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用,因此,內(nèi)燃機(jī)中的連桿、缸體、曲軸、缸蓋等部分裝備也始終為混合動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行提供保障。綜上所述,混合動(dòng)力汽車對(duì)金屬切削加工方面的需求依舊和傳統(tǒng)汽車相同。
3 全塑車身輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 汽車車身材料的選擇
汽車車身材料直接影響到車身輕量化目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn),所以要合理選擇車身材料。主要從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮。第一,提高高強(qiáng)度鋼板的比例,這樣能提高車身碰撞性能和耐久性能。目前,國(guó)際上新能源汽車的車型屈服強(qiáng)度在550MPa以上的高強(qiáng)度鋼板占整個(gè)車身材料的30% 以上。車分碰撞路徑如A 柱、B 柱等部位可以采用熱成型工藝,進(jìn)一步提高零件的屈服強(qiáng)度。第二,用輕質(zhì)車身材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼材材料。比較常見(jiàn)的輕質(zhì)材料有玻璃纖維復(fù)合材料、塑料、鋁合金等,將這些材料應(yīng)用在車身外覆蓋件和部分非碰撞的骨架以及面板零件,但是這些輕質(zhì)材料價(jià)格比較貴,目前主要應(yīng)用在一些比較高端的汽車車身。
3.2優(yōu)化制造工藝
傳統(tǒng)的汽車車身制造一般使用沖壓工藝,由于汽車車身結(jié)構(gòu)的零件比較多,焊接比較復(fù)雜,操作不當(dāng)就會(huì)影響到制造質(zhì)量,所以逐漸被型鋼件、鑄造件以及輕質(zhì)金屬鋁合金材料取代。這些材料不僅能實(shí)現(xiàn)車身的輕量化,而且確保了汽車的安全性和耐久性。
3.3優(yōu)化汽車空氣動(dòng)力學(xué)
高速公路的快速發(fā)展,極大滿足汽車快速行駛的要求,新能源汽車在設(shè)計(jì)的時(shí)候也要滿足汽車動(dòng)力要求。汽車在高速行駛過(guò)程中,空氣阻力對(duì)汽車的行駛速度造成一定的影響,并增加汽車的耗能。因此,新能源汽車在設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須減少空氣對(duì)汽車行駛造成的影響。隨著汽車空氣動(dòng)力學(xué)理論的發(fā)展和汽車制造業(yè)的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)和風(fēng)洞實(shí)測(cè)技術(shù)為汽車低風(fēng)阻的設(shè)計(jì)研發(fā)提供了有力的支持。日本的豐田汽車在這方面進(jìn)行了有效的探索。
4 總結(jié)
新能源汽車是未來(lái)汽車發(fā)展方向,輕量化技術(shù)是汽車節(jié)能、減少污染的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)輕量化技術(shù)優(yōu)化汽車車身結(jié)構(gòu)和布局,減低汽車的排放量和能源消耗,從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求。但是由于我國(guó)新能源汽車起步比較晚,相關(guān)技術(shù)還不是很完善,所以在車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布局方面要積極學(xué)習(xí)西方國(guó)家設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),從而促進(jìn)我國(guó)新能源汽車進(jìn)一步發(fā)展。
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(上汽通用五菱汽車股份有限公司青島分公司,山東 青島 266000)