工程塑料在新能源车轻量化中运用

工程塑料在新能源车轻量化中运用摘要：目前随着新能源汽车的迅速崛起其销量和产量也在直线攀升，但在这背后也面临着一些重要问题，如新能源汽车充电效率和续航等。而续航又与汽车自重有着不可分割的关系，所以新能源汽车的轻量化运用是极为重要的。工程塑料作为一种新型材料在汽车生产过程中有着广泛的应用，尤其是在新能源汽车中可以极大的减轻汽车的自重，增加续航里程，减轻汽车能源的消耗。因此本文以工程塑料在新能源车的轻量化运用进行探究，从而全面的了解工程塑料在其生产制造过程中的多样化应用。关键词：工程塑料，新能源汽车，轻量化，运用1.、八、-前言随着人们对外出品质需求的逐渐提升以及汽车工业的快速发展，汽车领域的销量和日产量规模也在逐步的扩大。尤其是新能源汽车，更是作为汽车领域的一匹黑马占据着重要的市场份额。当然汽车行业的发展也带动着汽车相关领域的快速进步，对社会资源分配，能源供给，环境保护，资源可循环再利用等方面带来了显著的影响。比如汽车的使用会耗费大量的能量资源，汽车尾气的排放会对环境造成一定的污染，因此，节能减排的压力也随之而来。因此在汽车的生产制造和设计方面首先要考虑新型环保节能材料的使用，如利用汽车轻量化技术增加轻量化结构设计和轻量化生产材料的利用。从而降低汽车本身重量的同时还能够确保汽车功能完善和安全性驾驶，尤其是汽车的一些性能参数，如减震系数，耐磨损系数，防撞系数以及车身整体的外观结构和内部乘坐的舒适性等。同时对于汽车的成本也要有一定的考虑和控制，从而打造性价比较高的轻量化的新能源汽车而对于轻量化的汽车制造材料的研发和设计也是目前的重点发展方向，其中以环保材料和节能材料为主流导向。工程塑料作为新能源汽车轻量化生产的重要原材料不仅可以极大的减轻车身自重，降低燃油的耗费，减少汽车有害尾气的排放，同时还可以提升汽车的性能和动气，能够适应极度寒冷的气候。同时工程塑料制品属于可回收利用的环保材料，降低了钢材等不可再生资源的使用，让汽车在节能和环保等多个方面得到有效的改善和提升。1.工程塑料在实现新能源汽车轻量化过程中的优势对于新能源汽车来说如何实现轻量化一直是很多研发人员致力于开发的重要方向。随着科研人员对新型材料的不断开发和挖掘，一系列新型材料应运而生，如尼龙，聚氨酯，聚丙烯和其他很多工程塑料制品。而工程塑料在汽车建造方面的应用也非常广谱，广泛应用于汽车的诸多个部件当中，如发动机内室，保险杠，汽车底盘，离合，燃油箱，气缸罩，应用总量约占工程塑料市场总需求的30-40%其中以聚乙烯醇缩丁醛的需求量最高。与传统的金属材质相比工程塑料在减轻车身重量的同时也极大的降低的能源的消耗，有研究统计，汽车车身重量每减少十分之一的比例，那么对于燃料的消耗就能缩减5%1。而对于新能源汽车来说对于电力消耗的减少更是觉得了电力汽车续航的一大难题。不仅如此，与金属制品相比，工程塑料制品在生产成本上极大的降低，而且工程塑料同样可以像金属材料一样与汽车其他部位的金属材质相焊接结合，不会影响各个部件之间的连接，同时还可以极大的所见汽车零件的总体数量。不仅如此，工程塑料制品由于其材料的一些特性无论是在制品的弹性上还是变形性能上都要优于金属材料，当汽车在发生意外出现快速碰撞的时候工程塑料制品可以吸收碰撞过程中产生的巨大的能量，减轻碰撞的冲击力，起到较大的缓冲作用，从而安全系数更高。同时与金属材质汽车表面一旦破损就容易出现腐蚀和生锈等情况比较工程塑料制品还具备高度耐腐蚀的特性，即便车身表面出现大范围的磨损和破坏等情况也不容易被腐蚀，从而不会对车身的美观造成太大的影响。最后工程塑料还有一比较突出的优势在于经过改造后的工程塑料可以根据汽车不同部位对于塑料硬度，颜色，性能等的需求而有针对性的设计和制造，从而适应于汽车不同部位的不同需求，更具备广谱性应用的特点2。1.工程塑料在新能源汽车各方面的应用3.1 工程塑料在新能源汽车动力学方面的应用工程塑料作为一种新型材料已经不仅仅作为汽车内部结构制造和配饰配件等方面的使用而是扩大到汽车发动机内部构造的使用中。目前很多新能源汽车发动机室内已经改用塑料材料，且很多燃油系统和蓄电池的壳体也将金属材料换成塑料材料。比如在汽车发动机系统中其发动机内室进气歧管是可以被替换成塑料材料的主要结构，且很多以工程塑料为原材料的进气支管已经被批量化生产并广泛应用，其中以德国富吕登伯格公司的为代表。这种替代让发动机整体重量明显减轻，且内部的空气更容易流通和顺利进入和排除，同时也增加了发动机的功率，使其作用效率较金属材料的发动机内壳提高了30-40%之多3。同时在发动机上发动机气缸的内罩也是可以替换成工程塑料的主要的结构，且由于气缸温度较高，因此使用新型的工程塑料可以在耐高温的同时快速释放高温，且防火性能良好。3.2 工程塑料在汽车装饰配件中的应用汽车上的配件根据其功能性质不同可以分为两种类型，分别是功能配件和结构型配件，装饰配件则更多的属于后者，也是工程塑料应用最为广泛的一种形式随着工程塑料类型和性能的不断优化和革新，越来越多不同性质和性能的工程塑料被先后研发出来应用在两种类型的装饰配件当中，分别是内部饰件和外部饰件而其中更多的还是以内部饰件为主。比如像仪表，手柄，方向盘等等。而针对仪表板其实也有两种类型，硬质的的和软质的，通常硬质地仪表盘体积比较大，经过一次性的注射形成，本身的硬度较大，属于一种耐湿耐防滑的材料。但由于是一次性注射形成所以在注射的过程中不同的位置会出现材料干燥后的印记和熔接痕，因此，为了美观在干燥后需要在表面进行涂装才能够达到合格的标准。而软质的仪表板主要由几种不同的结构组成，如骨架结构通常是由钢板材质来构成，缓冲材料和表皮等。通常以骨架作为核心组成利用真空吸塑方式以骨架为核心将表皮材料根据骨架的结构和需要的形状依附在其上，从而形成以工程塑料制品为材料的表皮面，不仅实现了美观和耐磨的特性，而且可以根据手握仪表盘的位置设计出个性化的凹槽，从而增加手感和舒适度。不仅如此，像内门板，顶棚，手柄等结构都类似于仪表盘的设计，根据基础骨架结构再进行工程塑料的填充和塑形，从而形成外表光滑，耐磨损的表面。同时，为了能够提升新能源汽车的整体品质，降低外界噪音的影响，就要在车内部结构中填充一定的消音材料，如地毯，行李箱，发动机地板，仪表板，顶棚等部位。而这些消音的填充材料有很多也属于工程塑料类型。汽车的轻量化设计最关键的点在于汽车整体车身的轻量化，利用工程塑料制品可以一次性的将汽车车身塑造成型，耗时短且尺寸标准不需要二次加工和处理，生产效率高，流程工艺简单快捷。3.3 工程塑料在汽车安全性能方面的应用汽车的安全性一直是衡量汽车生产和驾驶性能的关键性指标，而工程塑料的应用对汽车安全性的提升有着不可磨灭的贡献。随着新能源汽车生产材料的不断优化，汽车的防撞性能方面优势也不断的在提升。如汽车保险杠作为保护汽车内部发动机等器械的第一道屏障对其制造材料有着极高的要求。比如美国一家公司研发的应用于新能源汽车保险杠的新型工程塑料不仅可以保障其耐化学药品侵蚀的特性，同时还能保有耐油和低温的特性，在高温日晒等天气下也能保障车身不受高温的影响。不仅如此，新能源汽车发电机的安全性也是需要绝对保护的对象通常，发电机外科材质必须要耐热耐寒，能够有绝对的硬度防治重装造成开裂等问题，同时还得保障其能够阻燃，绝缘，隔绝出现漏电的等情况。3.4 工程塑料在汽车照明方面的应用工程塑料目前也广泛的应用于新能源汽车的大灯制造材料当中，由于工程塑料可以实现汽车大灯在使用过程中所需要的照明透光特性和耐热性以及在交通事故发生碰撞时抵抗撞击力等的特性，尤其是表面涂覆硬膜的PC材料，还能够增强照明灯罩的抗摩擦性能，因此在照明方面应用的场景也越来越丰富。如前排和后排的大灯，左右转向指示灯，顶灯以及车内部的照明灯等等。很多新型的工程塑料制品应用在自适应照明车灯中在晚上也可以让司机更加清晰的看到车外的情况，一方面提升驾驶的安全性能，同时可以让长期疲劳驾驶的司机减轻用眼疲劳尤其是在雨雪天气，视线欠佳的情况下最大程度上提升的行驶的安全性。在急转弯的情况下也可以将司机的视野范围得到一定的扩张。总结轻量化技术在新能源汽车的各项性能提升方面有着绝对的优势，因此也极大的推动了新能源汽车工业的快速发展。不仅仅降低的生产成本，同时增加的汽车的续航里程，在汽车动力学，照明配件，内外部装饰和提升其安全性能等方面都起到了重要的作用。同时也让新能源汽车的批量化生产工艺更具创新性和前瞻性参考文献1.陈宇光.工程塑料在汽车轻量化中的应用进展J.丝路视野，2018(6):1.2.安俊诚.浅谈工程塑料在汽车轻量化中的应用进展J.汽车世界，2019(10):1.3.李文博，李智，王磊，等.工程塑料在发动机及其附件系统中轻量化的创新应用J.汽车工艺师，2019(5):6.