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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,汽 车 材 料,汽车材料,汽车材料概论,材料的性能,发动机主要零件的材料,底盘主要零件的材料,车身材料,一 汽车材料概论,汽车材料的分类,汽车材料的应用情况,3 材料专业知识在汽车研发和生产中的作用,1 汽车材料的分类,1.1 汽车用金属材料,1.2 汽车用非金属材料,1.1 汽车用金属材料,黑色金属材料:,钢材钢板、钢带、型钢、钢管、钢丝,铸钢铸造碳钢、铸造合金钢,铸铁灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁,2)有色金属材料:,铝合金铸造铝合金、压力加工铝合金、铝基复合材料,铜合金紫铜、黄铜、青铜,镁合金,轴承合金铝基、铜基、铅基、锡基,钛合金,1.2 汽车用非金属材料,1)塑料热塑性塑料、热固性塑料、塑料基复合材料,2)橡胶天然橡胶、合成橡胶,3)玻璃,4)陶瓷结构用陶瓷、功能性陶瓷,5)织物、皮革,6)木材,7)涂料油漆、防石击涂料、隔音防震涂料,8)油料燃油、润滑油、冷却液、制动液,1.3 材料标准介绍,1.3.1 钢材标准,1)中国国家标准GB采用化学元素符号、元素含量和汉语拼音字母表示优质碳素结构钢和合金钢的钢号。其中碳元素(C)含量以万分之一为单位,合金元素以百分之一为单位,修约为整数。汉语拼音字母表示脱氧方法、用途等,如F沸腾钢,L汽车梁用钢,CL汽车车轮用钢,Y易切削钢,ML铆螺钢。排列顺序为数字(碳含量)-元素符号-该元素含量(“1”省略)-汉语拼音字母(只在必要时才标注)。举例说明:08F、18CrMnTi、16MnL、60Si2Mn,普通碳素结构钢用拼音字母Q+数字+质量等级+脱氧方法表示。Q为“屈服强度”汉语拼音的头一个字母,数字为屈服强度的最低值(以MPa为单位),质量等级分为A、B、C、D。如Q235-A等。,耐热和工具钢钢号表示方法基本与以上相同,只是碳含量以千分之一为单位。如5Cr21Mn9Ni4N。,2 汽车材料的应用情况,2.1 汽车的金属材料消耗量,金属材料在汽车上应用的现状,2.2 乘用车材料构成比的实例,汽车材料现状及其发展,2.1 汽车的金属材料消耗量,表4 几种国产汽车的金属材料消耗量 kg/辆,车 型,CA7220,普 桑,CA1046L2,CA1091,STEYR1291,钢 材,1011.4,(90.34%),725.0,(77.96%),1749.4,(86.04%),3620.0,(74.97%),10012.1,(77.75%),铸铁和铸钢,59.6,(5.32%),129.0,(13.87%),242.5,(11.93%),1159.0,(24.00%),2799.0,(21.74%),有色金属,48.6,(4.34%),76.0,(8.17%),41.3,(2.03%),49.0,(1.03%),65.5,(0.51%),金属材料在汽车上应用的现状,从表4可见:,金属材料仍然是汽车上使用最多的材料,尤其钢材占了最大的份额,这种状况在近期不会发生根本性变化。,乘用车上有色合金的应用比例较高,这是因为对于乘用车来说,轻量化的要求更高。,对于载货车来说,随着吨位的加大,钢铁材料的用量和应用比例都提高,有色合金的应用减少,这是因为大吨位车对强度性能更为重视。,二,材,材,料,料的,性,性能,金属,材,材料,的,的力,学,学性,能,能,金属,材,材料,的,的磨,损,损性,能,能,金属,材,材料,的,的硬,度,度,钢材,的,的工,艺,艺性,能,能,非金,属,属材,料,料的,性,性能,1,金,金,属,属材,料,料的,力,力学,性,性能,1.1,拉,拉,伸,伸性,能,能,1.2,冲,冲,击,击性,能,能,1.3,断,断,裂,裂韧,度,度,1.4,疲,疲,劳,劳性,能,能,1.1,拉,拉,伸,伸性,能,能,抗拉,强,强度R,m,(,b,),屈服,强,强度R,eH,或R,eL,(,s,),断后,伸,伸长,率,率A(),断面,收,收缩,率,率Z(),弹性,模,模量E,塑性,应,应变,比,比r,应变,硬,硬化,指,指数n,1.1.1,低,低,碳,碳钢,的,的应,力,力-,应,应变,曲,曲线,o-c:,弹,弹性,变,变形,阶,阶段,c-d:,屈,屈服,阶,阶段,d-b:,形,形变,强,强化,阶,阶段,b-k:,颈,颈缩,至,至断,裂,裂,汽车,燃,燃油,、,、润,滑,滑油,合,合理,选,选用,发动,机,机燃,油,油的,合,合理,选,选用,发动,机,机润,滑,滑油,的,的合,理,理选,用,用,汽车,齿,齿轮,油,油的,合,合理,选,选用,汽车,润,润滑,脂,脂的,合,合理,选,选用,6,汽,汽,车,车燃,油,油、,润,润滑,油,油合,理,理选,用,用,燃料,燃,燃烧,释,释放,出,出的,能,能量,有,有20,25,被,被零,部,部件,间,间的,摩,摩擦,所,所消,耗,耗,,试,试验,研,研究,表,表明,,,,当,减,减少,总,总摩,擦,擦损,失,失的17%21%时,,,,可,以,以提,高,高整,机,机经,济,济性3%,7%。,要提,高,高燃,油,油经,济,济性,,,,必,须,须保,证,证燃,油,油能,充,充分,燃,燃烧,,,,提,高,高燃,烧,烧热,效,效率,。,。这,一,一方,面,面要,求,求燃,油,油具,有,有良,好,好的,挥,挥发,性,性,,同,同时,还,还能,适,适应,高,高压,缩,缩比,的,的工,作,作要,求,求,另,另外,燃,燃油,在,在贮,存,存、,运,运输,过,过程,中,中,,容,容易,发,发生,氧,氧化,反,反应,,,,生,成,成胶,状,状物,质,质,,致,致使,发,发动,机,机动,力,力性,和,和经,济,济性,下,下降,。,。,第一,节,节,发,发动,机,机燃,油,油的,合,合理,选,选用,一、,车,车用,汽,汽油,的,的选,用,用,(一)车,用,用汽,油,油的,性,性能,指,指标,汽油,的,的抗,爆,爆性,。,。,汽油,蒸,蒸发,性,性,。,。,热值,。,。,氧化,安,安定,性,性,。,。,腐蚀,性,性,。,。,汽油,清,清净,性,性,。,。,汽油,的,的化,学,学组,分,分,。,。,(二)车,用,用汽,油,油的,国,国家,标,标准,我国,现,现行,的,的汽,油,油产,品,品标,准,准为GB17930-2006,车,车用,汽,汽油,。,目前,,,,国,外,外的,车,车用,汽,汽油,具,具有,以,以下,一,一些,发,发展,趋,趋势,:,:尽,可,可能,低,低的,苯,苯含,量,量,,较,较低,的,的蒸,气,气压,,,,尽,可,可能,低,低的,硫,硫含,量,量,,较,较少,的,的芳,烃,烃,,较,较少,的,的烯,烃,烃,,较,较低,的,的终,馏,馏点,,,,添,加,加含,氧,氧化,合,合物,,,,足,够,够量,的,的汽,油,油清,净,净剂,。,。,(三)车,用,用汽,油,油的,合,合理,使,使用,根据汽车使,用,用说明书的,要,要求选择。,抗爆性选择,。,。,蒸发性选择,。,。,根据使用条,件,件选择。,根据使用时,间,间调整汽油,牌,牌号。,长期贮存的,汽,汽油,必要,时,时可以用高,辛,辛烷值汽油,掺,掺合使用。,汽车使用者,应,应重视汽油,的,的质量。,二、车用柴,油,油的选用,(一)车,用,用柴油的性,能,能指标,对柴油使用,性,性能影响最,大,大的是柴油,的,的低温流动,性,性和燃烧性,。,。,1.柴油的,低,低温流动性,凝点:凝,点,点表示柴油,遇,遇冷及开始,凝,凝固而失去,流,流动性的最,高,高温度。车,用,用柴油的牌,号,号是以凝点,来,来区分的,,它,它意味着该,柴,柴油可以在,什,什么样的气,温,温下使用。,粘度:柴,油,油的粘度决,定,定了柴油的,流,流动性。,2.柴油的,燃,燃烧性,柴油的蒸发,性,性:蒸发性,对,对可燃混合,气,气的形成与,燃,燃烧有一定,的,的影响,常,由,由燃料的蒸,馏,馏试验决定,柴油的发火,性,性:发火,性,性是指柴油,的,的自燃能力,。,。柴油的发,火,火性可用“,十,十六烷值”,表,表示。“十,六,六烷值”愈,高,高,柴油的,发,发火性愈好,。,。汽车柴油,机,机所用柴油,的,的十六烷值,不,不应低于4045。,腐蚀性:,车,车用柴油的,腐,腐蚀性用硫,含,含量、酸度,、,、钢片腐蚀,等,等级等指标,表,表示。,安定性:,柴,柴油的安定,性,性用实际胶,质,质和10,蒸,蒸余物残炭,等,等控制。,灰分:灰,分,分指燃料燃,烧,烧后的残余,矿,矿物质数量,。,。,水分,(二)车用,柴,柴油的国家,标,标准,目前我国现,有,有的柴油标,准,准有GB252-2000轻,柴,柴油强制,性,性国家标准,和,和GB/T19147-2003车用柴,油,油推荐性,国,国家标准。GB 252-2000轻柴油,的实施时,间,间为2002年1月1,日,日,GB/T 19147-2003车用,柴,柴油的实,施,施时间为2003年10月1日。,我国柴油存,在,在的主要问,题,题是质量问,题,题,硫含量,较,较高、十六,烷,烷值偏低、,安,安定性和低,温,温流动性较,差,差,需要通,过,过不同程度,的,的加氢工艺,来,来解决,如,:,:加氢精制,、,、加氢裂化,、,、加氢脱芳,、,、加氢改质,、,、加氢异构,等,等。,(三)车用,柴,柴油的合理,使,使用,级别选择:柴油的级,别,别选择应根,据,据柴油机的,工,工作特性进,行,行,级别选,择,择主要是含,硫,硫量的选择,。,。柴油中含,硫,硫量高,腐,蚀,蚀增加,沉,积,积物也增多,,,,润滑油容,易,易变质,使,得,得零件早期,磨,磨损。因此,,,,使用高含,硫,硫柴油,必,须,须使用相应,的,的润滑油,,如,如ECD级,柴,柴油机油。,牌号选择:柴油的牌,号,号选择主要,考,考虑柴油机,的,的使用环境,。,。一般要求,所,所选柴油的,凝,凝点必须比,环,环境温度低5以上。,第二节 发,动,动机润滑油,的,的合理选用,汽车润滑油,主,主要包括发,动,动机润滑油,(,(发动机机,油,油)、汽车,齿,齿轮油和汽,车,车用润滑脂,等,等。,使用润滑油,的,的主要目的,是,是降低摩擦,、,、减缓磨损,,,,以保证发,动,动机有效和,长,长期地工作,。,。其次是将,燃,燃料燃烧和,摩,摩擦产生的,热,热量带走,,以,以起到冷却,作,作用,使发,动,动机不会过,热,热,保证正,常,常工作。此,外,外,润滑油,还,还有密封、,清,清洗、减振,、,、防锈等作,用,用。,一、发动机,润,润滑油的性,能,能指标,粘度。,粘温性能,。,。,腐蚀性。,清净分散性,。,。,倾点和凝点,。,。,酸值。,闪点。,灰分。,残炭。,水分和机械,杂,杂质。,抗氧化安定,性,性。,二、发动机,润,润滑油的分,类,类,发动机润滑,油,油按用途主,要,要分为汽油,机,机润滑油、,柴,柴油机润滑,油,油和两冲程,汽,汽油机润滑,油,油三大类。,我国发动机,润,润滑油的质,量,量等级采用,美,美国石油学,会,会(API)的使用条,件,件分类法和,美,美国汽车工,程,程师学会(SAE)的,粘,粘度分类法,。,。,根据国标GB/T11121-2006汽,油,油机油和GB/T11122-2006,柴,柴油机油,,,,发动机润,滑,滑油根据其,特,特性、使用,场,场合和使用,对,对象分为:,汽油机润滑,油,油:SE、SF、SG,、,、SH、GF-1、SJ、GF-2、SL、GF-3;,柴油机润滑,油,油:CC、CD、CF,、,、CF-4,、,、CH-4,、,、CI-4,;,;,二冲程发动,机,机润滑油:RA、RB,、,、RC、RD。,各类润滑油,中,中,后一级,比,比前一级好,。,。,我国内燃机,润,润滑油粘度,等,等级等效采,用,用SAEJ300APR84,标,标准。该标,准,准将冬季用,润,润滑油按-30、-25、-20、-15、-10、-5时的最,高,高动力粘度,、,、边界泵送,温,温度和最高,倾,倾点三项低,温,温性能指标,分,分为0W、5
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