鎂合金在汽車輕量化中的具體應(yīng)用

汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)

雖然鎂合金的耐蝕性較差，但防腐并不是汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要考慮因素，因此鎂合金在汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在儀表板和轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)中。據(jù)報(bào)道，通用汽車于1961年生產(chǎn)了第一根鎂合金儀表板柱，與鋅合金壓鑄生產(chǎn)的零件相比，節(jié)省了4kg材料。近十年來(lái)，鎂合金壓鑄儀表板柱的使用取得了很大進(jìn)展。

20世紀(jì)90年代，鎂合金在德國(guó)的座椅上使用，主要是因?yàn)楸捡Y公司在SLRoadster中使用了由鎂壓鑄生產(chǎn)的帶有三點(diǎn)安全帶的座椅結(jié)構(gòu)。與鎂合金在儀表板上的應(yīng)用類似，近年來(lái)，鎂合金設(shè)計(jì)制造的座椅也經(jīng)歷了明顯的改進(jìn)過(guò)程。目前，采用鎂合金的閥座結(jié)構(gòu)在最薄的位置可以達(dá)到2mm，大大減輕了閥座的重量。雖然其他材料，如高強(qiáng)度鋼、鋁、復(fù)合材料等也被使用，但專家預(yù)測(cè)，未來(lái)鎂合金將成為汽車座椅部件的一種輕量化、成本效益高的主要材料。

身體

鎂合金在汽車車身上的應(yīng)用受到限制，但在整個(gè)車庫(kù)中也得到了應(yīng)用。當(dāng)通用汽車1997年推出C-5 Corvette時(shí)，它使用了一整塊鎂合金壓鑄車頂框架，此外，鎂合金還被用于凱迪拉克XLR可伸縮硬頂敞篷車架，福特F≤150卡車和SUV也采用涂層鎂鑄件作為散熱器支撐。在歐洲，大眾和梅賽德斯-奔馳率先在車身面板上應(yīng)用了薄壁鎂合金鑄件。

底盤

目前，鑄造或鍛造鎂合金車輪已被用于許多高價(jià)賽車或高性能跑車。然而，由于鎂合金車輪成本相對(duì)較高和潛在的腐蝕問(wèn)題，使得其無(wú)法在大批量生產(chǎn)車輛上使用。

今后，生產(chǎn)輕量化和低成本的鎂合金底盤部件，如輪轂、發(fā)動(dòng)機(jī)懸掛和控制臂等，將取決于鎂合金鑄造技術(shù)的巨大進(jìn)步。在鋁合金輪轂和底盤部件上開發(fā)的各種鑄造工藝，經(jīng)過(guò)改造后可以成功地應(yīng)用于鎂合金上。此外，開發(fā)低成本、耐腐蝕層和抗疲勞、高沖擊強(qiáng)度的新型鎂合金，也將加速鎂合金在底盤中的應(yīng)用。

動(dòng)力總成

動(dòng)力總成的鑄造部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、氣缸蓋、變速箱、油底殼等，都是用鋁合金制造的。目前北美生產(chǎn)的皮卡和SUV都有鎂合金變速箱，而大眾和奧迪的鎂合金手動(dòng)變速箱也在歐洲和中國(guó)大量生產(chǎn)。

目前，鎂強(qiáng)化發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)的測(cè)功機(jī)試驗(yàn)已經(jīng)取得了有效的進(jìn)展，這意味著今后將有更多的鎂合金應(yīng)用于電力系統(tǒng)。

鎂合金推廣應(yīng)用面臨的主要挑戰(zhàn)

耐腐蝕性能差、成本高、廢品率高是鎂合金普及的障礙。

鎂合金制造汽車零部件存在壓鑄成本高、廢品率高、生產(chǎn)安全隱患等問(wèn)題。中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)顧問(wèn)杜芳慈表示，鎂是一種非?；顫姷脑?，耐蝕性很差，我國(guó)鎂合金零件耐腐蝕的技術(shù)能力較差。此外，鎂在加工過(guò)程中容易燃燒爆炸，生產(chǎn)中存在安全問(wèn)題。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)需要嚴(yán)格管理，以確保生產(chǎn)中的安全。

隨著城市化進(jìn)程的加快，能源日益緊缺，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，節(jié)能減排已成為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的大事，傳統(tǒng)汽車和新能源車輛都十分重視車身的輕量化設(shè)計(jì)，以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

汽車用鎂合金在蓬勃發(fā)展的同時(shí)，鎂合金壓鑄技術(shù)也越來(lái)越成熟，其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。大型鎂合金壓鑄汽車零部件將推動(dòng)汽車輕量化的進(jìn)程。