دانلود تحقیق کاربرد آلومینیوم در خودرو سازی

خلاصه :

طبق تاریخچه .

همکاری صنعت خودروسازی و آلومینیم و استفاده از فلزات سبک در ماشین ها توسعه یافته است .

در نتیجه ، به طور میانگین ماشین های اروپایی دارای اجزاء گوناگونی از آلومینیم هستند ، اساسا ، تولیداتی کهدر قالب ریخته می شوند و شکل می گیرند از قبیل سرسیلندر ، گیربکس ، چرخها و بدنه ، اما همچنین ورقه کردن و تولیداتی که از قالب در آورده شده اند : رادیاتورها ، سپرها ، ریلهای صندلی ، میل لنگ و غیره هستند که کلاً در حدود 65 کیلوگرم (6 درصد کل وزن) است .

امروزه با وجود رقابتهای جهانی و افزایش ارتباط محیطی ، تولید کنندگان ماشین با رقابتهای جدیدی مواجه شده اند ، تولیدات آنها باید آلودگی کمتری ایجاد کند .

و به سادگی مجدداً وارد چرخه ماشینها بشود ، بدون اینکه امنیت وراحتی آن کاهش یابد ، کارآیی ماشین (تولید) بالا رود و هزینه جاری کاهش یابد .

وزن سنگینی عامل اصلی برای رسیدن به این اهداف است : هر 100 kg کاهش وزن، سبب می شود که 6/0 لیتر / km 100 سوخت مصرفی کاهش یابد .

گاز کمتری از اگزوز ماشین خارج شود و هزینه کاهش می یابد .

آلومینیم یک عامل اساسی برای کاهش وزن است ، بدون اینکه امنیت و راحتی و اطمینان کاهش یابد .

به علت کاهش چگالی (3/1 مواد از قبیل استیل و مس) ، مقاومت بیشتر می شود ، با استفاده از آلومینیم مرغوب گران می توان وزن ماشین را تا بیش از 300 کیلوگرم در وسایل نقلیه با ابعاد متوسط (kg 1400) کاهش داد ، که نشان داد می توان بیش از 20 درصد وزن ماشین را کم کرد .

تا آنجا که بتوان قابل برگشت به چرخه باشد ، آلومینیم به تنهایی به کار برده می شود ، مجدداً بتوان آن را وارد چرخه ماشین کرد و بدون اینکه کیفیت آن کاهش یابد یا از بین برود .

اوراق آن هم ارزش زیادی دارد ، چون می توان دوباره آن را احیا کرد و مجدداً وارد چرخه کرد : 95 درصد آلومینیم درماشینهاست که گردآوری می شود و مجدداً وارد چرخه شده و بیش از 50 درصد موارد با ارزش  وسایل نقلیه در هنگام اوراق کردن ، برآورد شده است .

قبلاً هم آلومینیم به عنوان یکی از مهمترین مواد با ارزش اقتصادی برای بسیار از ترکیبها بوده است .

امروزه ، به منظور دستیابی به اهداف محیطی ، سازندگان خودرو از آلومینیم برای بخشهای بسیاری دیگر استفاده می کنند ، دریافتند که ، هزینه کمتری برای تولید بیشتر دارد ، که به سرعت توسط مصرف کنندگان بهبود می یابد و میزان سوخت مصرفی کاهش می یابد .

سازندگان خودرو و تولید کنندگان آلومینیم با یکدیگر کار می کنند ، برای رسیدن اهدافشان ، کاهش وزن با استفاده از آلومینیم ، که در انواع ، اجزاء گوناگون (بخشهایی که بهم چسبیده اند ، شاسی ماشین ، چارچوب صندلی) و به کلی در تمام بدنه آلومینیم کار شده است .

ماشین هایی که بدنه آلومینیمی دارند ، انتظار می رود که طی ده سال آینده دو برابر می شود .

صنعت آلومینیم در آینده با توسعه شدید و افزایش ظرفیت سرمایه گذاری می کند .

آلومینیم عامل اصلی و اساسی برای کاهش وزن خودروست ، آلومینیم به عنوان مواد مقدم است که در قرن 21 از نظر محیطی مطابق با ماشین است .

حجم بالای آلومینیم که در ماشین های خانوادگی بود در این چند سال کاهش یافته ، اما امروزه ، در اجزاء به کار برده شده است .

 

 

1-مقدمه :

طی چندین سال ، بیشترین استفاده انتهایی بازار فروش برای آلومینیم به بخش مربوط به ساخت ماشین انتقال داده شده است .

بنابراین ، از گذشته طولانی ، همکاری میان صنعت خودروسازی و صنعت تولید آلومینیم بوده است .

امروزه ، صنعت خودروسازی چنین نیازهایی دارد :

                   1-رقابت بین المللی شدید

                   2-وضع قانون محیطی سخت

                   3-ارتباط عموم برای انتقال از نظر محیطی

                   4-تقاضا مصرف کننده برای امنیت و راحتی بیشتر

کمک اصلی به سمت تلاقی با این رقابتهای جدید است که تنها با افزایش استفاده آلومینیم در خودروها صورت می گیرد ، که در صفحات بعد جزئیات آن شرح داده می شود .

 

2-سوخت مصرفی و کاهش وزن :

1-باکاهش وزن وسیله نقلیه تا kg 100 سبب می شود که میزان سوخت مصرفی lit 6/0 / km 100 کاهش یابد .

2-با استفاده زیاد از آلومینیم وزن را به طور میانگین تا 300 kg کاهش می دهد .

3-کاهش وزن سبب می شود که 3000 لیتر سوخت وسیله نقلیه کاهش یابد .

4-بنابراین ،‌بیش از 20 درصد دوده نیز کاهش می یابد .

بعد از اینکه ، تصمیم به کاهش وزن خودرو گرفته شد ، طی اوایل سال 1970 بحران سوخت بود کعه در اواخر سال 1980 کاربرد آن اصلاح شد .

رانندگی به راحتی ، همراه با افزایش امنیت و راحتی در نگهداری صورت گرفت در نتیجه ، وزن خودرو که زیاد است ، مغایر با نیازهای محیطی است .

بنابراین ، امروزه با کاهش وزن بسیاری از خودروها در صنعت خودروسازی انجام شده به علت مزایایی که برای مصرف کننده و جامعه دارد: کاهش وزن خوردو تا kg 100 سبب می شود که سوخت مصرفی 6/0 لیتر / kg 100 کاهش یابد .

آلومینیم به عنوان مواد کم وزن است که یکی از موادهای عمده ای است که برای کاهش وزن خودرو مورد استفاده قرار گرفته است  .

در نتیجه ، امروزه ، میانگین آلومینیمی که در خودروهای اروپایی است kg 65 می باشد و با استفاده از این مواد در ماشین که سالیانه مصرف آن 4 درصد افزایش می یابد .

نمونه های برجسته این توسعه را می توان در کشورهای اسکاندیناوی مشاهده کرد ، جایی که بزرگترین مدل ولو وجود دارد که 140 کیلوگرم آلومینیم دارد ، و در آلمان کل بدنه آئودی از آلومینیم است ، A8 و در سال 1994 این کار را شروع کرد .

ناشی از چگالی آلومینیم تنها cm g 7/2 است ، یعنی یک سوم استیل ، عوامل بالقوه ای برای کاهش وزن کلی خودرو تا بیش از kg 300 وجود دارد که در ماشین هایی با ابعاد متوسط بدون اینکه میزان ایمنی و کارآیی آن کاهش یابد .

مثلاً ممکن است ، در برخی بخشها ، مواد استیل جایگزین آلومینیم با همان ضخامت بشود : سپس کاهش وزن به 65 درصد می رسد ، هر چند در بسیاری از بخش ها ، لازم است ، ضخامت آلومینیم در مقایسه با استیل افزایش داد تا همان سختی و استحکام بدست آید .

بارها ، با چنین ضخامتی در بدنه مواجه شده است که 5/1 است به این منظورکه mm 8/0 اجزاء استیل با mm 2/1 اجزاء آلومینیم جایگزین شده است : در این مورد ، کاهش وزن به 50درصد می رسد .

این کاهش وزن اولیه سبب می شود که بخشهای دیگر ضخامت کمتری پیدا کنند .

بیش از 80 درصد آلومینیم موجود در خودروها در قالب شکل می گیرند ، از قبیل گیربکس ، سرسیلندر ، پیستون و موتور .در دهه بعدی ، با افزایش مصرف اجزاء در قالب شکل گرفته ، از قالب بیرون می آیند ، تولیدات آلومینیم انتظار می رود که بیشتر بشود .

به خصوص در بدنه ماشین .

در سال 2000 ، ماشین های اروپایی حدودا میانگین شامل kg 100 آلومینیم است و تا سال 2005 به میزان 130 تا kg 150 افزایش خواهد یافت. 

بعد از اینکه ، تصمیم به کاهش وزن خودرو گرفته شد ، طی اوایل سال 1970 بحران سوخت بود کعه در اواخر سال 1980 کاربرد آن اصلاح شد .

آلومینیم به عنوان مواد کم وزن است که یکی از موادهای عمده ای است که برای کاهش وزن خودرو مورد استفاده قرار گرفته است .

در سال 2000 ، ماشین های اروپایی حدودا میانگین شامل kg 100 آلومینیم است و تا سال 2005 به میزان 130 تا kg 150 افزایش خواهد یافت.

3-ایمنی و کارآیی : برای قدرت آلومینیم بدنه پیشنهاد شده : 1-کاهش وزن سبب ایمنی بیشتر می شود .

2-افزایش شتاب و کارآیی بیشتر ترمز .

3-پیشرفت استفاده.

آلومینیم نه تنها سبک است ، بلکه مقاوم است ، بنابراین ، آلومینیم مواد برجسته برای ساختارهای بسیاری از انواع وسایل نقلیه ، از قبیل هواپیما ، قطارهای سریع السیر ، کامیون ها و غیره است .

شماری از نمونه ها از قبیل آئودی و فورد ، ماشین های آزمایشی بودند که نشان داد مقاومت بالا به وزن آلومینیم بسته است که بسیار مربوط به ساختار خودروها می باشد .

استحکام بدنه نه تنها مربوط به مواد اولیه است ، بلکه مربوط به اجزاء گوناگون است که در آن طراحی و مونتاژ شده است .

با توجه به بخشهای بدنه ماشین ، ورق آلومینیم mm 2/1 ضخامت دارد با همان استحکام مانند بخشی که از ورق استیل mm 8/0 ساخته شده باشد ، زمانی که وزن نصف آن می شود .

با توجه به این طرح ، از آلومینیم و جاهای مناسب اتصال استفاده می شود .

این لولا ها را از بین می برد و بنابراین به کلی استحکام می بخشد .

زمانی که وزن کاهش یافت تا 50 درصد ، ممکن است که استحکام کل بدنه اصلاح شود .

ظرفیت ساختار در جذب انرژی جنبشی ، که تحت تاثیر قرار گرفته با خصوصیات مکانیمی موادی که استفاده شده با توجه به طرح و روش مونتاژ.

شمار زیادی از آزمایشات ، ثابت کرد که جذب انرژی از ویژگیهای ساختاری است که می توانند با استفاده از آلومینیم اصلاح شود .

همچنین امنیت سرنشین بستگی به استفاده کردن وسیله نقلیه در مناطق بحرانی دارد .

با کاهش وزن تا 50 درصد (تقریباً 5/1 تا 20درصد کل وزن) ، ترمز کردن از فاصله km/hr تا okm/hr کوتاه می شود با توجه به طول ماشین .در همان وسایل نقلیه که 15 تا 20 درصد سبک تر شده اند ، میزان امنیت جاده ها هم باید افزایش یابد ، ناشی از کاهش سنگینی مرکز و کاهش توده ، به علاوه افزایش شتاب تا 10 درصد است.بنابراین ، علاوه بر کاهش سوخت مصرفی و کاهش آلودگی ، وزن خودرو با استفاده از آلومینیم کاهش می یابد .

همچنین ، امنیت و کارآیی بالا می رود .

4-بازگشت به چرخه مزایای استفاده از آلومینیم : 1-بازگشت مجدد تولیدات بدون اینکه کیفیتشان را از دست بدهند .

2- این بازگشت مجدد به چرخه از نظر اقتصادی مهم است و ناشی از اوراق کردن می باشد .

3- دست یابی به 95 درصد آلومینیم که در ماشین به کار شده بود .

4-بیش از 95 درصد انرژی در مقایسه با تولیدات فلزی اولیه ذخیره می شود .

امروزه بخشهای آلومینیمی خودرو از منابع باارزش برگشت پذیر به چرخه فلز تهیه شده است .

زمانی که دیگر نمی توان از آنها استفاده کرد بنابراین ، هرگز در هیچ جایی قرار نمی گیرند .

از قبل ، بازگشت مجدد آلومینیم به چرخه حکایت فوق بوده است .

حقیقت است که 95 درصد آلومینیم که در وسائل نقلیه به کار برده شده ، وارد چرخه می شود ، مجدداً و اصلاح می شود برای آلومینیم شکل می گیرد .

از نظر اقتصادی مناسب است تا آلومینیم را که در ماشین به کار برده شده مجددا بدست آورد و وارد چرخه کرد و یک فلز با کیفیت بالا برای صنعت خودرو تولید کرد .

این رکورد آلومینیم مربوط به سه واقعیت است : 1-آلومینیم مجدداً گداخته می شود ، بدون اینکه خصوصیات اصلی آن زوال یابد .

آلومینیم مجدداً وارد چرخه می شود و بیش از 95 درصد انرژی ذخیره می شود که برای تولید اولیه فلز لازم بود و 3-اگرچه آلومینیم مغناطیسی نیست ، ولی می تواند براحتی از فلزات یگر جدا کرد .

در نتیجه ، آلومینیمی که بعداُ در ماشین به کار برده می شده ، 50 درصد بوده است حدوداً 80 درصد آلومینیم به کار رفته در ماشین ها کیفیت بالایی دارند و آلیاژهایی از قبیل سیلیکون ،منیزیم ،مس و آهن را شامل هستند.

که در آخر تولیدات شکل می گیرند .

که میزان کمی اجزاء آلیاژی دارند.

در حال حاضر ، کل آمونیوم که در وسایل نقلیه به کار برده شده ، مجدداً وارد چرخه آلیاژها می شود .

انتظار می رود که بخش های آلفی ماشین افزایش یابد ، مجدداً این بخشها وارد چرخه شده ، که سبب می شود به مقدار زیادی به سمت تشکیل شکلهای جدید بخشهای آلیاژی برود ، با استفاده از این دو تکنیک گوناگون : 1-دسترسی ساده به بخشهای پیاده کردن قطعات 2-جداسازی آلیاژها در ورقه ورقه کردن اوراقها با استفاده از تکنولوژی جدید .

از قبیل طبف بینی لیزر که توسعه یافته است .

5-بررسی چرخه زندگی : 1-صورت کالاهای چرخه زندگی که در صنعت تهیه می شود با داده