乘用車(chē)用橡膠與輕量化
定 價(jià):89 元
叢書(shū)名:汽車(chē)輕量化技術(shù)與應(yīng)用系列叢書(shū)
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本書(shū)由多位主機(jī)廠材料界的專(zhuān)家編寫(xiě),書(shū)中對(duì)橡膠在乘用車(chē)上的應(yīng)用做了系統(tǒng)的介紹和分析,將橡膠的性能與汽車(chē)零部件的要求有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。本書(shū)內(nèi)容涉及較廣,包括各種橡膠材料的性能、橡膠在汽車(chē)零部件及主要車(chē)型上的應(yīng)用情況,以及橡膠材料相關(guān)的試驗(yàn)方法、標(biāo)準(zhǔn)、工藝等,本書(shū)重點(diǎn)對(duì)橡膠零部件的輕量化技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。 本書(shū)在介紹橡膠的應(yīng)用及輕量化技術(shù)過(guò)程中,引用了大量的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)應(yīng)用案例等,并通過(guò)大量的橫向、縱向比對(duì),總結(jié)出未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),不僅可讓讀者了解當(dāng)前橡膠在乘用車(chē)上的應(yīng)用情況,還可指導(dǎo)其未來(lái)的研究方向。 本書(shū)適合材料工程師、質(zhì)保工程師、產(chǎn)品工程師、銷(xiāo)售工程師以及對(duì)乘用車(chē)用橡膠零部件感興趣的愛(ài)好者等人士閱讀,包括來(lái)自主機(jī)廠、零部件供應(yīng)商、原材料供應(yīng)商以及研究院所、高校等的相關(guān)人員。
橡膠是一種具有可逆形變的高彈性聚合物材料。由于橡膠具有高彈性、低模量、黏彈性、多向形變等性能,因而得以在工業(yè)中大量使用,其中,汽車(chē)是橡膠零件重要的應(yīng)用領(lǐng)域。 作為汽車(chē)材料的重要組成部分,一般來(lái)說(shuō),每輛汽車(chē)大約要使用300~500個(gè)橡膠件,重50~80kg,占整車(chē)重量的5%左右。2018年,中國(guó)汽車(chē)全年銷(xiāo)量約2800萬(wàn)輛,按每輛車(chē)使用橡膠的重量為70kg計(jì)算,全年新車(chē)消耗橡膠約200萬(wàn)t,這不包括大量的二手市場(chǎng)的汽車(chē)配件、專(zhuān)用車(chē)、微型電動(dòng)車(chē)和出口零件等。 橡膠零部件的質(zhì)量對(duì)整車(chē)性能有著舉足輕重的作用。隨著人們對(duì)汽車(chē)的需求越來(lái)越大,對(duì)汽車(chē)的性能要求也越來(lái)越高。舒適、節(jié)能、環(huán)保、耐久、可靠等汽車(chē)的內(nèi)在品質(zhì),逐漸成為影響人們購(gòu)車(chē)的重要因素。橡膠的使用能有效提升整車(chē)的舒適、安全、耐久、 可靠等性能。 汽車(chē)的舒適性離不開(kāi)橡膠零件的應(yīng)用。由于橡膠具有極佳的彈性,可用于各種減振、緩沖等零部件,通過(guò)在兩個(gè)碰撞物體之間放置緩沖橡膠,可有效降低碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊力、噪聲等。汽車(chē)上常見(jiàn)的緩沖降噪橡膠件有輪胎、橡膠懸置、襯套、緩沖墊和密封件等。各種橡膠密封件,除了能減振降噪外,其主要作用是密封。如門(mén)窗密封條,能有效地對(duì)門(mén)窗縫隙進(jìn)行密封,使車(chē)內(nèi)免受外界惡劣環(huán)境的影響,確保車(chē)內(nèi)環(huán)境的舒適性。 汽車(chē)的安全、耐久、可靠等性能也離不開(kāi)橡膠零件的應(yīng)用。減振緩沖橡膠件,避免了各種零件之間的硬碰撞、硬沖擊,從而提高零件的使用壽命;橡膠的彈性,確保了零件的密封性,確保不會(huì)發(fā)生液體泄漏;橡膠防塵罩,能夠保證在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的內(nèi)部環(huán)境不受外部污染…… 總之,橡膠零件的使用對(duì)提升整車(chē)性能具有重要的作用,但遺憾的是國(guó)內(nèi)主機(jī)廠、橡膠零件廠家等并未對(duì)橡膠材料或零件給予應(yīng)有的重視。很多主機(jī)廠和橡膠零件廠家,并沒(méi)有建立完整的橡膠材料/零件開(kāi)發(fā)體系,也沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的從事橡膠材料/零件方面工作的技術(shù)人員,缺乏相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)文件等。特別是在新能源汽車(chē)進(jìn)入快速發(fā)展的幾年間,國(guó)內(nèi)如雨后春筍般地成立了上百家新能源汽車(chē)企業(yè)。這些新成立的企業(yè)往往存在研發(fā)團(tuán)隊(duì)體系不夠健全,研發(fā)實(shí)力比較薄弱等問(wèn)題,在新能源汽車(chē)用材料開(kāi)發(fā)方面,基本沒(méi)有或僅有很少的專(zhuān)業(yè)材料工程師,更不用說(shuō)配備橡膠材料的技術(shù)人員。但橡膠材料/零件對(duì)整車(chē)的性能極其重要,不建立橡膠材料/零件的開(kāi)發(fā)體系,不控制橡膠材料/零件的質(zhì)量,就難以造出真正高質(zhì)量、高水平的汽車(chē)。 另外,國(guó)內(nèi)汽車(chē)用橡膠研究方面的書(shū)籍比較匱乏。比較系統(tǒng)地介紹橡膠基礎(chǔ)理論知識(shí)的書(shū),主要都是20世紀(jì)80年代左右的書(shū)籍。近十幾年,盡管?chē)?guó)內(nèi)也有一些系統(tǒng)介紹橡膠的書(shū)籍,但對(duì)于汽車(chē)用橡膠材料/零件開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō),這些書(shū)籍缺乏針對(duì)性,或沒(méi)有和汽車(chē)零部件有機(jī)地結(jié)合起來(lái),難以有效地指導(dǎo)汽車(chē)橡膠材料/零件的開(kāi)發(fā)。 本書(shū)作者一直從事汽車(chē)用橡膠方面的研發(fā)工作,根據(jù)汽車(chē)用橡膠材料的研發(fā)經(jīng)驗(yàn),曾在2017年出版了《汽車(chē)用橡膠零件失效分析及預(yù)防》,主要從橡膠零件失效分析的角度對(duì)汽車(chē)用橡膠零部件的材料選用、失效分析和預(yù)防等方面進(jìn)行綜合闡述。 考慮到輕量化是近幾年汽車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中最重要的技術(shù)之一,輕量化開(kāi)發(fā)體系已經(jīng)融入汽車(chē)開(kāi)發(fā)之中。高強(qiáng)度鋼替代傳統(tǒng)鋼材、鎂鋁合金替代黑色金屬、塑料替代金屬、碳纖維復(fù)合材料替代金屬等,這些輕量化方案/方向的輕量化效果明顯,技術(shù)相對(duì)成熟,也做出了成果。但真正的汽車(chē)輕量化,不能僅僅局限于一些大件或效果明顯的零件上,而應(yīng)該融入每一個(gè)零件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,無(wú)論是鋼鐵、鎂合金件,還是塑料、橡膠、皮革面料件,都有自己獨(dú)特的輕量化設(shè)計(jì)技術(shù),只有做到件件斟酌、斤斤計(jì)較,才能真正實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的輕量化。橡膠零件由于尺寸相對(duì)較小,往往不受重視,橡膠的輕量化也往往被忽略,國(guó)內(nèi)也幾乎沒(méi)有專(zhuān)門(mén)介紹車(chē)用橡膠輕量化的書(shū)籍,但實(shí)際上,橡膠零件的輕量化技術(shù),很多都沒(méi)有被挖掘出來(lái),橡膠零件的輕量化應(yīng)該在整車(chē)的輕量化中發(fā)揮更大的作用。正因?yàn)槿绱耍緯?shū)還對(duì)橡膠的輕量化技術(shù)做了專(zhuān)門(mén)的系統(tǒng)分析,希望能給汽車(chē)或橡膠方面的技術(shù)人員提供一些幫助。 本書(shū)主要分為4章。 第1章為乘用車(chē)輕量化概述,由賀麗麗等人編寫(xiě)。該章主要介紹了乘用車(chē)的輕量化意義、輕量化材料及應(yīng)用現(xiàn)狀等。 第2章為乘用車(chē)用橡膠介紹,由李書(shū)鵬、方基永等人編寫(xiě)。該章主要從橡膠的特點(diǎn)與分類(lèi)、常用橡膠介紹、橡膠材料的常用性能等方面,對(duì)橡膠的基本知識(shí)進(jìn)行介紹。 第3章為乘用車(chē)用橡膠零件及選材,主要由李志虎等人編寫(xiě)。該章是本書(shū)的重點(diǎn),對(duì)輪胎、管路、密封件、減振件、表皮護(hù)套等橡膠零件的材料性能要求、材料選用、標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行系統(tǒng)而全面的分析。 第4章為乘用車(chē)用橡膠零件的輕量化,主要由李志虎等人編寫(xiě)。該章從材料、結(jié)構(gòu)、工藝等方面對(duì)橡膠零件的輕量化進(jìn)行了分析。 最后,由于本書(shū)中材料相關(guān)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)及簡(jiǎn)寫(xiě)代碼比較多,為讓讀者更好地理解本書(shū)內(nèi)容,附錄部分對(duì)書(shū)中出現(xiàn)的與材料相關(guān)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)及簡(jiǎn)寫(xiě)代碼做了統(tǒng)一整理。 除本書(shū)作者及工作團(tuán)隊(duì)多年的成果外,本書(shū)還引用了國(guó)內(nèi)外大量的參考文獻(xiàn)和行業(yè)專(zhuān)家的研究成果,以及上下游企業(yè)的合作成果,在此一并表示感謝。參考文獻(xiàn)如有遺漏之處,請(qǐng)批評(píng)指正。 在編寫(xiě)本書(shū)過(guò)程中,得到了中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)、汽車(chē)輕量化技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟、中國(guó)汽車(chē)材料網(wǎng)等的大力幫助,在此表示感謝。 本書(shū)主要讀者對(duì)象為在汽車(chē)行業(yè)的產(chǎn)品工程師、材料工程師、質(zhì)保工程師,以及橡膠零件企業(yè)的材料工程師、工藝工程師、質(zhì)保工程師等。對(duì)于其他與橡膠相關(guān)的技術(shù)人員,本書(shū)亦有較大的參考作用。本書(shū)也可作為高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)輔導(dǎo)教材、專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)教材等。 本書(shū)涉及多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí),如新能源汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)、零件結(jié)構(gòu)及性能、使用環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)要求,橡膠材料的基本性能、應(yīng)用、標(biāo)準(zhǔn)要求等,以及輕量化方面的知識(shí),由于作者水平有限,錯(cuò)漏之處在所難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。 謹(jǐn)以此書(shū)獻(xiàn)給為汽車(chē)橡膠材料開(kāi)發(fā)及應(yīng)用的廣大業(yè)內(nèi)同行!
叢書(shū)序 前言 第1章 乘用車(chē)輕量化概述 1.1 乘用車(chē)輕量化的意義3 。.1.1 輕量化是節(jié)能減排的重要手段3 。.1.2 輕量化可以提高續(xù)駛里程4 。.1.3 輕量化可以提升車(chē)輛操控和安全性能5 。.1.4 輕量化是提升汽車(chē)工業(yè)自主創(chuàng)新能力的重要手段5 。.1.5 輕量化是提升自主品牌車(chē)企產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段5 1.2 乘用車(chē)輕量化材料6 。.2.1 高強(qiáng)度鋼6 。.2.2 鋁合金7 1.2.3 鎂合金8 。.2.4 塑料8 1.2.5 復(fù)合材料10 。.2.6 橡膠11 參考文獻(xiàn)12 第2章 乘用車(chē)用橡膠材料 。.1 橡膠的特點(diǎn)13 。.1.1 橡膠的分子結(jié)構(gòu)及組成特征13 2.1.2 橡膠的性能特征14 。.1.3 橡膠的加工特性15 2.1.4 橡膠的老化17 。.2 橡膠的分類(lèi)18 2.3 常用橡膠材料20 。.3.1 天然橡膠20 。.3.2 乙丙橡膠22 。.3.3 氯丁橡膠23 。.3.4 丁腈橡膠24 2.3.5 丙烯酸酯橡膠24 2.3.6 氟橡膠25 。.3.7 硅橡膠26 。.3.8 熱塑性彈性體28 。.4 橡膠材料的常用性能30 2.4.1 硬度30 。.4.2 拉伸強(qiáng)度31 2.4.3 撕裂強(qiáng)度31 。.4.4 壓縮性能32 。.4.5 老化性能33 2.4.6 低溫性能34 。.4.7 耐介質(zhì)性能34 2.4.8 其他性能35 參考文獻(xiàn)36 第3章 乘用車(chē)用橡膠零件及選材 3.1 輪胎37 。.1.1 輪胎的分類(lèi)與結(jié)構(gòu)37 3.1.2 輪胎的材料選用39 。.1.3 輪胎的標(biāo)準(zhǔn)42 。.1.4 輪胎的發(fā)展趨勢(shì)43 。.2 車(chē)用軟管43 。.2.1 空氣管路44 3.2.2 燃油管路52 。.2.3 制動(dòng)管路65 3.2.4 離合系統(tǒng)管路70 。.2.5 助力轉(zhuǎn)向管路73 。.2.6 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻管路78 。.2.7 電池冷卻管路85 3.2.8 變速器冷卻管路86 。.2.9 空調(diào)管路89 。.2.10 風(fēng)窗洗滌/前照燈清洗管路97 3.2.11 天窗排水管100 。.3 橡膠密封件101 。.3.1 密封圈102 。.3.2 密封條126 3.3.3 防塵罩135 。.3.4 其他密封件142 。.4 減振橡膠件151 。.4.1 橡膠懸置152 3.4.2 懸架緩沖塊155 。.4.3 橡膠襯套157 3.4.4 橡膠阻尼塊158 3.4.5 排氣管吊耳162 。.4.6 橡膠空氣彈簧163 3.4.7 其他減振橡膠件166 。.5 表皮/墊片及護(hù)套168 。.5.1 儀表板表皮168 。.5.2 車(chē)用電線電纜絕緣與線束護(hù)套170 。.5.3 內(nèi)飾墊片174 。.5.4 鑰匙護(hù)套175 。.6 刮片膠條/傳動(dòng)帶/安全氣囊蓋板176 。.6.1 刮片176 3.6.2 傳動(dòng)帶178 。.6.3 安全氣囊蓋板181 參考文獻(xiàn)18 第4章 乘用車(chē)用橡膠的輕量化 。.1 通過(guò)橡膠材料的配方優(yōu)化實(shí)現(xiàn)輕量化188 4.2 通過(guò)低密度材料替代高密度材料實(shí)現(xiàn)輕量化191 。.2.1。裕校盘娲鷤鹘y(tǒng)橡膠191 。.2.2 軟質(zhì)塑料替代傳統(tǒng)橡膠200 4.2.3 低密度橡膠替代高密度橡膠205 。.2.4 發(fā)泡橡膠替代密實(shí)橡膠206 。.3 結(jié)構(gòu)的輕量化207 。.3.1 輪胎的輕量化207 4.3.2 空氣橡膠彈簧替代傳統(tǒng)的金屬?gòu)椈桑玻埃? 。.3.3 線束的薄壁化209 。.3.4 橡膠制品的小型化209 。.3.5 拓?fù)鋬?yōu)化210 4.4 輕量化相關(guān)的工藝211 。.4.1 發(fā)泡工藝211 4.4.2 可變截面擠出技術(shù)212 。.4.3。裕校琶芊鈼l共擠等技術(shù)212 4.4.4。裕校排c其他材料的復(fù)合技術(shù)212 參考文獻(xiàn)213 附錄 主要專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)中英文及簡(jiǎn)寫(xiě)對(duì)照表