摘要：车身轻量化对减少尾气排放、提高燃油效率和车辆安全性方面意义重大。本文分析和论述轻量化实现的思路和途径，主要阐述新材料的应用、车身结构优化和生产工艺的革新等二方面的内容。

    1 车身轻量化的意义和必要性
    1.1减少尾气排放，满足法规要求
    截至2016年，中国汽车保有量已近2亿辆，全国机动车排放污染物达4547万吨，汽车尾气已成为中国空气污染的重要来源，也是造成灰霾、光化学烟雾等污染的重要原因。实验显示，汽车质量每减少100kg，百公里将减少500800 g污染物排放。所以车身轻量化是减少尾气排放、保护环境的有效手段。
    同时，以美国、欧盟、日本、中国为代表的汽车大国都在不断制定和完善汽车排放标准，如美国的《大气净化法案》、欧盟的欧IV标准、中国的《轻型汽车排气污染物排放标准》等法规。面对日益严格的排放法规要求，车身轻量化势在必行。

    1.2降低油耗，提高产品竞争力
    研究表明，若整车质量减轻100 kg，则百公里油耗可减少0.20.8 L，约4.5％左右，车身质量与油耗的关系如图1所示。随着人们环保和节约意识的提高，车身轻量化能够有效提升品牌形象和产品的市场竞争力。

    1.3提升车辆操控及安全性能
    车身轻量化能够直接提高汽车的比功率，提升汽车反应速度、路感反馈，降低运动惯性，从而提升了汽车的操控性能。同时，随着车身质量减低，加速和制动距离更短，在规避安全事故的发生起到不小的作用。一台轻盈的车在意外状况下，更能够借助汽车的制动系统和其他主动安全系统，避免意外的发生。
    被动安全方面，汽车在碰撞时所产生的冲击能量与汽车的质量成正比。在同等条件下，车身质量越轻碰撞时的冲击能量越小，对汽车、车内人员及行人造成的冲击力也越小。
    由于车身轻量化在减少环境污染、降低油耗及安全性方面意义重大，所以车身轻量化是未来汽车设计和制造的趋势之一。汽车轻量化发展主要有3个方向：①在制造上采用新型材料，主要分为低密度材料和高强度材料两大类；②优化车身结构设计，以减少零部件数量并提高制件强度；③为了应对材料和结构的变更，进行工艺革新。

    2 轻量化材料的应用
    2.1高强度钢
    高强度钢的分类和定义国内外尚无统一的定义和分类方法，一般按照强度划分或按照强化机理划分，将屈服强度小于210 MPa的钢称为软钢；210～550 MPa的称为高强度钢；屈服强度高于550 MPa的称为超高强度钢。各种强度钢的抗拉强度和延展率如图2所示。

    高强度钢价格相对较低，具有高的结构强度、优越的碰撞吸能性和抗疲劳强度，且冲压成型性、焊接性和可涂装性优良。关键是能够利用现有汽车生产线生产，从而节约设备投资，所以现阶段高强度钢是车身减重的首选材料。
    车身侧围板、顶盖、发动机罩、翼子板、行李厢盖、车门板等常用高强度钢。影响车身整体强度的车身框架部分如保险杠、底板梁、顶盖横梁等，多选用超高强度钢，北京现代YC车型高强钢应用现状如图3所示。

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