بررسی تاثیر استفاده از آلیاژهای سبک در کاهش وزن خودرو و بهبود بهره وری سوخت

چکیده مقاله

در دهه های اخیر با افزایش نگرانی های زیست محیطی و نیاز به کاهش مصرف سوخت های فسیلی صنعت خودروسازی به سمت استفاده از مواد سبک و مقاوم برای ساخت قطعات خودرو حرکت کرده است یکی از راهکارهای موثر در دستیابی به این هدف استفاده از آلیاژهای سبک به ویژه آلیاژهای آلومینیوم منیزیم و تیتانیوم است کاهش جرم خودرو تاثیر مستقیم بر کاهش مصرف سوخت و در نتیجه کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، به ویژه دی اکسید کربن دارد بر اساس مطالعات انجام شده به ازای هر ۱۰ درصد کاهش در وزن خودرو می توان تا ۶ تا ۸ درصد صرفه جویی در مصرف سوخت را انتظار داشت آلیاژهای سبک به دلیل نسبت استحکام به وزن بالا مقاومت به خوردگی مطلوب و قابلیت بازیافت زیاد، گزینه ای ایده آل برای جایگزینی فولادهای سنتی در اجزای مختلف خودرو از جمله، بدنه، شاسی، سیستم تعلیق و اجزای موتور محسوب می شوند به عنوان مثل، استفاده از آلیاژ آلومینیوم در بدنه خودرو می تواند وزن کلی آن را تا ۳۰ درصد کاهش دهد بدون آنکه استحکام سازه ای کاهش یابد از سوی دیگر آلیاژهای منیزیم که سبک ترین فلزات سازه ای هستند با وجود چالش هایی نظیر هزینه بالا و حساسیت به خوردگی در تولید قطعاتی مانند قاب فرمان، صندلی ها و پوسته گیربکس به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار گرفته اند علاوه بر کاهش وزن کاربرد آلیاژهای سبک باعث بهبود بهره وری سوخت، کاهش آلایندگی صوتی و ارتقای عملکرد دینامیکی خودرو نیز می شود خودروهای سبک تر نیاز به نیروی محرکه کمتر دارند، در نتیجه بازده موتور افزایش یافته و استهلاک قطعات مکانیکی کاهش می یابد از دیدگاه زیست محیطی استفاده از این مواد نقش بسزایی در تحقق اهداف توسعه پایدار و کاهش اثرات کربنی صنعت حمل و نقل ایفا می کند با وجود مزایای متعدد چالش هایی همچون هزینه تولید بالا دشواری های فرآیند جوشکاری و شکل دهی و بازیافت پیچیده تر نسبت به فولاد از جمله محدودیت های مهم در گسترش کامل استفاده از این آلیاژها محسوب می شوند با این حال، پیشرفت های اخیر در فناوری های متالورژی نانوساختارها و روش های تولید نوین مانند ریخته گری تحت فشار و چاپ سه بعدی فلزی، زمینه را برای استفاده گسترده تر از آلیاژهای سبک در خودروهای آینده فراهم ساخته است در مجموع نتایج بررسی ها نشان می دهد که استفاده هدفمند از آلیاژهای سبک می تواند ضمن افزایش راندمان سوخت و کاهش آلودگی های زیست محیطی به بهبود ایمنی، دوام و کارایی کلی خودرو نیز کمک کند بنابراین به کارگیری این مواد نوین نه تنها یک ضرورت فنی بلکه یک الزام اقتصادی و زیست محیطی در مسیر توسعه خودروهای کارآمد و پایدار به شمار می آید

کلیدواژه‌ها

نویسندگان

علی اصغر شاه محمدی

گروه مهندسی مکانیک دانشکده مهندسی مکانیک و صنایع کاربردی دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران

علی کوچکی نژاد

گروه مهندسی مکانیک دانشکده مهندسی مکانیک و صنایع کاربردی دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران

�اه محمدی، علی اصغر و کوچکی نژاد، علی،1404،بررسی تاثیر استفاده از آلیاژهای سبک در کاهش وزن خودرو و بهبود بهره وری سوخت،اولین کنفرانس بین المللی و هفتمین کنفرانس ملی مهندسی مکانیک، عمران و فناوری های پیشرفته،اسفراین

ارائه‌شده در

مجموعه مقالات اولین کنفرانس بین المللی و هفتمین کنفرانس ملی مهندسی مکانیک، عمران و فناوری های پیشرفته19 آبان 1404 · اسفراین