4.4 复合材料(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（人民邮电版）

4.4 复合材料 在满足安全使用要求下，汽车轻量化要求其结构材料具有高弹性模量、高强度、低密度和高可靠性。而这些只有复合材料才能满足，因此复合材料正日益受到国内外汽车界的青睐。 4.4.1 复合材料简介 4.4.2 复合材料在汽车上的应用 4.4.1 复合材料简介 1．复合材料的特点 复合材料是各向异性的非均质材料，与其他材料相比有以下突出特点。 （1）比强度与比模量高。 （2）能够有效地阻止疲劳裂纹的扩展 （3）在热塑性塑料中掺入少量的短切碳纤维耐磨性大大地提高，其增加的倍数可为原来的好几倍。 （4）化学稳定性优良。 （5）耐高温烧蚀性好。 （6）工艺性与可设计性好。 2．常用复合材料的特点及用途 由于复合材料优异的性能和特点，在航空、汽车、轮船、压力容器、管道、传动零件以及生活用品各方面得到广泛应用。汽车上应用的复合材料主要是纤维增强塑料复合材料（FRP）和金属基复合材料（MMC）。 4.4.2 复合材料在汽车上的应用 1．汽车中的金属基复合材料（MMC） MMC用于汽车工业的主要是颗粒增强和短纤维增强的铝基复合材料。MMC具有高的比强度和比刚度、耐磨性好、导热性好及热膨胀系数低等特性，已在工业中得到了较为广泛的应用。应用于汽车工业的MMC为铝或镁基质加粉末或碎屑纤维增强。在汽车制动盘、制动鼓、制动钳、活塞、传动轴以及轮胎螺栓上，已使用MMC。 2．汽车中塑料基复合材料 玻璃纤维（GMT）片材在汽车工业中的应用，已达40多种，主要有座椅骨架、保险杠、仪表板、发动机罩、电池托架、脚踏板、前端、地板、护板、后牵门、车顶棚、行李托架、遮阳板、备用轮胎架等部件。 3．复合材料与未来汽车 未来的汽车是属于适应环境保护的绿色汽车，复合材料能提高材料性能，延长使用期，加强功能性，这些都是对环境有利的特性。但应认真对待并努力克服复合材料的再生问题，使复合材料朝着环境协调化的方向发展。 4.5 车用燃料 在车辆运行过程中，使用或消耗的材料，称为汽车运行材料。按其对汽车运行的作用和消耗方式不同可分为三种：车用燃料、车用润滑油、车用工作液。其中后两者在本书第三篇中介绍，这里主要介绍车用燃料。 4.5.1 汽油 1．汽油的性能 为保证汽油机的顺利起动、平稳运转，充分发挥汽油机的动力性能，对汽油的主要要求有： （1）适宜的蒸发性。蒸发性好的汽油，汽化后与空气混合均匀，燃烧速度快且燃烧完全，这样发动机起动容易，加速及时，各工况间转换灵敏柔和，机械磨损减少，汽油消耗较低。 4.5.1 汽油 1．汽油的性能 为保证汽油机的顺利起动、平稳运转，充分发挥汽油机的动力性能，对汽油的主要要求有： （2）良好的抗爆性。燃效不均匀时，会形成局部的多个燃烧中心，这些燃烧中心造成局部区域压力和温度瞬间急剧升高，从而产生强烈的冲击，这就称为爆燃。发动机过度的爆燃现象发生会造成气缸盖、活塞顶、气缸壁、连杆、曲轴等机件的负荷增加，产生变形甚至损坏。为避免爆燃现象的出现，应尽量使用抗爆性好的汽油。 4.5.1 汽油 1．汽油的性能 为保证汽油机的顺利起动、平稳运转，充分发挥汽油机的动力性能，对汽油的主要要求有： （3）良好的氧化安定性，且对机件等无腐蚀性。汽油的氧化安定性是指汽油在储存和使用过程中，抵抗氧化而保持自身性质不发生永久性变化的能力。氧化安定性良好的汽油，长期储存不会发生显著的质量变化。汽油发动机如果使用氧化安定性不好的汽油，会产生许多不良后果。 （4）汽油本身的清洁性，且对环境无害。汽油中存在的机械杂质和水分一般是在运输、储存和使用过程中受外界污染而混入的。国家标准中规定汽油中不允许有机械杂质和水分。可采用下面的方法作简单判断：将汽油注入清洁干燥的量筒中，静置一定时间后观察，如果油色透明并且没有悬浮物和沉淀物以及水分，则认为汽油中不含机械杂质和水分，该汽油质量合格。 4.5.1 汽油 1．汽油的性能 为保证汽油机的顺利起动、平稳运转，充分发挥汽油机的动力性能，对汽油的主要要求有： （4）汽油本身的清洁性，且对环境无害。汽油中存在的机械杂质和水分一般是在运输、储存和使用过程中受外界污染而混入的。国家标准中规定汽油中不允许有机械杂质和水分。 4.5.1 汽油 2．汽油的标号及选用 汽油的选择车用汽油的选择一般应遵循以下原则： （1）按汽车的使用说明书规定或国家相关权威部门的推荐选用汽油牌号。压缩比越大，使用的汽油牌号一般也越高。 （2）在汽油的供应上，若一时不能满足需要时，可以用牌号相近的汽油暂时代用，但必须对汽油机进行适当的调整。用辛烷值较低的汽油代替辛烷值较高的汽油时，应适当推迟点火提前角；用辛烷值较高的汽油代替辛烷值较低的汽油时，应适当提前点火提前角。 4.5.1 汽油 2．汽油的标号及选用 汽油的选择车用汽油的选择一般应遵循以下原则： （