2.1　汽車材料概述

2.1.1　汽車材料的應(yīng)用

汽車上每個零部件的生產(chǎn)制造都涉及材料問題。據(jù)統(tǒng)計，汽車上的零部件采用了4000余種不同的材料。從汽車的設(shè)計、選材、加工制造，到汽車的使用、維修和養(yǎng)護(hù)，無一不涉及材料。

以現(xiàn)代轎車所用材料為例，按照質(zhì)量來換算，鋼材占汽車整備質(zhì)量的55%～60%，鑄鐵占5%～12%，有色金屬占6%～10%，塑料占8%～12%，橡膠占4%，玻璃占3%，其他材料（油漆、各種液體等）占6%～12%。目前，汽車制造用材仍以金屬材料為主，塑料、橡膠、陶瓷等非金屬材料占有一定的比例。

汽車材料總的發(fā)展趨勢：鋼鐵材料所占比例將逐步下降，有色金屬、陶瓷材料、復(fù)合材料、高分子材料等新型材料的用量有所上升。在性能可靠的條件下，將盡可能多地采用鋁合金、復(fù)合材料等輕型、新型材料取代鋼鐵材料。

2.1.2　汽車材料的分類及組成

汽車材料按用途來分，一般可分為汽車工程材料和汽車運(yùn)行材料。

1.汽車工程材料

汽車工程材料是指用于制造汽車零部件的材料。常用汽車工程材料的分類如圖2-1所示。

圖2-1　常用汽車工程材料的分類

1）金屬材料。金屬材料是目前汽車上應(yīng)用最廣泛的工程材料。工業(yè)上，一般把金屬材料分為兩部分：黑色金屬和有色金屬。黑色金屬通常指鋼鐵材料；有色金屬通常指鋼鐵材料以外的金屬材料，如鋁、銅、鎂及其合金等。

2）高分子材料。高分子材料屬于有機(jī)合成材料，也稱聚合物。高分子材料可分為天然高分子材料（如蠶絲、羊毛、油脂、纖維素等）和人工合成高分子材料。在工程上，根據(jù)高分子材料的力學(xué)性能和使用狀態(tài)，一般將其劃分為塑料、合成纖維、橡膠、黏合劑和涂料等種類。

3）陶瓷材料。陶瓷材料屬于無機(jī)非金屬材料，主要有金屬氧化物和非金屬氧化物。典型的工業(yè)用陶瓷材料有普通陶瓷、特種陶瓷和玻璃。

4）復(fù)合材料。復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上的不同材料組合而成的材料。原則上來說，復(fù)合材料可以由金屬材料、高分子材料和陶瓷材料中的任意兩種或幾種制備而成。按基體材料的種類來分，復(fù)合材料可分為金屬基復(fù)合材料和非金屬基復(fù)合材料兩大類。金屬基復(fù)合材料是指以金屬或其合金為基體，與一種（或幾種）金屬（或非金屬）增強(qiáng)材料復(fù)合而制得的復(fù)合材料；非金屬基復(fù)合材料是指以聚合物、陶瓷、石墨、混凝土為基體的復(fù)合材料。

2.汽車運(yùn)行材料

汽車運(yùn)行材料是指汽車在運(yùn)行過程中所消耗的材料。它包括燃料、潤滑油、工作液和輪胎等。

1）燃料。燃料通常指能夠?qū)⑵渥陨韮Υ娴幕瘜W(xué)能通過化學(xué)反應(yīng)（燃燒）轉(zhuǎn)化為熱能的物質(zhì)。汽車燃料主要指汽油和柴油。進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著節(jié)能與環(huán)保的呼聲越來越高，清潔代用燃料成為汽車燃料發(fā)展的趨勢。目前，較普遍使用的汽車清潔代用燃料有液化石油氣、天然氣、氫、醇類、醚類和合成燃料等。

2）車用潤滑油。汽車用潤滑油主要包括發(fā)動機(jī)潤滑油、齒輪油和潤滑脂等。汽車發(fā)動機(jī)潤滑油的主要功用是對相互摩擦零件間進(jìn)行潤滑，此外，發(fā)動機(jī)潤滑油還具有冷卻、洗滌、密封、防銹和消除沖擊負(fù)荷的作用。齒輪油主要用于變速器、后橋齒輪傳動機(jī)構(gòu)等傳動裝置機(jī)件摩擦處的潤滑。潤滑脂是稠化了的潤滑油，與潤滑油相比，潤滑脂蒸發(fā)損失小，高溫高速下的潤滑性好，附著能力強(qiáng)，還可起到密封作用。

3）汽車工作液。汽車工作液包括制動液、液力傳動油、減振器油、冷卻液及空調(diào)制冷劑等。

制動液是汽車液壓制動系統(tǒng)中傳遞壓力的工作介質(zhì)，俗稱剎車油，是液壓油中的一個特殊品種。

發(fā)動機(jī)冷卻液是發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)，不僅具有防止散熱器凍裂的功能，還具有防腐蝕、防銹、防垢和防開鍋（高沸點(diǎn)）的功能，可以有效地保護(hù)散熱器，改善散熱效果，提高發(fā)動機(jī)效率，保障汽車安全行駛。

減振器油是汽車減振器的工作介質(zhì)。它利用液體流動通過節(jié)流閥時產(chǎn)生的阻力起到減振作用。

空調(diào)制冷劑是汽車空調(diào)器的工作介質(zhì)。它在空調(diào)器的系統(tǒng)中循環(huán)達(dá)到制冷的目的。

液力傳動油用于自動變速器中，是傳動、控制、潤滑和冷卻的工作介質(zhì)。

4）輪胎。輪胎的主要作用是支撐全車質(zhì)量，與汽車懸架共同衰減汽車行駛中產(chǎn)生的振動和沖擊，保證汽車行駛時的側(cè)向穩(wěn)定性，保證車輪與路面具有良好的附著性能。汽車輪胎由橡膠原料制成。