近年來,隨著綠色環保與低碳生活概念的倡導,以及國家對應政策措施的出臺,汽車節能減排成為汽車產業發展中的一項關鍵指標。減輕汽車自身重量,尤其對于重卡行業而言,輕量化是提高其燃油經濟性、降低CO2排放、實現節能減排的有效措施之一。研究表明,汽車整車重量降低10%,燃油消耗可降低6%-8%,對應溫室氣體CO2的排放量也會相應減少。
含鉬鋼用于汽車和輕型車輛的鋼結構已有30多年的歷史,它是實現重型車輛輕量化的理想材料,在整車、發動機、懸架等各個領域都能發揮其優異的性能特點,提高卡車運輸效率,減少燃油消耗,降低污染物排放。
拖車梁方面,中國一個新鋼種開發項目發現,采用強度670 MPa的改進型鋼材(現一般采用520 MPa鋼材),可使卡車的拖車梁重量減輕了27%,這主要得益于新的含鉬鋼材(鉬含量為0.2%)強度更高、厚度更薄、重量更輕、性價比更高。
傳動系統方面,這是卡車最重的部分,其中包含驅動橋,通常由350 MPa的鋼制成,重量為200-600公斤。據了解,目前中國正在開發高強度合金鋼,如果能夠實現550 MPa的目標強度,那么驅動橋的重量將減輕約31%。正在開發的驅動橋殼也兼顧到采用電機支持卡車的混合動力系統。
大規格零部件方面,卡車的零部件要求載荷大、抗沖擊、耐磨損,例如卡車拖車的“第五輪”,通常由鉬合金化等溫淬火球墨鑄鐵(ADI)制成,密度比鋼低10%,重量輕,同時具有出色的噪聲抑制能力和自潤滑性能。ADI不僅可用于第五輪,而且還可以減輕卡車其他部件的重量,例如,含0.3%鉬的ADI輪轂比同類鋁輪轂輕20%。
制動裝置方面,卡車剎車時會產生大量熱量,其制動裝置必須采用導熱性能良好的材料,如制動盤和制動鼓采用灰鑄鐵,以確保熱量迅速散失。含0.2-0.4%鉬的灰鑄鐵強度更高、導熱性能與耐磨性能優異。
發動機方面,目前柴油發動機的效率約為40%,未來最高可達60%,類似于氫燃料電池的效率。發動機效率的提高,需要排氣系統的溫度更高,氣缸的壓力更高。據了解,國際鉬協會(IMOA)正在與上海大學的鑄造研發部門合作,通過優化導熱性能、強度和耐熱疲勞性能,開發可以達到所需性能的含鉬鑄鐵。