跑車比賽的技術(shù)指標(biāo),往往都先于時代,引領(lǐng)汽車行業(yè)的發(fā)展,對汽車各部件材料的要求也遠遠高于民用車輛,在不計成本的前提下,碳纖維材料在參賽用車上的使用漸漸成為主流。然而這樣做的目的就是在保證整車剛性的前提下,竟可能的控制車重。這就是汽車輕量化。今天小編就跟大家聊一聊汽車輕量化這點事兒。
輕量化的故事
1934年德國紐博格林大獎賽賽會強制實行新賽制,要求每款參賽車輛都得低于750kg。當(dāng)時奔馳公司的賽車車重是751kg,僅僅超重1kg,眼瞅著就要無緣比賽了。時間緊迫,已經(jīng)沒有再去重新設(shè)計和調(diào)整的時間,這個時候公司賽車負(fù)責(zé)人艾佛·紐鮑爾靈機一動,決定將車體上的車漆全部刮去。經(jīng)過一夜的緊急處理,奔馳終于達到了750Kg限重的要求,并在第二天的比賽中一舉奪冠!這輛車就是大名鼎鼎的W25-----“銀箭”,而“銀箭”這個名字也是因為這個故事得來的。這也是汽車歷史上最具代表性的“輕量化方案”。
輕量化的好處
民用汽車又不去比賽,也要輕量化么?當(dāng)然,實驗證明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質(zhì)量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。當(dāng)前,由于環(huán)保和節(jié)能的需要,汽車的輕量化已經(jīng)成為世界汽車發(fā)展的潮流。當(dāng)然今天的汽車工程師已經(jīng)不用打磨車漆的方式來降低車重了。那么就讓我們看看現(xiàn)代化的汽車工業(yè)都有哪些輕量化的方法。
材料輕量化
幾乎所有的技術(shù)進步都是來源于材料的進步,技術(shù)的突破則源于新材料的引進。汽車輕量化也不例外。
1、 高強度鋼
高強度鋼應(yīng)該是我們最近幾年聽的比較多的材料之一了,目前在車身上使用量也比較大。高強度鋼是依靠自身超高的強度等級來減薄鋼板厚度,也就是以此代替了原本的普通鋼材,重量更輕,性能卻更高了。雖然高強度鋼不是輕量化材料中表現(xiàn)最優(yōu)異的,但出于研發(fā)效率、整車成本的因素限制,以及高強度鋼的性價比、長年所累積下來的制造技術(shù)優(yōu)勢和成型經(jīng)驗,這些都決定了目前更多車企在車身輕量化技術(shù)的研發(fā)方向會更多的翻鋼強度鋼的牌。鋼強度鋼主要用于中通道、地板、AB柱、車門防撞桿等關(guān)鍵部位。
2、 鋁合金
全鋁車身質(zhì)量輕,應(yīng)該是普遍的認(rèn)知。傳統(tǒng)剛板的密度是7.8左右,而鋁合金的密度僅僅在2.7左右。據(jù)分析,車輛每采用500kg鋁合金去替換車身鋼材,就能夠使整車質(zhì)量降低40%左右。這就為車輛整體帶來了出色的輕量化表現(xiàn),整車質(zhì)量降低,也就讓車輛的綜合性能得到一定提升,如油耗表現(xiàn)、操控性、加速性能、制動距離等等都會有更好的表現(xiàn)。并且同等強度的鋼板和鋁合金,厚度比為1:1.4,而重量比僅1:0.5,換言之鋁合金僅需厚度增加0.2-0.5mm即可實現(xiàn)相比鋼板更高的強度,但質(zhì)量仍要比使用鋼板低很多。
3、 復(fù)合材料
所謂復(fù)合材料就是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組成,復(fù)合后的性能要比單一的材料要優(yōu)秀不少。值得一提的是碳纖維復(fù)合材料,這種材料的不僅質(zhì)量非常輕,強度更是鋼材的數(shù)倍,同時它還有很好耐熱性、耐腐蝕性,是非常理想的汽車輕量化材料,在賽車、超跑上使用得較多。
輕量化存在的問題
汽車輕量化可能曾經(jīng)被誤解過,如今隨著大家對汽車知識更深入的了解,最后也算是沉冤得雪了。如果非要說汽車輕量化有什么缺點的話,大概唯一的缺點是價格方面的。在輕量化材料的使用上稍微一不小心,成本就會飆升,成本過高導(dǎo)致的無疑是車輛的售價,售價在一定的情況下影響著銷量。所以在輕量化這方面,對設(shè)計師工程師們來說可能是“多十匹不如少一斤”,然而對于消費者來說,“少一斤不如少花錢”,在這么一個現(xiàn)實環(huán)境下,對輕量化材料、成本和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方面找到一個最佳的平衡點是最為關(guān)鍵的。
寫在最后
汽車車身輕量化并不只是單純的減輕重量,而是在減重的同時,還要將汽車性能在原來的基礎(chǔ)上更上一層樓。也就是說科學(xué)的輕量化不僅節(jié)能減排,在安全性上也有提升。而“汽車越重安全”這種說法,自然也是站不住腳的。
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