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宁减10匹不重1KG!汽车轻量化的优势

类别:公司新闻时间:2016-04-19 13:58:34

当很多人还在以车重论安全的时候,各大汽车品牌其实都在为了给车辆“减肥”伤透了脑筋。其实,汽车和人一样,多长几斤肉很容易,想减下来很难!一个胖子瘦下来,可以远离“三高”,身体更健康的同时动作能也更灵活;汽车如果能变得更轻,操控表现就能变得更好,而且不用换发动机就能跑得更快,更重要的一点是,能减少能源消耗和尾气排放,更加环保。因此也就有了题目这句话:宁少十匹,不重1KG!有了这么多好处,大家当然要想方设法地给自己的产品减重,今天我们就主要聊聊利用材料给汽车“减肥”的几个经典妙招儿。


● 碳纤维——有钱任性的选择

说到轻量化材料,相信大家首先会想到的就是“碳纤维”这三个字。其实我们常说的碳纤维材料,确切地讲应该叫做碳纤维增强聚合物或塑料,英文为CFRP,也就是Carbon Fiber Reinforced Polymer,或者Carbon Fiber Reinforced Plastic。CFRP以重量轻、强度大备受业界青睐,将其视为未来汽车的发展方向之一。同样体积的碳纤维材料部件重量仅为传统钢制部件的20%到30%,而其强度却为钢的10倍以上。不过,CFRP材料也有缺点,其中最大的问题那就是贵!所以我们很难在亲民的家用车上看到它的身影——当然,一些朋友在汽配城购买的贴纸和饰条除外。



正因为CFRP的身价不算特别亲民,所以以往只有那些身价数十万美金(国内售价数百万人民币)的超级跑车才能消化其高昂的成本,而一些超级跑车不仅大量使用CFRP制作车身部件,而且还用这些昂贵的材料做成了一个整体的座舱架构,也被称为碳纤维单体座舱。如果有人告诉你他的跑车使用了碳纤维单体座舱结构,有两种可能:1.他在吹牛*;2.他是个壕;3.还有一种可能,我们稍后再聊。


应该说,碳纤维单体座舱算得上是处于目前车身材料的金字塔尖位置,所以你所能看到使用这个结构的品牌也基本都是“高大上”的,不过,也有一些有追求的企业试图让这种昂贵的材料和结构“情怀落地”,但至今还没有真正实现。


虽然本田没有实现他们美好的愿望,但宝马却切切实实地将CFRP材料的成本降了下来,并应用到了旗下两款新能源车型上i8和i3上。特别是i3,它的车身结构也算得上是一种碳纤维单体座舱,最低售价不足42万元人民币,就能让你享受到“奢华”的碳纤维材料了,是不是有一种赚到的感觉呢?


此外,宝马也将碳纤维材料应用到了传统车型之上,全新一代宝马7系就采用了碳-铝混合材料制成的车身结构,相比老款车型更加轻盈,同时刚性不降反升,降低的车重对于车辆的动力和操控表现都有着积极的影响,相信这也是令宝马有信心推出采用4缸2.0T发动机的730Li的原因之一吧。


总体来讲,CFRP材料在今天依然算是比较昂贵的,因此依然仅仅是少部分人的专利。不过,宝马7系的车身材料也引出了我们接下来要聊到的一种材料,它相对更加亲民,在我们的日常生活中随处可见,然而一旦出现在汽车上,其身价也会成倍增长——这就是铝合金。

 

● 铝合金——理性消费轻奢路线

相比前面的CFRP材料,铝合金在汽车上的应用看起来离我们更近一些。铝合金没有CFRP那么轻,强度上也差一些,不过与传统的车用钢材相比,优势还是十分明显的:铝合金的密度约为2.7克/立方厘米,而钢材约为7.8克/立方厘米;在强度方面,铝合金的比强度约为85,而合金钢只有40。更重要的是,铝合金没有CFRP材料那么“高贵”,相对来说更加容易被人接受一些。










除了全铝车身结构之外,铝合金也可以因地制宜地用在一些“赘肉”部位,这样既可以有效降低车身重量,同时也可以兼顾生产成本,令车辆价格更加“亲民”。比较常见的部位就是发动机舱盖以及后备厢盖/门,以及一些其它的车身覆盖件。像福特F-150这样采用非承载式车身的皮卡车型,甚至车身整体全部应用了铝合金材料,当然,这些部位并不是主要的承载结构。

不过与传统的车用钢材相比,优势还是十分明显的:铝合金的密度约为2.7克/立方厘米,而钢材约为7.8克/立方厘米;在强度方面,铝合金的比强度约为85,而合金钢只有40。更重要的是,铝合金没有CFRP材料那么“高贵”,相对来说更加容易被人接受一些。



谈到铝合金车身,最令大家担心的恐怕就是在日常使用中的维修成本了。早年间,由于铝合金钣金的工具设备并不普及,甚至连4S店都不愿意为一两款销量不高的高端车型添置设备、开设工位。另外,尽管铝合金板材的钣金修复原理与传统钢材类似,但在手法和技巧方面有着更多的要求,也需要对工人进行相关的培训。因此当时对铝合金车身的修复方式几乎只有一招儿——换!如果在2000年左右撞上一辆奥迪A8,相信看到4S店维修报价单时候的感觉一定十分酸爽。


今天,随着采用铝合金车身部件或车身结构的车型越来越多,尽管还没有成为主流,但不论在4S店还是稍具规模的汽修店,铝钣金设备已经不是什么稀罕物了——当然这些设备的售价相比之前也便宜了很多。因此,很多品牌表示,如今的铝合金车身不论在使用成本还是维修费用方面都与传统钢材没有什么区别。