● 鋼材——精打細(xì)算方法多
雖然鋁合金材料相比之前已經(jīng)親民很多了,,但造價(jià)成本仍遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的鋼材,,對(duì)于一些由于定位和售價(jià)原因,沒有辦法消化這些額外成本的車型來說,,依然還是“然并卵”,。但是對(duì)于更加重視經(jīng)濟(jì)性的經(jīng)濟(jì)型車來說,因?yàn)檫x擇這些車型的消費(fèi)者們對(duì)于燃油消耗更加敏感,,所以輕量化的優(yōu)勢(shì)無疑更加重要,,于是很多企業(yè)就在傳統(tǒng)的鋼材方面動(dòng)起了腦筋。
降低重量的前提是要保證強(qiáng)度,,車身結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不僅僅關(guān)乎車輛的安全水準(zhǔn),,同時(shí)也能影響操控性。價(jià)格昂貴的碳纖維材料和鋁合金都能做到在同樣強(qiáng)度的情況下遠(yuǎn)低于鋼材的重量,,那么能不能通過一些特殊工藝做出具有類似性能的鋼材呢,?答案就是很多人都聽說過的高強(qiáng)鋼。
這種“局部金屬壓鑄”技術(shù)由本田和供應(yīng)商Gestamp花了三年時(shí)間研制,。在壓制結(jié)構(gòu)件之前,,首先把鋼板加熱到930攝氏度,;在接下來的沖壓塑形步驟里,,本田在結(jié)構(gòu)件目標(biāo)區(qū)域里覆蓋上一些冷卻管道,因此整塊結(jié)構(gòu)件不同區(qū)域的回火速率不同,,所以這就使得在同一塊鋼板上能形成不相同強(qiáng)度的區(qū)域,。根據(jù)本田的資料,,這種壓鑄技術(shù)可以在同一塊鋼板的不同區(qū)域做出從590到1500Mpa不等的拉伸強(qiáng)度。
這種局部可變強(qiáng)度壓鑄方式的最大好處是:在不犧牲車身整體抗扭,、抗彎剛度的前提下,,做出吸能潰縮區(qū),并且車架質(zhì)量更加輕,。按照本田的說法,,新思域轎車版的車身抗扭剛度,比上一代提升了25%,。
除了高強(qiáng)鋼之外,,通過精確的計(jì)算和分析,工程師也可以通過在鋼制部件上打孔或重新設(shè)計(jì)部件的形狀或結(jié)構(gòu)而減少鋼材的使用,,從而降低重量,。相比那些更換材料的做法,這種減重手段相對(duì)成本更低,,但需要具有非�,?茖W(xué)和精確的計(jì)算能力。
在經(jīng)濟(jì)型家用轎車的領(lǐng)域,,通過對(duì)鋼材進(jìn)行改造而為車輛減重是一個(gè)最為普遍的現(xiàn)象,。盡管減重的幅度與那些昂貴的輕量化材料相比有著一定的差距,但勝在經(jīng)濟(jì)實(shí)惠,,消費(fèi)者無需花太多的錢,,也可以享受到輕量化的成果。
● 工程塑料及高分子材料——能內(nèi)能外
最后我們要聊的一種材料,,是與我們?nèi)粘I铌P(guān)系最為密切的,,那就是塑料。很多人認(rèn)為又軟又輕的塑料只能用來造玩具車,,如果造真車的話豈不是開玩笑么,?這又回到了我們老生常談的話題:決定車輛安全性的是車身結(jié)構(gòu),而不是車輛的表皮,。當(dāng)然,,我們今天先不討論這個(gè)有撕逼風(fēng)險(xiǎn)的話題,只是在這里告訴大家,,工程塑料其實(shí)早就被用在了一些并不受力的車身覆蓋件上,。
除了用于車外的覆蓋件,塑料或高分子材料還被用于內(nèi)飾部件,、管路甚至底盤零件,,以及大家都十分熟悉的汽車的胃——油箱。通過對(duì)這種材料的應(yīng)用,,可以從點(diǎn)滴細(xì)節(jié)中減輕車身的重量,。
除了傳統(tǒng)的工程塑料之外,,還有一種高分子材料值得一講,那就是玻璃纖維材料,。玻璃纖維材料全稱為GFRP,,也就是Glass Fiber Reinforced Plastic,是不是與碳纖維材料CFRP很像呢,?其實(shí),,二者從結(jié)構(gòu)上有一定的相似性,都是纖維材料與基材(也就是塑料)的混合物,。如果說GFRP這個(gè)名字看起來有點(diǎn)陌生的話,,那么還有一個(gè)名字你一定有所耳聞,那就是玻璃鋼,。
應(yīng)用塑料等高分子材料減重同樣不會(huì)帶來特別大的成本壓力,,同時(shí)由于這些材料塑形容易,因此不僅在輕量化方面貢獻(xiàn)頗多,,同時(shí)在功能和布置方面也會(huì)帶來不少變化和優(yōu)勢(shì),。
總結(jié):
不論使用何種材料,最終的目的都是為車輛“減肥”,,從效果上來看,,昂貴的材料當(dāng)然會(huì)有更優(yōu)秀的性能和更輕的重量,但不同級(jí)別的車型也會(huì)根據(jù)各自不同的定位和定價(jià)來選擇適合自己的材料,。隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,,汽車輕量化也成為了所有汽車品牌的一個(gè)必修課程,相信隨著材料科學(xué)的不斷進(jìn)步,,汽車也將在輕量化的道路上越走越遠(yuǎn),。(文/圖 汽車之家 張戈)
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