關(guān)于車身輕量化的解析

早些年有些很奇怪的謠言流傳開來，說什么“車越重越安全”“越重的車在高速行駛越穩(wěn)”，汽車輕量化研究人員也哭暈在廁所了好嗎。這些謠言回想起來真的很可笑啊，但當(dāng)時還是有人一本正經(jīng)地吹牛逼讓吃瓜群眾覺得有道理?，F(xiàn)在吃瓜群眾早就提高了自己的姿勢水平，都知道車重不等于安全，就好像看起來胖的人不一定強壯一樣的道理，所以我主編也從不讓我?guī)兔Π彷喬ァ?/p>

汽車輕量化對節(jié)能減排有著非常重的作用，同時輕量化還能降低汽車的減速加速度，從而增加車輛的被動安全性。當(dāng)然實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保這一重要問題，除了輕量化，發(fā)展新能源車和提高發(fā)動機熱效率都是目前汽車企業(yè)發(fā)展中迫切需要的。

一、材料輕量化

●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。上圖為Jeep全新指南者的車門防撞桿，指南者的整車車身使用了64%的高強度鋼打造。

●鋁合金

鋁合金的用量在汽車領(lǐng)域正逐漸增加，而且類型多樣化，有成為未來車身主材的趨勢。

●復(fù)合材料

復(fù)合材料主要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。上圖為邁凱輪P1的MonoCage碳纖維車身。

二、優(yōu)化車身設(shè)計

●車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

車身優(yōu)化設(shè)計是很重要的輕量化方案，也在眾多車企中被設(shè)計師們所青睞，它能在盡量少地增加成本的基礎(chǔ)上能做到比較理想的效果。

●車身結(jié)構(gòu)布局

在科技發(fā)達(dá)的今天，計算機是個非常好的輔助工具，不僅能提高研發(fā)效率還能降低研發(fā)成本。

三、 制造工藝提升

●先進的制造工藝

其中值得一提的是有許多車型采用了差厚板的工藝技術(shù)，這種技術(shù)可以讓工程師們對零部件的受力情況和結(jié)構(gòu)優(yōu)化材料，相比等厚度的板材，差厚板不僅減少了材料用量，同時還實現(xiàn)了性能的合理分布，在減輕重量的同時實現(xiàn)了性能的提高。

熱沖壓成形技術(shù)這個名字大家或許都耳熟能詳了，畢竟前陣子也是網(wǎng)紅過一回。熱沖壓成型技術(shù)是一項專門用于高強度鋼板沖壓件成型的技術(shù)，通過這種方法制得的沖壓件強度可以達(dá)到1000MPa以上，熱成型件在對提高車身安全性和舒適性有著一定的作用，同時還能減輕車身質(zhì)量、控制回彈、提高零件尺寸精度，在A、B柱、車門防撞梁、前縱梁、地板橫梁、鉸鏈加強板等關(guān)鍵部件上使用較多。

●先進的連接工藝主要有激光焊接技術(shù)、結(jié)構(gòu)膠粘接技術(shù)等

焊接雖然看起來對材料在重量上的影響只是很小的一部分，但激光焊接這個技術(shù)在輕量化的貢獻(xiàn)上不僅是在焊點上減重這么簡單，激光焊接對焊接材料的要求較低，可焊材質(zhì)種類范圍大，亦可相互接合各種異質(zhì)材料，對實現(xiàn)多種材料混合使用的輕量化車身有著很重要的作用。結(jié)構(gòu)膠粘接技術(shù)更是厲害，在航空領(lǐng)域也有廣泛的使用。

輕量化的缺點是？

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。

總結(jié)：

如果您能通篇看完本文，你一定就會有所了解，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，不僅不會降低性能，反而還會在原來性能水平上有所提高，也就是科學(xué)的輕量化不僅節(jié)能減排，在安全性上也有提升。而“車越重高速行駛越穩(wěn)”這種偽命題，當(dāng)然是在你如果你懂點汽車空氣動力學(xué)的基礎(chǔ)上來說，這個問題自然也就就不攻自破了。