这几天过元旦干的最多的事就是吃,现在我已经胖得没样儿了。所以2017年我的第一个也是最大的一个目标就是减肥。但今天咱们不是聊我减肥,而是聊车减肥。这在汽车上有个专业的词儿叫轻量化。
轻量化是在不影响汽车结构强度的条件下,利用更为合理的结构设计和更为轻质的替换材料使汽车整备质量降低,以达到更低的油耗、更低的排放、更好的运动性能的做法的统称。而“偷工减料”与“轻量化”是完全不可同日而语的。
重有什么不好?
很多人觉得重的车好,重的车安全。其实不然。首先车重与油耗也有着密切关系,根据欧洲汽车业界的专业测试,车重每增加10%,就要多消耗6%-8%的油,对于油价飞涨的今天,你会不会感觉到生无可恋?
其次重量会影响行驶的操控和姿态。轻量化会令汽车加速更好,极速更高,弯道表现更强。就如同一直背着书包绑着沙袋跑步的你突然解开它们,是不是感觉到健步如飞?有一句话叫“宁少10马力不多1公斤”。说的就是这个道理。
如何轻量化?
从工程的角度,最好的办法就是降低车身的重量。一辆汽车的车身重量占汽车整体重量的20%-30%,它就相当于人体的骨架,支撑着整个汽车。有人看到这里要说了,这不还是偷工减料么?就跟人骨质疏松一样!
其实不然。工程师们早就找到了又轻强度又高的金属材料,一种是高强度钢,另一种大量应用的就是铝。在高强度钢的帮助下,车身结构可以做得不必那么厚重,但强度上却比原来还要可靠,因此也就降低了重量。而铝呢,由于自身的特性必须要做成合金才能保证强度,而且强度上也靠得住。
目前很多汽车制造商在用铝合金制造汽车车架,这里比较有代表性的是奥迪和捷豹。奥迪空间框架结构技术(ASF),主要由铝合金制成。铝合金制车身与钢板车身相比重量大约可减轻40%,可明显降低能耗。而捷豹应用了由铝合金再生利用技术衍生而来的新材料,主要由75%的回收铝材(来自冲压废料)和25%的原材料铝材组成,属于5000系铝镁合金(5000系铝镁合金也用于飞机焊接件的制作),使车身扭转刚性更高。当然全铝车身还不止这两个品牌。
除了降低车身重量,目前很多汽车的悬挂系统也应用了铝合金铸造甚至锻造技术,有效地降低了非簧载质量,真正地拆掉了绑在汽车腿上的“沙袋”,因此业界也有“轮下轻一斤,轮上轻十斤”的说法。
轻量化不只是金属
当然,轻量化金属的应用还有钛合金、镁合金等,但这些合金造价相对比较昂贵,距离我们普通消费者还是比较远的。
除了金属材料,目前很多汽车还应用了更多材质,比如说碳纤维。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。同样体积的碳纤维材料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材料最大的问题就是贵!一般情况下只有动辄百万售价的超跑才会大量使用碳纤维来为车辆减重,有时候也会采用碳纤维材料单独做一个驾驶舱,我们叫它碳纤维单体座舱。