在汽車界，2013年是革新的一年，似乎幾年的厚積都在這一年中噴薄而出，引領(lǐng)時(shí)代的主動(dòng)安全、電動(dòng)車、自動(dòng)駕駛、移動(dòng)互聯(lián)等等各種以前只能幻想的技術(shù)出現(xiàn)在面前，讓我一時(shí)無(wú)法適應(yīng)。面對(duì)重新崛起的汽車產(chǎn)業(yè)和它帶來(lái)的尖端技術(shù)，我們?cè)跉q末年初就來(lái)回顧一下2013年中讓我們振奮的那些新車、新技術(shù)。
汽車輕量化不是什么新鮮的名詞，但卻是在近兩年被提及的越來(lái)越頻繁，從試點(diǎn)過渡到普遍的應(yīng)用技術(shù)，汽車輕量化的優(yōu)勢(shì)不言而喻，然而每個(gè)企業(yè)對(duì)于輕量化的方向不同，所以也引發(fā)了很多爭(zhēng)議。
新浪試車科技淺談汽車輕量化的應(yīng)用 在海外媒體的報(bào)道中，第六代寶馬7系也重點(diǎn)突出了其多種輕量化技術(shù)，寶馬i3和i8使用的多種輕量化技術(shù)將在新一代7系中得到應(yīng)用，除了傳統(tǒng)的鋁合金和鋼材之外，還將使用碳纖維強(qiáng)化樹脂，預(yù)計(jì)整備質(zhì)量將被降低150千克左右。碳纖維強(qiáng)化樹脂將被用于車頂、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和行李箱蓋、車輛的承力件上等部件。整備質(zhì)量的降低不僅有助于減少油耗，還可以增強(qiáng)操控、制動(dòng)性能和加速性能。
寶馬i3和i8使用的多種輕量化技術(shù)將在新一代7系中得到應(yīng)用 新一代寶馬7系對(duì)于輕量化更進(jìn)一步的使用，可以聯(lián)想到旗下更多熱門產(chǎn)品也將使用這些最新的多種輕量化技術(shù)。輕量化的概念并不新鮮，應(yīng)用這些技術(shù)的車輛范圍也在逐年擴(kuò)大，而不斷有新的技術(shù)被推向更多的汽車總成、零部件。曾經(jīng)有人預(yù)言今后汽車的90%部分都將使用輕量化材料，現(xiàn)在看來(lái)一點(diǎn)也不夸張。
什么是汽車輕量化
汽車輕量化就是為汽車瘦身 汽車輕量化就是為汽車瘦身，在確保穩(wěn)定提升性能的基礎(chǔ)上，節(jié)能化設(shè)計(jì)各總成零部件，持續(xù)優(yōu)化車型。實(shí)驗(yàn)證明，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%;汽車重量降低1%，油耗可降低0.7%;汽車整備質(zhì)量每減少100千克，百公里油耗可降低0.3—0.6升。
本田NSX車采用了全鋁承載式車身 目前輕量化被最廣泛應(yīng)用的是鋁合金的技術(shù)，1990年9月開始銷售的日本本田NSX車采用了全鋁承載式車身，比用冷軋鋼板制造的同樣車身輕200kg，引起全世界的矚目，近年來(lái)奧迪、捷豹、新攬勝都使用了全鋁式的車身結(jié)構(gòu)，鋁合金已經(jīng)成為了一種比較理想的輕量化材料，鋁合金還可以按照添加合金的不同和比例的不同以及制造工藝的區(qū)別，應(yīng)用在車身、車架、制動(dòng)盤、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體、氣缸蓋、活塞、進(jìn)氣歧管、搖臂、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置支架、空壓機(jī)連桿、傳動(dòng)器殼體、離合器殼體、車輪、制動(dòng)器零件、把手及罩蓋殼體類等地方。
奧迪ASF全鋁車身結(jié)構(gòu) 近年來(lái)，鋁合金用于車身材料的加工方式的成本有所降低，以前都要將厚的鋁合金板沖壓成薄板再進(jìn)行加工，目前通用引入了和鋼板沖壓類似的熱沖壓成形技術(shù)，這對(duì)工藝的要求是十分嚴(yán)格的，因?yàn)闆_壓時(shí)摩擦因數(shù)的增大，不僅會(huì)增加壓邊區(qū)材料進(jìn)入成形區(qū)的難度，并且在成形區(qū)內(nèi)，由于摩擦力的作用，截面各處材料流動(dòng)不均，容易在應(yīng)力集中地方產(chǎn)生急劇減薄而發(fā)生破裂。協(xié)調(diào)好壓邊力與沖壓力的關(guān)系，加上良好的潤(rùn)滑，是實(shí)現(xiàn)鋁合金熱沖壓再次降低材料成本的關(guān)鍵。
當(dāng)然鋁合金作為大范圍量產(chǎn)的輕量化材料固然理想，也有自身的缺點(diǎn)，比如工藝復(fù)雜且后續(xù)維修費(fèi)用高。對(duì)于本文，我們不對(duì)鋁合金的材料做重點(diǎn)闡述，我們將主要講解輕量化的其他發(fā)展方向。
碳纖維的春天
當(dāng)然，還有更多的輕量化材料和科技應(yīng)用在現(xiàn)在的汽車當(dāng)中，在文章開篇中提到的第六代寶馬7系所使用的i3與i8輕量化科技，其中就包括了碳纖維車身。
寶馬i3碳纖維座艙 碳纖維的車身多見于超跑，昂貴的價(jià)格一直讓平民車對(duì)其敬而遠(yuǎn)之，寶馬i3的到來(lái)刷新了這一領(lǐng)域的歷史價(jià)格，要知道寶馬i3在海外的售價(jià)26.6萬(wàn)元起，突破了成本的制約，也許汽車碳纖維的春天已經(jīng)到來(lái)?
碳纖維材料材料強(qiáng)度可媲美鋼材 寶馬i3的碳纖維座艙，是寶馬與德國(guó)SGL碳纖維公司合資建立全新工廠內(nèi)以高度自動(dòng)化的方式生產(chǎn)的。該材料強(qiáng)度可媲美鋼材，但密度小了50%，甚至比鋁材還低30%。其實(shí)邁凱輪和蘭博基尼都成功地大幅度降低了碳纖維合成材料的生產(chǎn)成本，只是這次寶馬的步履明顯加快了。
碳纖維材料本身并不昂貴，然而要把碳纖維加工成適合車輛行駛、碰撞的成品才真正是其價(jià)值所在。
傳統(tǒng)膠合過程時(shí)間耗費(fèi)大 一般來(lái)說，一款超級(jí)跑車承載結(jié)構(gòu)的車身從膠合、烘干到冷卻需要4天時(shí)間，例如帕格尼風(fēng)之子。交錯(cuò)織成的纖維布可形成勻稱的菱形圖案。纖維布已用松脂浸濕(一道化學(xué)過程，即先用化學(xué)制劑進(jìn)行浸漬)，不過在膠合之前必須冷卻，以便松脂在爐中進(jìn)行反應(yīng)。總之這是一個(gè)頗長(zhǎng)的、幾乎無(wú)法使其自動(dòng)化的進(jìn)程，因而也是一個(gè)昂貴的過程。
剁斷碳纖維用于汽車制造的新工藝 所以大大縮短時(shí)間是降低碳纖維成本的一個(gè)方法，邁凱輪和蘭博基尼使用的不是碳纖維布， 而是單個(gè)的、部分是很短且很薄的剁斷碳纖維(Chopped Carbon)。它們被一束束捆起來(lái)，在松脂中浸濕，然后使其成形。成形的碳纖維再放進(jìn)由鋼制成的機(jī)器中，在那里加壓升溫(鍛造過程)，引起結(jié)構(gòu)的化學(xué)反應(yīng)。
這個(gè)過程必須在6分鐘內(nèi)完成，這樣就恰好適于大批量生產(chǎn)線的進(jìn)程。雖然碳纖維增強(qiáng)合成材料良好的形狀既沒有達(dá)到用化學(xué)制劑進(jìn)行預(yù)處理的完美的菱形，也沒有達(dá)到完美的堅(jiān)固性，但是這種方法得到的材料強(qiáng)度仍然可以和鋼媲美，關(guān)鍵在于重量只是鋼材的二分之一。
碳纖維從跑車過渡到平民用車只是時(shí)間的問題，悄無(wú)聲息的戰(zhàn)爭(zhēng)已經(jīng)展開，2011年，寶馬和大眾就競(jìng)相增持碳纖維供應(yīng)商西格里(SGL)的股權(quán)。12月2日，德國(guó)寶馬宣布與美國(guó)波音航空公司展開合作。共同開發(fā)碳纖維材料技術(shù)，用于新型汽車和飛行器。這次合作意味著寶馬與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手大眾再次爭(zhēng)奪碳纖維技術(shù)領(lǐng)域的伙伴，大眾也已通過旗下的蘭博基尼品牌與波音達(dá)成碳纖維方面的合作。
順便說一句改裝市場(chǎng)充斥的各種所謂的碳纖維，山寨能力絕對(duì)堪稱一流，但是價(jià)格確實(shí)相差很多。所以您在購(gòu)買的時(shí)候一定要多比較，二者的不同也是非常明顯的。