隨著人們生活水平的提高,汽車的銷售量也比之前增加了很多,但是多品牌多種類的汽車廠商也相繼研發(fā)出不同種類的汽車,彼此之間存在比較激烈的競(jìng)爭(zhēng),這就推動(dòng)了汽車制造工藝不斷發(fā)展,如今汽車工業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要的方向就是輕量化,所謂輕量化就是指在汽車制造過(guò)程中通過(guò)選擇不同的材料和不同的加工方式來(lái)減輕車身的重量,使得車身盡量輕盈。那么,輕量化用的什么材料呢?
汽車輕量化材料分為金屬和非金屬兩大種類,金屬材料主要包括高強(qiáng)鋼與鋁合金,鎂合金等,非金屬材料,包括工程塑料和復(fù)合材料。這些新材料,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)會(huì)遇到多種多樣的問(wèn)題,比如替換材料和汽車的安全性、舒適性、動(dòng)力性、操控性等。其中,鋁合金材料優(yōu)點(diǎn)很多,它的密度是鋼的1/3,它的延伸性好、耐腐蝕、易回收。而且其鑄造性良好,可加工成不同形狀,是目前最為熱門的輕量化材料之一,目前很多車型,都采用了全鋁車身。
國(guó)外有試驗(yàn)表明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質(zhì)量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。而在駕駛方面,汽車輕量化后其加速性能也將得到提高,而在碰撞時(shí)由于慣性小,制動(dòng)距離也將減少。此外,車輛每減輕100公斤,二氧化碳排放可減少約5克/公里。這些數(shù)據(jù)顯示出輕量化設(shè)計(jì)具備這樣三個(gè)優(yōu)點(diǎn):節(jié)油、減排、提升駕駛樂(lè)趣。
以鋁合金車身為例的話,成本偏高,但是會(huì)隨著將來(lái)規(guī)?;c技術(shù)成熟之后,成本會(huì)降低。主要問(wèn)題出在碰撞之后的維修。鋼車身,小的碰撞變形,敲敲打打可以直接恢復(fù)原形,但是鋁合金車身不可,因?yàn)殇X合金常溫下成型性(形變能力)極差,敲打只會(huì)打壞部件,加溫的話又無(wú)法保證降溫后的強(qiáng)度,所以基本上說(shuō),碰撞變形后,鋁合金部件需要整件替換,十分麻煩,且費(fèi)用昂貴。
首先,從理論上講,汽車質(zhì)量越輕,汽車的慣性就越小,當(dāng)汽車以相同初速度剎車時(shí),制動(dòng)器要消耗的能量就越小,制動(dòng)減速度就越快,制動(dòng)距離越短,汽車主動(dòng)安全性會(huì)變好。在汽車發(fā)生碰撞時(shí),沖擊能量與汽車的質(zhì)量成正比,所以在同等條件下汽車越輕,碰撞時(shí)沖擊能量越小,車身結(jié)構(gòu)的變形、侵入量和乘員受到的沖擊加速度就越小,汽車對(duì)乘員的保護(hù)性能越好、越安全。
其次,汽車的輕量化,可以使得汽車在保持原有的行駛安全性、耐撞性、抗震性以及舒適性等功能不降低,且汽車本身造價(jià)不被提高的前提下減輕汽車自身的重量。輕量化并不意味著降低汽車的安全性能和使用性能。設(shè)計(jì)上的優(yōu)化和制造工藝的提高反而有助安全性的提升,而且所采用的輕質(zhì)材料在剛性和強(qiáng)度上更優(yōu)秀,因此,在碰撞時(shí),汽車的變形量越小,對(duì)車內(nèi)成員的保護(hù)效果也就越好。
事實(shí)證明,在各種新的設(shè)計(jì)理念、新技術(shù)、新材料和新工藝的集成應(yīng)用下,完全可以實(shí)現(xiàn)安全性、輕量化水平的共同提升。而在采用輕量化技術(shù)的同時(shí),許多安全技術(shù)也被用在汽車制造中,兩者相輔相成,使得現(xiàn)在汽車安全性和輕量化技術(shù)快速進(jìn)步。
總的來(lái)說(shuō),對(duì)于輕量化車身來(lái)說(shuō),是汽車終極目標(biāo)。此前所有的一切進(jìn)步,都是必然必須的。消費(fèi)者不要因?yàn)榫W(wǎng)上的負(fù)能量的傳播而產(chǎn)生過(guò)度的恐懼心理。輕量化車身不代表不安全,科學(xué)的輕量化不僅節(jié)能減排,在安全性上也有提升。