汽车设计中轻量化设计乃大势所趋

  在安全系数不变的前提下,尽量降低汽车的油耗,是每一款汽车在设计之时都会考虑的问题,一般来说降低油耗的办法无非两点,一是提高动力系统的效率,二是降低汽车的自重,而与动力系统改良相比,降低汽车自重无疑更为容易实现,也就是所谓的汽车设计中所说的轻量化设计

  目前市面上在轻量化设计以致降低油耗方面,做的比较好的车型有很多,以日产轩逸为例,相比于差不多定位的车型英朗,尽管英朗的做工胜过轩逸,但轩逸的低油耗让人不得不由衷敬佩。通过一番拆解,发现轩逸的轻量化设计确实很到位,比如,它的缸体为铝合金制品,英朗则为铸铁。再比如,轩逸的副车架采用传统的元宝梁结构,而英朗采用了框式结构,因此英朗的整体结构比轩逸复杂许多,用料多了许多,自重当然会增加。

轩逸与英朗相比,轻量化设计做的更好

  为了进一步验证,对轩逸和英朗的部分零部件进行了称重对比,结果发现,轩逸的零部件普遍比英朗轻,全车累计统计下来,轩逸比英朗轻了173千克。这已经是两个成人的体重了。

  有人可能会说,173千克对于一辆汽车来说不多啊。事实上已经很多了,因为这已经超过汽车自重的十分之一了。有这么一个实例:冒险家杰森和技术专家基伦驾驶“极地”号汽车前往南极点,试图打破从陆地前往南极点的最快世界纪录,途中,由于变速器过热,被迫停车,杰森通过仔细计算,决定抛弃170千克的燃油,由于载重减轻,变速器恢复正常,车子又能继续行驶了。由此可见,100多千克的重量,对于汽车来说,其实很重要。

  目前的汽车市场总体而言,日系车的体重普遍轻于德系车和美系车,类似情形,对CR-V和途观进行拆解时也曾发现过,CR-V的座椅比途观轻,累计重量相差10余千克。

  虽然奥迪率先在A8上使用铝合金构架,大幅度降低车身重量,但从目前商品车来看,德国人对于轻量化设计似乎并不热心,这种现象在途观和途安身上都有体现。比如,途安的每个座椅自重为16千克(,7座途安仅后排座椅的总重就达到80千克。而且,第三排座椅的底部还有一根沉重的钢梁。上述部件的沉重,对于车身安全并无帮助。所以说,在这些与安全无关的地方,完全可以进行轻量化设计,通过减轻自重达到降低燃油消耗的目的。

德系车对于轻量化设计似乎并不热心

  在保证安全的前提下尽量降低汽车自重

  有人认为汽车越重越好,一来可是增加行驶过程中的稳定性,防止车身“发飘”,二来发生意外时,可以更好地保护车内人员。实际上,这两条观点都站不住脚。因为,汽车高速状态下的稳定性,靠的是空气动力,而不是依靠自重实现的。有个最为典型的佐证:F1赛车的时速可达300千米,但其自重只有600千克,比奥拓还轻。

在保证安全的前提下尽量降低汽车自重

  至于在意外中保护人员的安全,以往的汽车确实依赖厚重的钢梁,但是,随着材料的进步,许多强度高的轻量化材料陆续诞生——碳纤维、镁合金、钛合金、工程塑料、复合材料和高强度钢,等等,这些材料的应用,不仅能够保证人员的安全,还能降低汽车的自重。因为,汽车的安全与否,一是看结构设计,二是看选用何种材质。就拿精灵(Smart)来说,它的车长只有2.7米,体重只有750千克,但在欧洲新车安全评鉴协会(Euro-NCAP)的碰撞测试中,获得了四星评价;在美国国家高速公路安全管理中心(IIHS)的碰撞测试中,前部获得“好”的评价,尾部获得“可接受”的评价。

  事实上,越来越多的汽车制造商正在注重轻量化设计。就拿汽车轻量化设计不怎么出众的英朗来说,它的前后防撞梁以及悬挂的部分部件,都采用了铝合金制品;首创铝合金车身的奥迪A8,车身刚性提升25%,重量却比同级车轻了100-200千克;宝马不仅在悬挂上大量采用铝合金材料,它的直6发动机更是采用了镁铝合金材料制造。

越来越多的汽车制造商正在注重轻量化设计

  由此可见,在保证安全的前提下,汽车轻量化设计已是大势所趋。