姜文的《邪不壓正》快上映了,他在竇文濤的節目中直言:彭于晏的身材比希臘雕像都完美,能練成那樣肯定不是一般人。

汽車也在減肥,像我們現代人類一樣有兩種途徑:一是節食,二是節食加鍛煉。

如果你細心觀察,會發現有的車安裝散熱器和冷凝器的前端模塊已經逐漸從鋼製轉變為鋁製甚至塑料製品,還有的車如日產奇駿採用了塑料尾門,而Jeep切諾基2014款的儀錶板擋板變薄了1/3。

於是,相當一部分人會抱怨:現在的車不結實了。

但其實,塑料前端框架已經是世界潮流趨勢,國內反而是遲疑了一陣子才跟上進化的腳步。至於奇駿塑料尾門,還讓日產在美國塑料工程師協會汽車分會主辦的汽車創新獎中獲得車身外飾獎。同年獲獎的還有2014款切諾基,因為它的儀錶板擋板從3mm薄至了2mm。

如何評價這種變化?

於廠家來說:當然是好事。因為寧少10匹馬力不多1斤重量,輕量化帶來的好處不言而喻。但於用戶來說可就不一定了,畢竟從肉眼看,輕量化與安全性似乎成反比關係。

乍看之下還確實如此。從以上的例子看,基本都是為了輕捨棄了強度,自然在碰撞後更容易發生破壞。但當你翻看E-NCAP或IIHS等歷史數據,你會發現汽車輕量化與安全性並沒有明顯正相關性。甚至像馬自達MX-5這種追求極致的小車,在越來越輕的同時,安全性一直能保持在相當高的水準。

為什麼會出現這種矛盾的結論?這是因為在汽車輕量化設計中有一種「外薄內強」的概念,有點類似於「魔鬼精肉男」的意思--你可以想像彭于晏的身材。

外覆蓋件或潰縮區的部件要做到儘可能輕薄吸能,在關鍵結構件上則保證輕薄的同時還要有足夠大的強度。看起來很瘦弱,但核心力量相當強大。

相比外覆蓋件和非關鍵部件的塑料化,我想如何打造「精肉男」會是大家更為關心的,畢竟又輕又強壯還真不是一件容易的事。

關於這個問題,今年幾家廠家推出的產品很有代表性,我們一起來看看。

一、日產高強度新型鋼材(英菲尼迪QX50)

日產、新日鐵和住友金屬公司聯合研發了一款新型鋼材,這款產品的拉伸強度性能極高,達到980Mpa。雖然不及沃爾沃採用的超高強度硼鋼(官方稱1800Mpa),但市面上超過1000Mpa的基本上都是熱成型鋼,日產的這款產品可採用冷衝壓成型工藝,加工難度更低,用時更短。

雖然這款產品的性能不是最突出的,但據官方所說,他們能將成本控制在很低的範圍內,並最大化的使用該材料。以首次全面使用這款產品的英菲尼迪QX50為例,汽車前後側以及其他車身框架零件中均採用了這種材料,使用佔比達到27%。

相比多數熱成型鋼只會使用在A、B柱或地板縱樑上,日產無疑選擇了另一條相對經濟合理的路線。這就好比一把木筷子和一根鐵筷子,雖然木筷子單個拎出來不出彩,但效果顯著。

總結下日產這種做法,不難發現他們還是希望儘可能多的使用高強度鋼板,不刻意追求個別地方的強大,而是強調整體性,使車身維持在很高的強度。

二、Polestar1使用碳纖維材料

作為沃爾沃旗下高端品牌,Polestar一直肩負著拉高品牌調性走高性能的重任。即將亮相的Polestar1為了對得起15.5萬美元的高昂售價,很意外的將採用碳纖維增強車身結構,要知道早前的沃爾沃可是不待見碳纖維的(他們主打超高強度鋼製車身,比如上文提到的硼鋼)。

當然有了碳纖維就好比有了一把利刃,「比鋼強度高5倍,比鋁輕30%」,削鐵如泥還揮舞輕便,誰用誰喜歡。

比如因碳纖維增強車身而大火的寶馬7系,為此他們還很有逼格地在車身顯眼處設計了Carbon Core標識。

他們把這種未來明星材料使用在A、B柱、車頂梁、中通道和後備箱通道等處,白車身重量相比上一代減重了40kg,扭轉剛度也得到了很大提升(但未提供數據)。

不過相比於寶馬7系相比上一代減重40kg,Polestar1的230kg才讓人大呼驚奇。按理說一般白車身的重量不過400~600kg,減重230kg簡直就是瘦脫相了。

▲附:不過很顯然由於Polestar1沒有上一代對比產品,它這裡的重量對比可能是考慮不使用碳纖維後,包含外覆蓋件的白車身重量變化。

據官方稱,Polestar1在引擎蓋、後備箱、側擋板、四門和整個車頂結構都採用了碳纖維嵌板結構。特別是在後通道和中底板後縱梁處採用的蜻蜓結構有著很強的結構強化作用,它能增強後端的抗扭剛度(提升約45%),給後排乘客更好的乘坐安全性。

▲附:這種蜻蜓結構,蘭博基尼Huracán也用過類似手法。

相比遙不可及的全碳纖維車身,碳纖維增強車身的成本更低,雖然現在依然在豪華車中使用,但假以時日待碳纖維價格下降時,這種結構還大有可為。希望Polestar1和寶馬7系能夠起好頭,讓大家知道除全鋁車身外,還可以選擇碳纖維增強車身。

三、通用汽車擬用3D列印汽車零部件

據不完全統計,一輛汽車大約有1萬個零件,除了車身外,它對車重貢獻更大。如果能在這上面做做手術,肯定立竿見影。在我們的固有印象中,3D列印只能列印塑料製品,但其實現在科技已經高級到能hold住金屬材質了。

比如為了增加旗下新能源汽車續航里程,通用計劃與Autodesk合作生產3D列印輕型零部件。

你可能會覺得這不過是噱頭,但他們已經向外展示了一個用Autodesk技術開發的3D列印不鏽鋼座椅支架。在3D列印支持下,這款不鏽鋼座椅支架重量減輕了40%,強度增加了20%。

據通用的計劃,預計在一年左右的時間裡,這些新的3D列印部件將會應用在賽車中。隨著技術的改進,有希望五年內投入大規模生產。這麼算起來,這類產品離我們並不遠了。

其實不僅僅是通用,去年福特也宣布正在嘗試使用3D列印製作零部件,他們希望這項技術能儘快應用到私人訂製上面。

但不論是通用還是福特,大家的目的都很明確。儘可能降低零部件製作的流程,讓「一個人」完成所有事情(以座椅為例,一般一個座椅可能涉及到好幾家供應商),並通過整合零件減少不必要的材料重疊,以此減輕重量。

車聚小結

從以上我們聊到的看,汽車想要鍛煉成魔鬼精肉男難度也不小。

一方面要儘可能降低非關鍵部件的質量,儘可能通過塑料取代鋼或減少板材的厚度;另一方面要在內核上下足功夫。比如對傳統材料的強化,或使用新材料與傳統材料相結合的方式。更有甚者,還希望通過新工藝對零部件下手,把零部件這款硬骨頭啃下來。

想一下,你練成彭于晏那樣的身材有多難,廠家做出既輕又結實的汽車就有多難。


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