质用车:为了减重 主机厂都做了哪些努力?

质用车:为了减重 主机厂都做了哪些努力?
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只要稍微懂点汽车知识的朋友都知道 , 一款车的整备质量不仅决定了一辆车的性能 , 还会对油耗以及操控等多方面有着决定性作用 , 所以说汽车的整备重量决定着它是否能够达到最完美的状态 。 而为了给车身减重 , 很多主机厂不仅会使用高成本的铝合金材质 , 还会在一些关键部件使用碳纤维或复合材料 , 以达到减重的目的 。 今天 , 我们就来聊聊主机厂为了减重都使用了那些手段?车身重又会给汽车带来那些劣势?
一、汽车变重会有哪些劣势?
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首先 , 在弄清楚为什么要给车辆减重前 , 我们先来说说汽车太“重”会有那些劣势 。 很多人信奉“汽车越重开起来越稳” , 其实这是一个认知性错误 , 车辆太重不仅不会给车子带来更好的稳定性 , 反而会让车辆变得更难以操控 , 甚至不受控制 。
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汽车变重 , 对驾驶员而言 , 最直观的表现就是油门不够轻盈、刹车距离变长 , 而且悬挂的震动会变得更加明显 。 另外 , 汽车太重也直接决定着一辆车的平均油耗 , 甚至对整体车况还会产生一定影响 。
二、汽车减重的优势
1.降低油耗
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了解完汽车变重带来的劣势后 , 我们就可以直接反推出汽车减重的优势了 。 首先 , 更轻的车身重量可以显著提高车辆的油耗表现 , 特别是行驶在一些走走停停的路段中 , 更轻的车身重量能够减小发动机的动力输出 , 避免不必要的燃油消耗 。 这样一来 , 平均油耗自然也就下来了 。
2.获得更好的加速性能和操控性
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同样发动机排量的情况下 , 肯定是车子越轻加速性能越好 , 所以 , 对于追求速度的朋友来说 , 较轻的车身是多么重要 。 另外 , 由于车身重量降低 , 车辆的惯性也会减小 , 当车辆处于激烈驾驶中 , 弯道性能和操控性也会大大提升 。
3.刹车距离变短
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车辆的刹车距离主要是取决于刹车效能和轮胎的抓地力 , 但车身的重量一定程度上也会影响刹车距离 , 如果车辆自身太重 , 就会导致刹车距离变长 。 而很多时候 , 事故的发生往往都取决于最后的刹车距离 。 另外 , 对于很多家用车来说 , 刹车制动能力肯定不如性能车 , 如果再加上较大的车身重量 , 从驾驶者驾驶习惯来说 , 太长的刹车距离会让人对驾驶变得没有信心 。
三、主机厂是如何减重的
1.车架
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想要让车辆变得更轻 , 只能从材料上进行入手 。 早期采用的承载式车身结构 , 由于缺少了传统意义上的底盘支持 , 所以在车身结构上显得有些铺张浪费 , 以此来达到合格车身的抗扭刚性 。 而随着科技技术的进步 , 新型材料和以及3D受力模型的使用 , 在保证车身刚性的同时 , 主机厂们便开始了在车身框架上施行优化重量的举措 。
首先 , 对于民用车来说 , 车身框架材质从之前的钢制更换成了铝制 , 而同样的一块铝板和钢板 , 铝板的重量大约只有钢板重量的一半 , 应用在车身上可以大幅度降低车身的重量 , 当然随之而来的就是成本也会相应的增加 。 所以 , 主机厂在给车辆减重时 , 首先会从结构上进行优化 , 其次是钢材强度优化 , 最后才是材料优化 。 像目前在售的新一代奔驰E级 , 国产后车门以及发动机盖都变成了钢板 , 并非是全铝材质 , 同样的问题还出现在国产GLC等车型上 。 而相比于同样的国产宝马5系(全铝车身) , 国产奔驰E级在整备质量上就多出来100kg左右 。
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而对于跑车来讲 , 为了使车身重量达到最轻 , 很多车型都基于碳纤维材质进行打造 。 相比于铝合金材质 , 碳纤维有着更轻的重量 , 在高温高压下 , 碳纤维的强度可以变得更高 。 所以 , 我们在很多跑车上见到碳纤维并不足为奇 。 而碳纤维的施工难度也比较大 , 大部分零部件都必须由人员手工粘合而成 , 生产难度以及精细程度对施工人员都提出了更高的要求 。
2.发动机
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作为汽车的心脏 , 发动机是车辆上最重的零部之一 。 此前 , 由于铝制缸体技术不够成熟 , 一台常规的四缸铸铁发动机的重量能高达200kg左右 , 这对于平均一台1500kg的汽车来说 , 仅发动机的重量就已经占据整车重量的13% 。 所以 , 从发动机的材质减重是一个不错的途径 。
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而现如今 , 铝制发动机技术已经非常成熟了 , 从发动机缸体到铝制缸盖 , 一款常见的发动机 , 基本也可以做到全铝覆盖 。 相比于原来的铸铁发动机 , 仅发动机一点就直接轻掉了几十公斤 。 另外 , 通过减少缸体数量以及通过减小发动机缸径来降低发动机排量 , 同样可以起到减轻重量的作用 。
3.内饰
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除了车架和发动机之外 , 内饰其实也是车辆减重的关键 。 以前 , 大部分汽车内饰都采用实木进行装饰 , 虽然这些材质看起来很有档次感 , 但实际质量并不轻 。 如今 , 汽车内饰大部分都变成了以塑料和钢琴烤漆为主 , 相比于实木重量要低不少 。
另外 , 在一些跑车上 , 还使用了大量碳纤维材质 , 如碳纤维座椅 , 还有更薄的填充材料 , 目的都是为了更好的减重 。 只不过相对于车架和发动机 , 汽车内饰的减重占比会略低一些 。
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随着科技技术的持续发展 , 现如今又有了更高级的减重方法--3D打印技术 。 有了3D打印技术的加持 , 很多零部件可以从生产角度进一步降低重量 。 如:安全带支架、ECU支架甚至是部分车架都可以使用3D打印技术进行实现 。 而且 , 这种产品在保证强度的同时 , 可以进一步降低重量 , 不过 , 以目前的技术来讲 , 还难以实现规模化量产 。
此前 , 本田汽车已经在着手研究3D打印技术 , 并决定在未来通过使用3D打印技术制造发动机曲轴 , 这样一来就可以让曲轴的重量降低30% , 从而使车辆拥有更好的燃油经济性 。
总结:
质用车:为了减重 主机厂都做了哪些努力?】虽然汽车发展至今 , 车身重量基本已经控制在了一个合理的范围内 , 但全球排放法规的日益严苛 , 汽车如何进一步减重仍是各大主机厂需要考虑的问题 。 特别是对于新能源车型来说 , 虽然三元锂电池的重量已经比磷酸铁锂电池轻了不少 , 但一辆新能源车搭配的锂电池密度之大 , 数量之多 , 叠加起来 , 车重仍然很高 。 如果能将电池的重量进一步降低 , 对于车辆续航里程的提升也会起到一定帮助 , 车辆的操控性也会变得更好 。