当前位置:首页 技术设计 技术讲堂 正文

编辑解读:轻量化和“偷工减料”两码事

收藏 (0条) 举报/纠错 向编辑提问

轻量化如何保障乘客的安全?

  轻量化的好处不难理解,然而大家最关心的问题是:车轻了,安全吗? 安全性是消费者买车最关心的问题。正因为如此,欧系车、美系车等重量较重的车型,一直以安全性在中国市场著称。而在外观、配置、油耗等方面极具优势的日、韩系车,往往给人不够安全的印象。这只是大家的认识误区吗?

  其实,汽车的重量的确与安全性没有必然联系,二者并不矛盾。汽车轻量化实现途径和关键技术主要有以下几方面:

具有更高强度的轻质材料的应用

  构成汽车的2万多个零件中,约86%是金属材料,且钢铁占了约80%,这表明通过材料的轻量化来减轻汽车自重有巨大潜力。目前,铝合金、镁合金、高强度钢、工程塑料和复合材料等轻质材料的开发与应用在汽车的轻量化中发挥了重大作用。

  铝合金是目前汽车材料中应用最多的轻质材料,铝具有良好的机械性能,其密度约为钢铁的1/3,易加工,导热性、耐腐蚀性好,铝合金强度高,同时具有良好的吸能性。据美国铝学会的报告,汽车上每使用0.45kg铝就可减轻车重1kg,理论上铝制汽车可以比钢制汽车减重40%左右。因为铝合金具有以上优点,所以铝合金成为在汽车上使用最多的轻质材料。奥迪A8采用ASF全铝合金车身,创纪录的使用了546kg的铝合金材料,它的重量要比同等车型的钢制车身轻50%。此外,越来越多的铝制轮毂和全铝发动机出现在各种车型上,并且逐步替代传统的钢制零部件。铝合金的应用还面临一些问题,最大的缺点就是焊接工艺性差,成本控制也是关键因素之一。

汽车之家
奥迪ASF全铝车身框架

  高强度钢也是一种广泛应用的轻量化材料,它的应用可以减少钢板的设计用量和厚度。高强度钢保留了甚至提高了钢材的优点,特别是在安全性方面。与铝、镁、复合材料等相比,高强度钢板的原料与制造价格较低,经济性较好,可以大量取代现在所用的车用钢材,支撑起乘员舱结构的钢材通常使用的都是高强度钢,甚至屈服强度是高强度钢两倍以上的超高强度钢。不过,高强度钢难成形、回弹大等问题使得加工比较困难,需对应措施来解决。

汽车之家

结构轻量化设计与优化

  在承载式车身中,车身的结构设计和钢材的强度都是决定安全的重要因素。工程师通过强大的设计软件可以优化设计和校核汽车结构的强度和刚度,减少车身重量和钢板厚度,使零部件中空化、小型化或复合化,确保整车的质量和性能。要想在材料成本、轻量化、安全性能等多目标中寻求最佳结合点,就需要多种材料组合的使用,而针对多材料组合必须合理设计安排使用各材料的最佳的部位。高档汽车采用空间框架的结构,部件多为多功能的大型铸件,大型整体结构和高比例的锻压件,可以减少车身零件的数量,一系列的优化设计使得整车轻量化的同时提升了安全性能。

  车辆的安全性主要在于事故发生时对人员的保护,而不是对车的受损程度来衡量。重量大的车跟重量轻的车碰撞,重量大的车受损程度比较小,但是人员的受损程度跟吸能式车身设计以及主被动安全配置有密切联系。例如在某些车型上通过优化的结构设计,可以更好的将碰撞吸收的能量分散到强度很高的A柱和车身底部,提高了乘客的安全性的同时也降低了对对方车辆的攻击性。

汽车之家

向编辑张子仪提问
文章标签: 安全技术
共3页<>
文章导航
收藏
+1
+1
推荐阅读
发表我的评论
您认为文章写的好么:
评价内容: 修改 本文共有 4 个网友评价,其中100.00%好评,0%差评。
评价理由:语句不通/文章阅读困难
0/5000字 提 交 同步到:
最新文章
加载中