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現在減肥是一種時尚。為什么要減?一部分人是為了美,更多人是為了健康。事實上,不光人,其他事物若要減肥,同樣會好處多多。比如汽車。
當然,就汽車而言,所謂減肥,主要指的是去重,或者說叫輕量化。一提這個詞,許多人立馬會聯想到碳纖維,想到跑車。的確,不少知名超級跑車,如今都推出了使用碳纖維材料的升級款。這樣一來,不僅外形更酷、更漂亮,而且由于碳纖維材料比普通鋁材輕20%~40%,車身自重大大減少,車子起步加速更快,跑起來也更省油。
怎么個省法?研究數據顯示,汽車車身自重約消耗70%的燃油,若整車重量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;車重降低1%,油耗可降低0.7%;汽車整車質量每減少100千克,百公里油耗可降低0.3升~0.6升。不言而喻,廣泛采用輕量化技術,能使汽車兼具高效動力和杰出的燃油經濟性。既然省了油,對環(huán)境污染也就減少了。
好處是挺多的,可有人說,碳纖維太高大上了,就像高級減肥餐或減肥藥,花不起那錢。其實,真想要汽車輕量化,在材料上做文章,不一定非得使用成本高的碳纖維。根據世界汽車用鋼聯盟《未來鋼制汽車》提供的資料,在主要的幾種汽車輕質化材料中,高強度鋼替代碳素鋼可減重10%~60%;鋁合金替代鋼和鑄鐵可減重40%~60%;玻璃纖維增強材料替代鋼可減重25%~35%;鎂合金替代鋼和鑄鐵可減重60%~75%,替代鋁可減重25%~35%.
鑒于碳纖維是目前對汽車用材輕量化效果最顯著的材料,一些汽車企業(yè)著手研究開發(fā)將這種材料的成本降下來的技術,當然是一個非常不錯的思路。寶馬公司在這方面已經有所成就了。他們選擇在最為前沿的i品牌試驗大規(guī)模批量生產碳纖維材料,并準備將其成本逐年降低到普通材料的水平。如果這一戰(zhàn)略成功,無疑會為可以預見的未來材料革命奠定基礎。
當然,在材料替代上,低調便宜的東西會更受歡迎。比如,高強度的塑料型材正在大范圍地進駐車內空間,F在已經有企業(yè)把發(fā)動機艙里的前端模塊換成高強度的塑料材質了。因為前端模塊承載著諸多部件,有連接與負載職能,還要承受撞擊時的巨大沖擊力,所以以往車企大都采用鑄鐵或鋼材制造。被高強度塑料取代后,這種重量只有金屬部件約40%或更低的前端模塊框架,不僅可以完美地完成功能需求,且在噪音振動控制和油耗降低方面表現出色,目前正被越來越多的企業(yè)所采納。
就像人減肥不能只盯著減肥藥或抽脂手術一樣,汽車減肥,也不能局限于用材輕量化這一個方面。要知道,與“使用什么材料”相比,“怎樣使用材料”對汽車輕量化的意義,可能更為重要。怎樣使用材料,涉及的其實是汽車優(yōu)化設計的問題。事實上,從更完整的意義上理解,汽車輕量化是在滿足汽車使用要求、安全性和成本控制要求的條件下,將結構輕量化設計技術與多種輕量化材料、輕量化制造技術集成應用實現的產品減重。顯然,汽車輕量化不能以犧牲車輛安全性和NVH(噪音、振動、平順性)為代價,它必須在預定整車減重目標、整車成本控制目標、安全性目標和NVH控制水平的全面約束下進行。
所以,實現輕,必須在整車設計優(yōu)化、零件開發(fā)和評價及新材料開發(fā)、模具開發(fā)、工藝、裝備等各方面都下足功夫,缺一不可,否則很可能會導致車輛性能、質量的劣化和成本的提升。對于材料的使用,國際公認的原則是:正確的材料用在正確的地方;正確的技術用在正確的地方。