汽車輕量化勢在必行

面對日益嚴峻的能源危機以及消費者對汽車油耗的要求，車企通過不斷的提升發(fā)動機和傳動系部件的性能來降低汽車燃油消耗，但能量在傳遞過程中，不可避免的會以熱、摩擦等形式損失，導致汽車節(jié)油能力始終具有上限；面對發(fā)展迅速的純電動汽車，續(xù)航成為大問題，車企不得不提升電池性能和優(yōu)化能量管理策略，但技術的突破需要時間，銷量的壓力下，不得不另求他法。而汽車輕量化，對于能源的節(jié)省無疑是可肯定的，所以越來越多的整車、零部件廠都開始重視輕量化。

 

輕量化=減重=偷工減料？

輕量化，簡單點講就是減輕汽車整車質量，但并不是說他就是偷工減料。誠然，減少用料是汽車輕量化的一種方式，但更多的是通過更換材料、優(yōu)化結構等方式來實現(xiàn)的。

更換材料最為典型的例子就是發(fā)動機，在上世紀七八十年代，我國的汽車發(fā)動機大多采用鑄鐵制造，相信有所了解的朋友都知道，由于鑄鐵的質量實在太大，那個時候搬運發(fā)動機，一個人是絕對不行的；而現(xiàn)在，發(fā)動機的缸蓋基本都是鋁合金制造，更有甚至采用全鋁制造，缸體缸蓋都采用鋁合金，相比鑄鐵，鋁合金擁有更輕的質量，更好的散熱能力，且兩者的使用壽命相差不大。在保證發(fā)動機正常工作的情況下，進行部件減重處理，是為輕量化。

 

除了鋁合金外，目前還有高強鋼、工程塑料、碳纖維材料等進軍輕量化市場，他們憑借其良好的性能和輕巧的特點，備受青睞。

 

而優(yōu)化結構這種方式，我們通常不易見到，因為這些結構的優(yōu)化都在汽車設計時處理好了。目前汽車的設計、開發(fā)都會預先使用CAE軟件進行仿真分析。在經過總布置以及其他各個系統(tǒng)的設計完善之后，工程師會建立汽車白車身模型，然后通過Hyperworks等一系列前處理軟件將材料、屬性等賦予每一個零件，做到仿真模型與真實汽車吻合，并模擬出正碰、偏置碰、側碰、頂壓等一系列的碰撞工況。

 

緊接著使用Ls-Dyna等計算軟件進行仿真，找出汽車在各種事故工況下強度不足的地方，然后根據(jù)理論、材料力學相關的原理，改善結構，簡單的結構優(yōu)化會采取工字鋼、加深溝槽等方式，復雜一些的會涉及到受力傳遞、改善應力集中等問題，經過反反復復的修改驗證，最終仿真工程師會得到一個碰撞安全達標的模型，根據(jù)這個模型，就可以加工實車了。

 

所以說，汽車輕量化并不是一味的減少材料，輕量化的汽車也不是不安全的象征，畢竟玩命追求速度的人，再厚的鋼板也攔不住他作死的心；相反輕量化帶來的好處更多，減少油耗自不必多說，制動性能也有一定提升。

輕量化就沒有壞處嗎？

世界上沒有十全十美的人，自然也沒有十全十美的技術，輕量化也是有一些不好之處的，盡管輕量化的汽車在碰撞中能保證乘員安全，但后期的修理上就可以看出它的不足。同樣速度的正碰撞墻，輕量化汽車的變形毫無疑問會大于普通汽車，受到損傷的部件也一定會更多，所以在修理時也注定會有更多的花費。