汽車輕量化勢在必行

面對日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)以及消費(fèi)者對汽車油耗的要求，車企通過不斷的提升發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)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(huì)以熱、摩擦等形式損失，導(dǎo)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(dòng)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(shù)的突破需要時(shí)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(diǎn)講就是減輕汽車整車質(zhì)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(jié)構(gòu)等方式來實(shí)現(xiàn)的。

更換材料最為典型的例子就是發(fā)動(dòng)機(jī)，在上世紀(jì)七八十年代，我國的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhì)量實(shí)在太大，那個(gè)時(shí)候搬運(yùn)發(fā)動(dòng)機(jī)，一個(gè)人是絕對不行的；而現(xiàn)在，發(fā)動(dòng)機(jī)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(zhì)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(dòng)機(jī)正常工作的情況下，進(jìn)行部件減重處理，是為輕量化。

 

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

 

而優(yōu)化結(jié)構(gòu)這種方式，我們通常不易見到，因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)的優(yōu)化都在汽車設(shè)計(jì)時(shí)處理好了。目前汽車的設(shè)計(jì)、開發(fā)都會(huì)預(yù)先使用CAE軟件進(jìn)行仿真分析。在經(jīng)過總布置以及其他各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完善之后，工程師會(huì)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(gè)零件，做到仿真模型與真實(shí)汽車吻合，并模擬出正碰、偏置碰、側(cè)碰、頂壓等一系列的碰撞工況。

 

緊接著使用Ls-Dyna等計(jì)算軟件進(jìn)行仿真，找出汽車在各種事故工況下強(qiáng)度不足的地方，然后根據(jù)理論、材料力學(xué)相關(guān)的原理，改善結(jié)構(gòu)，簡單的結(jié)構(gòu)優(yōu)化會(huì)采取工字鋼、加深溝槽等方式，復(fù)雜一些的會(huì)涉及到受力傳遞、改善應(yīng)力集中等問題，經(jīng)過反反復(fù)復(fù)的修改驗(yàn)證，最終仿真工程師會(huì)得到一個(gè)碰撞安全達(dá)標(biāo)的模型，根據(jù)這個(gè)模型，就可以加工實(shí)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(dòng)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(shù)，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(huì)大于普通汽車，受到損傷的部件也一定會(huì)更多，所以在修理時(shí)也注定會(huì)有更多的花費(fèi)。