油價是全世界車主最頭疼的問題之一。盡管當前油價處于近期最低水平，可問題依然存在——如何使汽車更省油？

    如果你駕駛的是機動車，你可能會想到開車時多加注意，例如掌控好剎車和加速時間，達到省油目的。如果你駕駛的是電動汽車，也許知道最多可將油耗控制到97MPG（2.4升/百公里）。

    然而，對省油最有幫助的其實是制造商對汽車的改進。隨著對尾氣排放和燃油經濟性的監管逐步加強，汽車制造商為減輕不必要的車身負重，將不放過任何微小細節。

    復合材料輕量化概念車（MMLV）已成功面世

    由美國能源署汽車技術部資助，福特公司與麥格納公司共同研發的復合材料輕量化概念車（MMLV）已成功面世，重量降低約25%，燃料效率提高15%至20%。此等卓越表現得益于鋁制結構以及碳纖維、鎂和鈦等材料的運用。

    圣戈班的兩位專家——汽車底盤和傳動系全球市場經理Chris Needes與汽車外飾NORGLIDE?軸承和RENCOL?精密定位圈全球市場經理Hans-Jurgen Jager在前不久的采訪中探討了汽車制造商將MMLV技術運用到生產中所面臨的挑戰。

    復合材料

    “盡管我們承認復合材料汽車是汽車業的重要一部分，但將之變為現實仍需克服一些挑戰，”Needes說，“在狹小空間中使用復合材料，例如轉向柱、門鉸鏈或電動機轉子內，會導致腐蝕速度加快，有可能會加速損壞其他高價部件，這樣一來，輕量特性帶來的優勢很快就蕩然無存。”

    “以門鉸鏈為例，”J?ger說，“在狹小的空間里，鋼和鋁可能會發生反應。鉸鏈條（鋁制）作陰極，軸承和鉸鏈軸（通常為鋼制或含有鋼）為陽極，再加上電解質，就形成了電池的構造，無疑會加速腐蝕。”

    因此，難點在于如何在結合兩種不同金屬的同時，防止腐蝕或生銹的加快。

    “我們已經對汽車組件使用復合材料以及材料間的相互反應進行了數年的研究，”Needes說，“在某些關鍵部位，如轉向柱、門鉸鏈或電動機定子支架處，使用小但重要的創新型配件可提升整體性能。”

    輕量

    “為了減輕汽車重量，減少汽車排放和油耗，我們首先要確認可‘犧牲的元素’，將一些較重的金屬替換為其他輕質材料。”

    “例如可收縮的轉向柱由多個鎖桿組成，鎖桿材質可由鋁取代鋼，以減輕重量。圣戈班專門為此設計了由碳鋼與合金制成的精密定位圈，這種徑向彈簧緊固件可以使轉向柱桿間形成最佳結合，有利于使用復合材料，大大減輕汽車的重量。”

    此外，這一輕量設計還消除了制造商和客戶的另一個擔憂——噪音。“使用特別研制的精密定位圈可使轉向軸間完美契合，減少震動，保證車內的安靜環境。”

    精密定位圈常用來取代熱壓法或膠粘，例如，電動機定子支架使用定位圈來減輕重量，而且定子外殼可采用輕質的鋁材制成，再次通過使用復合材料減輕了重量。只需用精密定位圈包裹住定子，再插入對應位置即可，組裝流程也十分簡易。

    “你知道嗎？現在汽車上安裝的電機最多已達到了25個。如果我們可以減輕每一個電機的重量，把這個數乘以25，就能極大減輕車身重量。”

    精密定位圈可承受一定脹差，如果使用鋼、鋁等多種材料，這一優勢將大大降低組裝過程中發生故障的幾率。

    可見，只要能夠減輕重量，制造商就會不遺余力。另一個可以減輕重量的關鍵部位是車門，特別是鉸鏈部分。車上多處都裝有鉸鏈，如車門、后備箱、發動機罩和車頂天窗等處，因此總共可減輕的重量十分可觀。

    “在汽車鉸鏈方面，如果不單使用鋼制品，汽車制造商和供應商可在車門上減輕多達40%的重量，”J?ger說道，“門鉸鏈軸及外殼間的軸承可確保門自然平滑的開合。與傳統軸承相比，復合軸承（如NORGLIDE?軸承）中使用了聚四氟乙烯（PTFE）襯墊，即使汽車門鉸鏈軸和帶子間出現角度偏差，也不受影響，可確保門始終平滑移動。”

    復合材質的軸承延長了門鉸鏈的使用壽命，可防止油漆剝落和紅銹的產生。此外，在行車過程中，PTFE襯墊不受溫度等公差變化影響，確保門鉸鏈軸及外殼間完美契合。PTFE的特性也減少了車門在汽車報廢前就嘎吱作響的可能。

    復合材料汽車是一個正確的研究方向。輕量車可以幫助消費者減少尾氣排放，提高燃料效率。但如果制造商只關注在減重這一方面，可能也會出現其他問題，例如之前提到的腐蝕和生銹問題。所以，找到一個既了解全局又對復雜細節了如指掌的伙伴合作，這樣才能事半功倍。

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責任編輯：劉洋

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