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  2. 汽車車身除了用鋼鐵,還能拿什么造?
    2017-04-26 09:48:30 作者:本網整理 來源:中國汽車材料網 分享至:

        1.不奇怪的——全鋁合金


        奧迪的ASF(Audi Space frame)是全鋁合金車身的先驅之一,至今已經有23年歷史,一共有9部奧迪被打上ASF印記。如今第十部屬于即將上市的全新奧迪A8。


        其實和鋼鐵相比,鋁合金具有幾個特性:


        鋁合金確實輕,鋁的密度是每立方厘米2.7g,而鐵的密度是每立方厘米7.85g


        但是,鋁合金在達到相同剛度時,要更厚、體積更大,比如發動機,鑄鐵缸體可以更薄,體積更小,全鋁則會很大,所以如今除了高端、大尺寸車型以外,絕大部分依然是鑄鐵缸體鋁合金缸蓋。


        更不用說工業用的鋼鐵、鑄鐵含有碳比純鐵要輕一些,鋁合金根據不同用途和配方可能會含有銅、鎂、鋅、錳,或者直接含有鐵、鎳等,又比純鋁重一些。


        所以實際上鋁合金車身并不會真的輕上三倍,反而體積會更大一些。


        所以,也不能說他完全超越鋼鐵,這也是它一直沒能一統天下的原因。

     

    ,汽車車身材料,全鋁合金車身,碳纖維材料
        上圖是現售的上一代A8(D3)的全鋁合金車身,如今隨著科技的發展,高強度鋼能力更強,從現售款(D4)開始,奧迪的ASF車身已經不再是單純意義上的全鋁車身了,開始采用了更多種類的材料組合而成。 
     
    ,汽車車身材料,全鋁合金車身,碳纖維材料
     
        而下一代A8車型(D5)則是更加的復雜化,并且進一步增重了50公斤:

     

    ,汽車車身材料,全鋁合金車身,碳纖維材料
     
        可見,全鋁合金的小眾讓它的發展落后于鋼鐵,于是奧迪也在自己的頂級車型中與時俱進,采用了更加復雜的材料來滿足更高的安全性和盡可能低的重量。

        2.不太奇怪的——碳纖維

        我們總能看到跑車燒毀的新聞,比如燒成了這樣:

     

    ,汽車車身材料,全鋁合金車身,碳纖維材料
     
        這是因為跑車太不結實、太脆弱嗎?當然不是,只是他們大量采用了碳纖維復合材料而已。

        這個碳纖維我們不陌生,自從Mclaren在1981年將其引入F1賽事,如今的賽車界幾乎全被碳纖維壟斷。

        它的優勢很明顯,排在第6的碳比鋁還輕一倍,做成纖維狀以后抗拉能力極強,編織成網狀碳纖維以后,既輕、剛性和彈性都都不錯,耐高溫而熱膨脹系數小(高端的碳纖維可以承受2000度高溫,低端的也有五六百度)。并且碳纖維科技依然在飛速發展,甚至開始威脅到陶瓷作為高性能引擎缸體材料的地位。如今的碳纖維也不再像之前那樣一次性,破損不嚴重是可以被修復的。現在家中最常見的碳纖維產品就是300元以上的網球拍、150元以上的羽毛球拍、和900元以上的自行車。

        但是缺點也很明顯,抗剪切力能力差,并且根據不同級別的碳纖維(比如發動機、單體殼式座艙、車體)耐火燒的能力也大相徑庭。
     
    ,汽車車身材料,全鋁合金車身,碳纖維材料
     
        像邁凱輪MP4-12C這樣的單體殼式座艙是用多層碳纖維復合而成的,剛度極強,(當然這部分也就放棄了一旦發生碰撞的緩沖能力),所以外殼會采用強度低一些的碳纖維材料,而比如蘭博基尼,會在外殼依然采用金屬,蘭博基尼全碳纖維的車型似乎只有Veneno一款,哪怕V12引擎加身也才區區一噸半重,車身減重效果驚人,限量三臺,360萬歐元如果進入中國預計要半億人民幣╮(╯_╰)╭
     
    ,汽車車身材料,全鋁合金車身,碳纖維材料
     
        在改裝屆,安全性就沒有那么被重視了,緩沖神馬的概念統統被“輕”取代,你可以輕而易舉的獲得碳纖維的后視鏡、引擎蓋、車門、內飾件、甚至輪轂、剎車盤、傳動軸。
    ,汽車車身材料,全鋁合金車身,碳纖維材料
     
        碳纖維昂貴主要因為產能和生產方式:優秀的能夠用于汽車和航天領域的碳纖維絲束不是誰都能產的,目前的全球年產能33萬噸,中國30多家碳纖維企業只有7.3萬噸產能,高性能的只有4000噸。全世界的大部分產能集中在日本。并且將碳纖維生產成為零部件的生產需要大量人工,導致成本不菲。

        3.有點奇怪的——塑料

        蘭博基尼的設計師腦洞大開,居然用塑料來造車,Sesto Elemento(第六元素)采用5.2L V10引擎居然僅重999公斤!不過遺憾的是因為暫未通過相關法律認證,他還不能夠上路行駛。
    ,汽車車身材料,全鋁合金車身,碳纖維材料
     
        其實人家官方用語叫做“碳纖維增強材料”,這么說可能不太清楚,如果說“玻璃鋼”您就明白了,是的,常用的玻璃鋼就是“纖維增強材料FRP”,分為玻璃纖維增強材料GFRP、碳纖維增強材料CFRP、硼纖維復合材料等。

        如同手機界具有大哥地位的聚碳酸酯一樣,當今的塑料可不是曾經那個容易老化、脆弱、不結實的代名詞了。當今的塑料不但有著鋼鐵甚至碳纖維都難以比擬的輕,甚至還能夠容許極大的彈性形變,用一個不安全來一語概括它的碰撞表現可真是太不負責了。

        當然,這還是過于概念,量產車也有啊!
     
    ,汽車車身材料,全鋁合金車身,碳纖維材料
     
        美國的雪佛蘭考維特作為美式跑車的代表,就在車體上大范圍使用了塑料。雖然不能稱之為全塑料車身吧,不過,如果五年、十年之后,真的有塑料外殼的車上市了,您可千萬不要驚訝!

        4非常奇怪的——木頭

        你以為從福特T型車以后,人類就進入了金屬汽車時代了嗎?

        非也!非也!直到今天,木材也沒有退出汽車領域,甚至還有高性能車型采用呢!
     
    ,汽車車身材料,全鋁合金車身,碳纖維材料
        木制超跑Splinter!極速386km/h!
     
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        豐田概念車Setsuna,全實木打造,居然是新潮的電動車!
     
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        來自英國、擁有百年歷史跑車公司Morgan(摩根),直至今天依然采用著全手工打造,雖然車身蒙皮都是金屬,但依然有木質零部件!

        結語

        怎么樣?如果明天街上跑的車都是塑料車身,那您可別驚訝!
     

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    責任編輯:汪玉玲


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