如何让汽车跑得更快更省油?除了提供更先进的动力系统,汽车制造商还有另一个诀窍:减肥.其中,更轻的铝材料在汽车上的应用尤为重要。最常见的例子应该是轮辋-对于许多车型,铝合金轮辋是汽车厂家区分高低件的重要手段。
奥迪A6L的车门和沃尔沃车型的发动机盖都是由铝合金制成的。现在,无数新款中型车都采用了铝合金下摆臂,甚至包括捷豹XE和新款福特F-150等车型。采用全铝机身。
那么,车身和部件都是铝制的,安全性如何呢?今天我们将用10分钟的时间来谈论铝制汽车零部件
铝制汽车零部件,会不会不安全?
作为铝车身最受关注的点,车巨军采访了全球领先的铝轧制产品制造商诺贝丽斯(Novelis)汽车业务亚洲副总裁刘青。mamx万博他说,铝合金材料可以提高汽车的安全性。这样做有几个好处:
铝在车身结构设计上的优势
与钢相比,铝在设计过程中更容易预测碰撞结果,从而充分考虑碰撞发生时可能发生的情况,保证结构和预留空间等,提高车辆的安全性。
铝在汽车生命周期内的性能更加稳定
铝的耐腐蚀性能减少了车辆生命周期中对车辆结构的损害,从而继续吸收碰撞能量。
更轻的铝制机身,提高制动性能
众所周知,车辆越轻,惯性力越小,制动距离越短。这样做的好处是显而易见的——主动避免事故总是比被动地减轻事故要好。
福特2015款F-150的全铝车身就是轻量级优势的一个很好的例子。与2014年的机身相比,新机身“瘦身”至318公斤,在缩短制动距离的同时,可以帮助F-150拖拽更多的重量。该车获得了NHTSA最高的五星安全评级,是唯一一款在所有碰撞测试模式和驾驶室配置中获得最佳安全评级的全尺寸轻型卡车。
目前,一些铝合金的屈服强度(如诺贝丽斯7000系列)可以达到500-600MPa以上。虽然铝合金可以替代很多一般强度钢的零件,但与高强度钢相比仍有差距。
因此,即使在全铝车身的车型中,重要的应力区域也使用高强度钢。例如,除了2015款F-150的全铝车身外,车架使用的高强度钢比例从上一代的23%提高到77%。
一辆铝制车身要多少钱?
目前,铝已经被全球各大整车厂广泛接受,因为它可以支持大规模的工业生产,这对汽车行业来说非常重要。
美国科学院在2011年进行了调查,发现实现汽车轻量化的技术路径和手段有几十种。考虑到成本,铝车身包括结构的轻量化是最经济的轻量化方式和手段,这也是铝被广泛应用的原因。很多专家预测,铝将成为仅次于钢铁的第二大汽车材料。
也有数据显示,一般铝板零件的材料成本会比普通钢板增加2-5倍。这种成本差异对于普通汽车来说有点可怕,但对于不吝啬成本的豪华车和电动汽车来说,这种成本增加是可以接受的。
现在,甚至有专家说,没有轻量化就没有电动车,这说明未来对轻量化电动车的需求会更大。与宝马i8和新7系使用的碳纤维材料相比,铝在电动汽车上的应用将更加广泛,成本也会更低。
根据欧洲铝业协会(EAA)的统计,一辆大众高尔夫大小的电动汽车,全铝车身和全钢车身的成本将多出约1015欧元(约7259元人民币)。
但如果用于电动汽车,由于钢材的使用增加了汽车的整备重量,需要更大的电池组来驱动,电池成本将增加1650欧元(约1.18万元人民币)。扣除1015欧元的铝材成本后,整体价格仍为635欧元(约4541元人民币)。
此外,随着各国政府对车企的燃油消耗和排放要求越来越严格,车企对轻量化的必要性越来越大,以及电动汽车的产销量不断增长,汽车用铝市场将持续增长,从而促进成本进一步降低。
铝制车身已成为主流
全铝车身框架结构创造性地结合了钢和铝材料,确保了更动态的驾驶能力,同时提高了稳定性,大大增强了加速能力。这种布局实现了优异的车身刚度和良好的碰撞安全性,并显著降低了车身重量。刚度提高60%,焊点减少40%,重量减轻。无论是灵活性、安全性还是平顺性都非常出色。这项技术在1993年的奥迪A8上得到了应用,最新的ASF技术也被应用在奥迪A8和A2上。
由此可见,铝制车身正在成为新的主流。不仅车身框架,车身各部分也逐渐采用铝作为新材料。