而在車身輕量化上下功夫,則是最容易,也最直接的節(jié)能減排手段。據(jù)國際研究機構(gòu)實驗表明,如果汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%至8%;汽車整備質(zhì)量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3至0.6升。
相比沉重的鋼鐵,鋁合金有著更加輕便和更加堅固的特點,屢屢被應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域,近年來,也受到了越來越多汽車企業(yè)的厚愛,奧迪A8L、凱迪拉克CT6以及特斯拉Model S等產(chǎn)品,均大量采用了鋁合金材料以達到車身輕量化的目的。而即將在今年國產(chǎn)上市的奇瑞捷豹路虎XF長軸距版,更是將車身超過75%的材質(zhì)采用了鋁合金制造。
根據(jù)工信部的數(shù)據(jù),至2020年中國汽車保有量將突破兩億大關(guān)。汽車工業(yè)在蓬勃發(fā)展的同時,給環(huán)保和節(jié)能帶來了巨大的挑戰(zhàn),汽車輕量化對節(jié)能減排有重大意義,也成為中國汽車產(chǎn)業(yè)亟待解決的重大課題。采用鋁合金材料造車,已經(jīng)成為汽車企業(yè)實現(xiàn)輕量化的重要趨勢。
接下來,就讓我們具體了解一下使用鋁合金造車的工藝和優(yōu)勢。
鋁合金相比鋼鐵材料更輕也更堅固有助于提高車輛安全性能
在提高車身強度的同時,還要減輕車身架構(gòu)的重量,這本身看似頗為矛盾,但卻是鋁合金的特點所在。鋁的優(yōu)勢在于輕巧、堅固、可回收,這些優(yōu)勢對于汽車設(shè)計至關(guān)重要。讓我們以奇瑞捷豹路虎剛剛在常熟投產(chǎn)的全鋁車身車間為例,他們采用的鋁合金材料種類多樣,能夠根據(jù)需要應(yīng)用在車身不同的位置上,以達到最佳的車身強度。
在眾多材料當中,捷豹最引以為傲的材質(zhì)是一種通過鋁合金再生技術(shù)衍生而來的新材質(zhì),這種高強度復(fù)合材質(zhì)主要是由75%回收鋁材(來自沖壓廢料)和25%的原材料鋁材組成,有著抗腐蝕、焊接性能好以及不可熱加工等特點,將使新款XF長軸距版的車身扭轉(zhuǎn)剛性達到22000Nm/deg,相比之下,現(xiàn)款的XF車身扭轉(zhuǎn)剛僅性16000Nm/deg。
制造工藝:鉚接+膠粘技術(shù)讓車身更加堅固
汽車制造是一件非常復(fù)雜的事,對于那些采用承載式車身的轎車和suv,操控的穩(wěn)定性,乘坐的舒適度,行車的安全性等都要依靠車身的強度來支撐,捷豹的全鋁車身采用的鋁合金材質(zhì)的車身能夠達到這樣的標準,自身獨特的自沖鉚接技術(shù)功不可沒。
奇瑞捷豹路虎的全鋁車身制造工藝當中,自沖鉚接是一種冷連接技術(shù),也是目前最環(huán)保的車身工藝之一,使用壓力高達60-80KN,用物理的方式將堅固的鉚釘沖壓進車身,相比傳統(tǒng)的焊接技術(shù),這種物理的方法對車身材質(zhì)的破壞最小,板材之間的連接也更加堅固可靠。另外,這種焊接技術(shù)由于沒有熱處理,還能在生產(chǎn)環(huán)節(jié)當中減少粉塵和二氧化碳的排放,降低整車制造過程當中的排放。
對于鉚接+膠粘技術(shù)的結(jié)合,也會有人對它的安全性存在疑慮。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,在設(shè)計初級階段,奇瑞捷豹路虎反復(fù)對零件和材料進行碰撞試驗,其中針對車型平臺進行了70輛整車碰撞試驗。采用的自沖鉚接技術(shù)擁有更高的抗疲勞強度和靜態(tài)緊固力,能夠大幅增加車身強度,在車輛遭受外來撞擊時,使用鉚接技術(shù)連接的車身能承受更長時間和更劇烈的碰撞。
事實上,車身輕量化并不是簡單地降低車身的質(zhì)量,在這個過程當中,車輛的整體油耗、發(fā)動機的能量傳遞效率以及生產(chǎn)制造的中的碳排放都將降低。隨著奇瑞捷豹路虎常熟工廠全鋁車身車間竣工投產(chǎn)和捷豹XF長軸距版即將迎來的北京車展亮相,也標志著汽車制造也在全鋁技術(shù)上走得更遠。