新的“铝程” 铝合金材料都这么普及了

http://www.qipei.hc360.com2016年03月18日09:47 来源:太平洋汽车网T|T

    【慧聪汽车配件网讯】2015年汽车行业发生了许多大件事,但仍属大众排放门影响最为深远。这种事相信其他车企也没少做,那么众车企究竟是为何冒此风险呢?因为如今的排放法规是一年重于一年,环保是一道绕不过去的槛。为了能在减小排量的同时不牺牲太多动力性,减重就是唯一的选择了。过去,符合强度的铝合金材料由于成本、技术等原因只出现在高端车型上,如今这一技术一再下探,逐渐掀起一股铝合金材料的普及之势。

    要在排放和性能间搞平衡,相信这样对汽车轻量化就不难理解啦。更低的油耗、更好的操控、提升的加速性能、缩减的刹车距离,正所谓“宁减一斤,不增十匹”那么汽车的轻量化可以通过什么方式达成呢?

    一般来说有以下3种思路:1新材料:高轻度刚、铝合金、陶瓷等、2新结构:轻悬架结构、高刚性结构减轻质量、3计算机辅助:减少机械结构。

    我们都知道传统的车身结构使用最多的就是钢材,由于70%的质量都集中在了车身、发动机、底盘上,铝合金材料用在这几个方向看来是错不了。每当新车车身减轻重量100Kg,每百公里可减低油耗约0.3~0.6L,同时减少排放。即汽车重量没减轻1%,油耗大约可降低0.7%,看来减重是比混动更明显的节能减排方式啊。

    虽然铝合金的异军突起让车用钢铁供货商们倍感压力,因此也采取了一些行动来对抗来自铝的威胁。早在1995年,便已有32家跨国钢铁生产厂商联合提出了“超轻碳钢车身”的概念,这种采用高强度钢材所制造的车身实现了更薄和更轻的结构,能使车身重量减轻达25%。轻薄化的车身确实提高了高强度钢材的销售数字,同时钢铁厂还对外宣称,这种材料还有另一大好处,也就是让汽车在各类碰撞测试中得到更好的成绩。即便如此,仍然无法抵挡车身铝合金化的大潮。

    来看看先驱是怎么做的,NSX就是全铝车身超级跑车,在售款除了奥迪A8、JaguarXJ,以及新成员TeslaModelS。我们都知道碰撞测试的结果已经新车量产前的必要程序,也早已成为消费者在购车时重要的一项参考依据,当今一款新车要想获得“不差”的安全声誉,得要在碰撞测试中得到4至5颗星的评分。

    由于欧盟修改了汽车废气排放中的二氧化碳含量标准,将其限制在每公里130克,使得汽车设计师们的注意力也随之转移到能减轻车身重量的铝合金上。普通钢板的厚度通常为0.7到0.75mm,而今日的超强度合金钢板厚度则仅有0.65mm甚至更薄,新款欧宝赛飞利的发动机盖板只有0.6mm的厚度。

    JajuarXK就是一部将轻量化做到丧心病狂程度的车型,不仅零件数目从5189个降低到2761个,并且成功瘦身140公斤。虽然看数据马力输出仅增加了6匹,但是马力/推重比却获得了质的提升,得到的就是更加极致的操控感受。另外,考虑到汽车的生命周期和资源回收性(铝的回收比例高于钢铁),铝是明显优于钢的。

    虽然目前用于全铝车身的高端车型,还用一部分平衡配重的目的(如BMW旗下诸款车型),钢铝混合结构就更常见一些,例如5系采用的是钢制车身和铝制车首,不过仅仅是这种混合结构,就已经使得制造成本增加了25%,而这还不是让车厂头痛的唯一原因,因为铝在受热后体积大幅膨胀的金属特性,更使得铝制车用零件的制造难度大大增加,在焊接车身时必须使用特制夹钳,并采用特殊工艺才能将铝制零件固定在特定位置。包括通用汽车在内的国际性大车厂仍无法将铝合金广泛应用在旗下各车型上,也就是说要想大面积使用铝合材料整个生产线都需要相应的技术和加工能力,这意味着大多数车企想要做到这一点需要建造级别更高的工厂了。

    另外在原材料市场上也能初见端倪,相比钢铁市场折合每斤价格还不如白菜,产能严重过剩。铝材市场却逆势上扬,汽车用铝功不可没,并且随着技术和成本的下探产能将逐渐提高。

    如果你认为铝合金轻量化是性能车、高端轿车的专属,那你就错了。在底特律车展上,福特推出的F150皮卡车身97%采用了铝材料,较前款成功瘦身320公斤。燃油效率迅猛提升30%!作为一款的常年占据美国新车市场前位的畅销车型,性能提升的同时还具备了可观的环保收益。

    在中国,轻量化同样是作为新车的首要目标之一被重视了起来。“汽车轻量化技术战略联盟”正是在这一愿景之下,联合各家车企、工厂,由政府主导,来推动中国国产汽车的轻量化目标。

    笔者前日参观的凯迪拉克金桥工厂正是在这一背景之下完成的开山之作,64%铝合金车身的CT6正是在此打造,支持钢铝混线生产将逐渐成为工厂必备技能,不过这一技术无论是难度和成本,目前都只会在合资品牌中见到。相信用不了太久,国内上下游配套成熟之后就能够在自主品牌中见到它了。

    结语:

    未来的燃油经济性和排量标准将会愈发严格,各大汽车制造商为了满足这些规定都将走向铝合金材料这条道路,因为这是现行技术中最成熟、最高效的新材料应用技术。只有这样汽车制造商才能在不牺牲内饰空间和汽车性能的同时减低重量,达到节能减排的终极目标。

责任编辑:李倩02

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