汽车轻量化会影响汽车安全性么?
「汽车·轻量化」得是真正的材料轻量才不影响车辆安全-反之则必然有很大影响
- 内容概述:轻量化与油耗的关系,轻量化两种方式与材料的成本大致标准解析。
【轻量化】是汽车行业延续接近一个世纪的话题。汽车从前置后驱平台风靡全球,到雪铁龙打造出前置前驱的轻盈平台;再到非承载式车身的硬派车型,一步步通过切诺基转型到承载式笼式车身的SUV;最终到用工程塑料是保险杠替代金属前杠,这一系列的变化都是为了让汽车更轻一些。
原因在于汽车整备质量每降低100公斤,百公里油耗就能下降0.5L(升)左右;从早期汽车到现代汽车,可以说同级车总能降低500公斤左右的重量,由此可见轻量化是多么重要,但是也不能过度解读。
轻量方式1:绝大多数所谓“轻量化设计”的汽车,理论上都不是非常的科学。因为减重的方式只是通过部分结构钢材的缩减,比如核心结构与底盘主体的钢板缩减厚度与硬度,通过结构设计补偿整体强度。
然而材料才是结构强度的核心基础,普通承载式车身可不像鸡蛋的结构一样完美,承受的冲击也不会是“环绕式”的均衡施压。在实际碰撞中就像是“鸡蛋碰石头”,所以对于钢板的用量与材料强度要求是很高的,通过这种方式为车身减重必然会降低结构强度。
2:使用屈服强度与抗拉强度与结构钢材标准相同的轻量化材料,这是最科学的轻量化方式,但是也是与普通代步汽车基本没有关系的方式。比如使用轻量化铝合金材料替代前防撞梁或底盘结构,同样的体积重量会小一些,屈服强度也能够胜任,但是成本会增加多少呢?
国内某知名品牌的所谓「高强度铝合金」,屈服强度标准将将超过600Mpa,而在钢材领域一般认为≥660Mpa才算高强度。不过用于制造防撞梁还是用的住的,然而这种材料的渠道报价也得是4.5万一吨……
汽车的制造成本最多是指导价的一半(燃油动力车型),其中涵盖诸多类目:发动机变速箱转向机,悬架系统与传动系统,设备损耗与人工成本,研发成本与运输成本等等;以20万级别的TURBO动力优秀车辆为参考,去掉高标准的各类核心总成与成本之后,能用于打造车辆的预算还是升多少?
用少量的铝合金无法有效实现轻量化,用大量铝合金材料则无法控制成本;所以即使是20万级的轿车与SUV,也寥寥无几能看到用铝合金的车辆。而且这还是强度600Mpa+的标准,能达到热成型钢标准的铝合金,怕是只有≥50级的汽车才能开始少量使用。
【碳纤维】材料似乎出现在很多车辆上,打开车内能看到很多内饰板有碳纤维的特殊纹路;然而这种材料的成本至少也是十几万一吨,普通汽车用得了吗?
这些内饰板其实使用的是“水转印”技术,把普通的工程塑料板往燃料里滚上那么一圈,想要什么纹路就有什么纹路。如果不是材料特点决定无法使用热转印的话,这些内饰板的制造成本还可以更低一些。这就是材料轻量的现实问题,同时也绕回开篇提及的问题:汽车轻量化会影响车辆安全吗?
比例概念很多车辆都号称使用了多少比例的高强度钢,比如某萨特的占比超过81%,某度的比例低一些但也挺不错;然而前车在测试中A柱弯折,后者是不宜出现碰撞的,否则车身很有可能被撕裂成两半。
为什么这些车的钢材占比很高,且整备质量很低,似乎有不错的轻量化标准,可就是实际表现不够理想呢?原因在于汽车制造标准中,并没有对「高强度·应该是多高」进行准确定义,说白了就是车企说它高它就算高了吧。
以「屈服强度」为参考标准:
- 相对高强度600/1000Mpa区间
- 超高强度钢1000/1600Mpa区间
底盘主体是可以使用300/600Mpa钢材的,因为车辆在行驶中要面对起伏的路面,底盘在起伏过程中实际是需要一定程度扭转的。所以只要核心结构诸如A/B/C/D柱的强度有超高标准,核心框架部分有相对高强度标准即可;在不会所有汽车都进行碰撞测试的前提下,这两种钢材的占比与屈服强度标准,才是可以一定程度判断车辆安全性的参考数据,就聊这些了。
编辑:天和Auto
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汽车轻量化会影响汽车安全性么?
汽车轻量化不会导致汽车安全性能降低。
先来解释一下汽车轻量化和汽车安全性这两个概念。
汽车轻量化顾名思义就是将汽车质量减轻,但一味地追求质量减轻是没有意义的,真正意义上的轻量化是以保证汽车各项性能为前提的。汽车轻量化实质上是对汽车结构和材料的一种优化。
汽车安全性一般按照交通事故发生的前后分为主动安全性和被动安全性。汽车主动安全性是指在有意外事情发生时,通过操纵制动系统和转向系统,防止发生交通事故的性能;汽车被动安全性是指在发生交通事故后,能尽量减少损失,有效保护乘员和行人的能力。
下面谈谈汽车轻量化与汽车安全性之间的关系。
先说说汽车轻量化对汽车主动安全性的影响。影响汽车主动安全性的因素有汽车制动性、操纵性、动力性、平顺性、通过性,以及汽车轮胎和驾驶员的视野等,当然还有驾驶员的驾驶习惯等主观因素。在影响汽车主动安全性的众多客观因素中,汽车制动性的影响是最大的,很大一部分交通事故都是汽车制动性能差导致的,而汽车质量减轻是能提升汽车的制动性能的,所以汽车轻量化能提升汽车的主动安全性性。
再说说汽车轻量化对汽车被动安全性的影响。汽车被动安全性与广义的汽车碰撞事故紧密结合在一起,汽车发生碰撞时,车身结构的安全性能及车内安全带、安全气囊等安全装置的性能对行人及乘员的保护起着决定性作用,据此又可将汽车的被动安全性分为车外安全性和车内安全性两部分。车内安全性与汽车轻量化没关系,车外安全性主要取决于车身吸收汽车碰撞时产生的动能的能力,车身吸收的能量越多,传递到乘员的能量就越少,乘员受到的损伤就越小,安全性就越好,而车身吸收能量的能力主要取决于车身结构的强度和刚度,质量对其影响较小。汽车轻量化设计是以保证车身强度和刚度为前提的,所以汽车轻量化对汽车被动安全性能没有影响。
综上,汽车的轻量化有利于汽车的主动安全性,对汽车的被动安全无影响,所以汽车轻量化非但不会降低汽车的安全性能,还会提升汽车的安全性能。
汽车轻量化会影响汽车安全性么?
最近正好在写这方面的文章,然后我发现其实轻量化不是把一个胖子变成这样
不管这背后是敬业还是悲剧,医生和工程师都会说:这很危险!
而真正困难的是把一个胖子打造成这个样子:
轻量化是在让车保证安全的同时,有更好的运动性能,更短的刹车距离,以及更低的能耗
汽车轻量化会影响汽车安全性么?
可以参考劳斯莱斯
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