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只出现在豪车上的全铝车身或许过几年就成了标
发表于:2019-10-01 03:01 来源:阿诚 分享至:

  也有资料显示,一般铝板件材料成本将比普通钢板增加2-5倍。这个成本差异对于普通车型来说显得有些可怕,但对于不吝成本的豪华车和电动汽车来说,此成本增幅是可接受的。

  当然,除了铝材自身的成本较高以外,铝材的焊接也会存在一些难度,并增加一些成本。

  铝材自身或跟其他材料连接,还有一种非常普遍的工艺:自攻铆,通过铆接铆在一起,冷连接而不是热连接,也已经非常成熟。

  通过钢制车身和铝制车身各自的优缺点我们可以看出,钢制车身的生产成本相比铝制车身要更便宜,生产工艺和后期的维修也比铝制车身更方便简单,但钢制车身在重量上确实要比铝制车身重很多。

  一般来说,白车身的重量大概是该车整备质量的1/3~2/5,由于发动机、变速箱重量突出,一般来说车身尺寸越大的车,其占整车重量的比例反而更小。

  目前,铝材的焊接技术主要有几种。一是非常成熟的焊接技术,包括激光焊接等等。比如宝马5系或7系的一扇车门可能有上百个焊点,都是通过这样的焊接技术实现的。

  从前的高强度钢板,拉延强度虽高于低碳钢板,但延伸率只有后者的50%,故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素,经各种处理轧制而成,其抗拉强度高达420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3倍,深拉延性能极好,可轧制成很薄的钢板,是车身轻量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。

  很多品牌选择高强度钢,不仅成本低而且结构刚性优秀。对于豪华品牌来说,仅使用钢材是无法突出其豪华属性的,于是便出现了全铝车身和混合铝车身两种方向,这两种方向中,混合铝方向被认为是一种更好的选择。

  目前在三十多万这一级别的车型中,已经出现了将“全铝车身”作为卖点的国产品牌,这个信号也告诉大家:未来几年,随着生产技术的不断提高,“全铝车身”必然会蒸蒸日上在市场上占有更多的份额。

  范儿这里所说的钢制车身,其实是指用钢材料制成的车身部件。钢制车身部件最大的优点是:生产成本低、生产技术成熟可靠。而钢制车身部件也有一个显著的缺点,就是重量较大。相比同体积的铝,钢的重量是其一倍左右。

  更轻的铝车身,对于制动成绩的提升,众所周知,车辆越轻,惯性力越小,制动距离越短。带来的好处是显而易见的——主动避开事故总比被动减轻事故好。

  以铝合金车门为例,比如,碰撞变形不严重时,钢制部件通过钣金维修即可,但铝一旦受到较大的碰撞变形,部件基本只能更换。在大部分4S店内,碍于铝合金材质的焊接和修复难度极大,也给消费者带来成本压力。所以,这也是目前为什么全铝车身仍然只停留在高端车型最主要的原因之一,目标消费者对价格和用车成本相对不那么敏感。

  铝材对于车身结构设计的优势,相比于钢材,铝材在设计环节更加容易预测碰撞结果,这样就可以充分考虑到一旦发生碰撞后可能出现的情况,保证结构和预留的空间等等,提升车辆安全性。

  从目前来看,由于受到生产成本、生产工艺和汽车消费者可持续负担等多方面的影响,钢虽然作为汽车主导材料,但是地位已经摇摇欲坠,铝已经在高端车型上大显身手。轻量化是汽车发展的一大趋势,一旦铝材料在生产工艺上再有所突破,铝制车身必将得到普及,钢制车身将会逐渐被淘汰。

  三、如果你觉得今天范儿文章够硬就在后台回复范儿“硬货”给范儿加个鸡腿吧!顺便也将这硬货分享到自己PY圈认真学习把。

  去年美国公路安全保险协会IIHS在给福特全铝车身版的F-150做碰撞测试时发现,全铝车身版的F-150在碰撞时的受损范围更大,前端和后端的维修总成本比上一版本的F-150高26%。其中,前端受损的维修时间较高,后端受损的维修所需配件费用较高。

  目前,一些铝合金(如诺贝丽斯7000系)的抗屈服强度可达500-600MPa以上,虽然铝合金已可替代很多一般强度钢的部件,但与高强度钢相比还有差距。

  首先,范儿先来科普一下“伞骨”即“白车身”的概念——白车身(Body in White)是指完成焊接但未涂装之前的车身,不包括四门两盖等运动件。更不包括发动机、变速箱和内饰等等。

  目前,诺贝丽斯通过焊接两块厚度不同的钢板可减少材料的浪费,2014年,这项技术得到了汽车制造商的认可,并已投入生产。经测试,该技术可使车门总重降低15%,成本减少39%。这一技术进展不仅有助于优化铝材的使用,也有助于汽车制造商在汽车制造中用铝替代钢。

  中国的酸雨对汽车的腐蚀性还是很严重的,汽车腐蚀不仅影响汽车外观,汽车暴露在潮湿的空气里,表面自然是最容易受到侵蚀的部位。尤其车门面板和框架在近地面区,受到沙石飞溅和防冻盐影响腐蚀最重。其他如机头盖、后尾箱盖这些有焊接点的部位,也特别容易受到侵蚀。铝材质不仅耐腐蚀性高,而且焊接点也少。这样面对局部地区的酸雨,这些搭载全铝车身的车子相对于其他车具有更耐看的特点。

  今天范儿就带大家一步步分析车身到底用什么材料更好,让大家买车前对车有一个更深的了解,也彻头彻尾的了解一下自己的车身到底是什么材料?

  铝制车身是指采用铝合金材料制成的车身部件,铝制车身部件最大的优点就是质量轻,而最显著的缺点则是生产成本高、在生产工艺上相比钢也要更复杂。

  由于铝合金材料对热较敏感,如果使用传统焊接工艺连接车身部件,会存在材料强度下降的问题,而且由于受热易变形,全铝车身拼合尺寸精度也不易控制。所以,全铝车身不使用焊接工艺,以铆接来代替点焊,并且以胶合工艺来提高各部件的连接强度。同时胶合工艺还有助于提升车体的密封性。

  全铝框架结构,创造性地将钢与两种材质合为一体,可确保更具动态的驱动能力,在提高稳定性的同时亦令加速能力大大加强。这种布局实现了出色的车身刚度与良好的碰撞安全性,并显著地减轻了车身的重量。刚度提高60%,焊点减少40%,重量更轻。无论是灵活性、安全性,或平稳性均表现出色。这项技术于1993年始用在奥迪A8上,最新的ASF技术也在奥迪A8和A2上使用。

  汽车节能减排的环保呼声越来越高,降低油耗成了很多汽车制造商的头等大事,成本高但效果佳的碳纤维因此而获得更多重视,因为钢铁材料约占车体重量的3/4,如果汽车的钢材部件全部由碳纤维复合材料置换,车体重量可减轻300kg,燃油效率提高36%,二氧化碳排放量可削减17%。

  目前来说,铝材已经是全世界各大主机厂广泛接受的材料,因为它可以支持大批量的工业生产,这对汽车行业来说很重要。

  形象地说,它就类似我们人的骨架。涂装后的白车身内外饰(包括仪表板、座椅、风挡玻璃、地毯、内饰护板等)和电子电器系统(音响、线束、开关等),再加上底盘系统(包括制动、悬架系统等),再加上动力总成系统(包括发动机、变速箱等)就组成了整车。

  大家应该都知道,车身是车辆安全性最重要的部位,它的强度高低与自己的小命有着密不可分的关系。打个比方吧,你买一把伞,如果伞骨强度高,那么遇到大风就不会有被吹翻的危险,而外部的伞面很薄也就能够挡雨。同理,汽车的覆盖钢板,就等于伞面。很多人自称“老司机”的都喜欢用手按一下引擎盖,然后拍着胸脯说,钢板太薄,这车肯定不行。藏在覆盖件下方的框架车身,是一般人看不到也摸不到的,相当于伞骨,一辆车的结构强度和碰撞安全性,就由这个“伞骨”决定。

  铝在跟不同材料连接时候,还有一种技术粘胶连接,在汽车行业应用非常广。粘胶连接,不光要保证铝的机械性能,铝的表面要经过一些很特殊的表面处理技术,通过跟汽车后道工序兼容材料的薄膜生成,这种方式对于工艺和技术的要求较高,不过目前也已经在中国常州的诺贝丽斯工厂实现。

  铝最大的优势当然是重量轻。合金钢的密度是7.8g/立方厘米,铝合金的密度只有2.7g/立方厘米,同等体积下,铝合金的质量要更轻,这就是为什么航天领域广泛使用铝合金材料的原因。但同时,铝合金的强度为85mol,远远高于钢的40mol。所以铝合金在轻的同时丝毫不会影响其自身强度,在安全方面完全可以胜任。

  所以呢,“钢铝之争”再今天或许没有绝对的孰好孰坏,钢制车身和铝制车身都有各自的优点和不足,车企选择哪种材料并不代表谁比谁更好,更多的是从生产成本、装配工艺、市场营销甚至是售后维修等多方面综合考虑来决定的。

  轻量化并不是一个单一的概念,它涉及到了很多方面,比如车身结构、车身材质、连接工艺。目前在车身材质方面,极端的豪华品牌会使用碳纤维,但碳纤维毕竟产量低而且成本居高,因此无法大规模量产。于是,对于材质的选择,很多品牌出现了分歧。

  福特F-150的全铝车身是体现轻量化优势很好的例子。和老款车身相比,新款车身“瘦身”高达318公斤,可以帮助F-150拖运、牵引更多重量,同时缩短刹车距离。该车型获得了美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)最高水平的五星安全评级,也是唯一一款在所有碰撞测试模式和驾驶室配置中均获得最佳安全等级的全尺寸轻型卡车。

  碳纤维增强复合材料有着绝佳的物理特性:比铝轻30%、比钢轻50%,强度却是钢的7至9倍,想必大家也就知道那些基本不考虑成本的豪车都在大量使用碳纤维了吧。比如在全新BMW 7系的车体框架中,碳纤维增强复合材料被用于加固车顶横梁结构以及B柱和C柱、底部侧围、中央通道和后部支撑。相比上一代车型,全新BMW 7系成功甩掉130公斤脂肪,轻装上阵。

  二、全铝车身的好处比钢制好的不是一星半点,但是也要小心驾车撞了修起来心疼啊。

  因此,即使采用全铝车身的车型,在重要受力处也采用了高强度钢。比如2015款F-150除了采用全铝车身外,车架的高强度钢使用比例却从上一代的23%提升到了77%。