編輯解讀：輕量化和“偷工減料”兩碼事

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“鋼板厚度能否決定車輛的被動安全性”一直是一個有爭議的話題。在國內人的傳統觀念中，鋼板越厚，車身越重，安全性越高。是的，這種車身確實能在發生碰撞時保持更好的車身完整性，但真的能保護車內成員的安全嗎？什么樣的身體才是真正安全的？眾所周知，車輛的安全性由車架結構、鋼板等多方面決定，單一的極端想象與現實不符。在全球節能環保的背景下，汽車輕量化已成為全球汽車工業的發展趨勢。輕量級和“偷工減料”是兩回事。如果你想弄清楚，請繼續讀下去。

鋼板很重的車一定安全嗎？

這里所說的輕量化，當然不是指一些廠商為了盈利而偷工減料，不顧消費者的生命安全。是相當于新能源的新技術，是汽車未來的發展方向。什么是輕量級？在解決汽車行業最重要的節能環保命題時，當前熱門的節能新能源汽車技術是一條路徑，另一條路徑是輕量化技術——即如何在保證安全的前提下，讓汽車“瘦身”。

輕量化的意義

輕量化的概念最早源于motorsport，它的優勢其實不難理解。重量輕可以帶來更好的操控性，發動機輸出的動力可以產生更高的加速度。由于車輛較輕，起步時加速性能較好，制動時制動距離較短。隨著“節能環?！背蔀槿藗儚V泛關注的話題，輕量化也廣泛應用于普通汽車領域，既能提高操控性，又具有優異的節油性能。汽車的油耗主要取決于發動機的排量和汽車的總質量。在保持汽車整體品質、性能和成本不變甚至優化的前提下，減輕汽車重量可以提高輸出功率，降低噪音，提高操控性、可靠性、速度、油耗、尾氣排放和安全性。研究數據顯示，如果整車重量降低10%，燃油效率可以提高6%-8%。如果滾動阻力降低10%，燃油效率可提高3%。如果車軸、變速器等裝置的傳動效率提高10%，燃油效率可提高7%。車身約占汽車總質量的30%，在空載荷下，約70%的油耗花在車身質量上。因此，車身輕量化對整車的燃油經濟性、車輛控制穩定性和碰撞安全性都有很大的好處。

輕量化技術起源于賽車運動。

如何減輕重量保證乘客安全？

輕量化的好處不難理解，但最讓人關心的問題是:汽車輕便安全嗎？安全是消費者買車時最關心的問題。正因如此，歐洲車、美國車等重型車在中國市場一直以安全著稱。日系車和韓系車在外觀、配置、油耗等方面都有很大的優勢，但往往給人的印象是不夠安全。這只是誤會嗎？

其實一輛車的重量并不一定和安全有關，兩者并不矛盾。汽車輕量化的實現途徑和關鍵技術主要包括以下幾個方面:

高強度輕質材料的應用

汽車的2萬多個零部件中，約86%由金屬材料制成，約80%由鋼材制成，可見通過輕量化材料來減輕汽車重量的潛力很大。目前，鋁合金、鎂合金、高強度鋼、工程塑料和復合材料等輕質材料的開發和應用在汽車輕量化中發揮了重要作用。

鋁合金是目前汽車材料中應用最廣泛的輕質材料。鋁具有良好的力學性能，其密度約為鋼的1/3，易于加工，導熱性和耐腐蝕性好，鋁合金強度高，吸能性好。根據美國鋁學會的報告，汽車每使用0.45公斤的鋁，就能使汽車重量減輕1公斤。理論上，鋁制汽車比鋼制汽車可以減輕40%左右的重量。由于上述優點，鋁合金已成為汽車上應用最廣泛的輕質材料。奧迪A8（查成交價|參配|優惠政策）采用ASF全鋁合金車身，采用創紀錄的546kg鋁合金材質，重量比同型號鋼車身輕50%。此外，越來越多的鋁制車輪和全鋁發動機出現在各種車型上，并逐漸取代傳統的鋼制零件。鋁合金的應用還面臨一些問題。最大的缺點是焊接工藝性差，成本控制也是關鍵因素之一。

奧迪ASF全鋁車身骨架

高強度鋼也是一種應用廣泛的輕質材料，它的應用可以減少鋼板的設計量和厚度。高強度鋼保留甚至提高了鋼的優點，尤其是在安全性方面。與鋁、鎂、復合材料等相比。，高強度鋼板具有較低的原材料和制造價格，較好的經濟性，可以替代目前大量使用的汽車鋼材。支撐客艙結構的鋼材通常是高強鋼，甚至是屈服強度是高強鋼兩倍以上的超高強鋼。然而，高強度鋼由于成形困難、回彈大，加工難度大，需要相應的措施來解決。

結構的輕量化設計與優化

在承載式車身中，車身的結構設計和鋼材的強度是決定安全性的重要因素。工程師可以通過強大的設計軟件對汽車結構進行優化設計和強度剛度校核，減輕車身重量和鋼板厚度，使零件中性空，小型化或復合化，保證整車的質量和性能。以尋求材料成本、重量輕、安全性能等多目標之間的最佳組合。，需要使用多種材料組合，對于多種材料組合，必須合理設計和安排每種材料的最佳部位。高檔車采用空的車架結構，零部件多為多功能大型鑄件，整體結構大，鍛件比例高，可減少車身零部件數量。一系列優化設計使整車輕量化，提高安全性能。

車輛的安全性主要在于發生事故時對人員的保護，而不是車輛受損的程度。重型車與輕型車發生碰撞，重型車受損較少，但人的受損程度與吸能車身設計和主被動安全配置密切相關。比如在一些車型中，通過優化的結構設計，碰撞吸收的能量可以更好地分散到強度較高的a柱和車身底部，提高了乘客的安全性，降低了對方車輛的攻擊性。

其實汽車的安全性對于不同的零部件有不同的要求。比如左右兩側沒有緩沖區，必須通過與鋼梁等高剛度構件碰撞來提高安全性。對于帶緩沖區的前后部，保險杠、發動機和后備箱的能量吸收更為重要。

門的內防撞梁有的采用豎向布置，有的采用斜向布置，即從底部門框延伸至窗玻璃底邊。無論具體位置如何，車門防撞梁都是保護乘客最直接有效的堅固結構，可以減少乘客可能遭受的外力。事實證明，當車輛撞到固定物體時，車門防撞梁有非常明顯的保護作用。

新制造技術

焊接工藝也是關系到車身整體結構強度的重要因素。在許多關鍵位置，拼焊往往需要兩種或兩種以上的材料。如果焊接強度不足，車身的整體強度會大大降低。此外，在車輛的某些位置，除了焊接外，還應加入結構膠，以達到隔音、提高密封性能或增加連接強度的目的。

因此，輕量化技術本身與安全性并不矛盾。真正安全的車身應該是“剛性時剛性，變形時變形”。只是在實踐中，有可能有些車型的“輕量化”并不是因為技術進步，而是所謂的偷工減料，會影響車身的安全性。比如國內一些合資品牌的兩廂車型連基本的后防撞鋼梁都沒有。一旦發生嚴重追尾事故，坐在后排的乘客的安全可想而知。

輕量化技術的發展與綜述

事實上，在處理節能環保問題上，國際車企都非常重視輕量化。目前，歐美、日本等國家的主要汽車廠商都在推進汽車輕量化項目。歐洲汽車制造商正在開展“超輕車”項目，力爭將車輛重量減輕30%。在輕量級領域，中國相對落后。據中國汽車工程學會專家介紹，目前全球每輛車平均重量每年下降1%，國產自主乘用車重量比國外同類車高8% ~ 10%左右，國產自主商用車重量比國外同類車高10% ~ 15%左右?？吹竭@個差距，國內12家原始設備制造商和R&D機構聯合成立了“汽車輕量化技術創新戰略聯盟”，試圖通過聯合研發，在一定時間內達到目前跨國公司車輛的輕量化水平。相信在不久的將來，輕量化汽車將走進千家萬戶，并與“新能源”技術一起，創造一個更加清潔環保的地球。