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汽车为什么要追求轻量化?轻量化的科技有哪些?

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人们对于美女帅哥的审美观,往往统一标准就是──瘦成一道闪电!

 

车亦不例外,好似如今众家车厂拼了命的想让车变得更轻,来满足全球日益严苛的环保省油要求。但难道轻就只有这点好处吗?

 

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是驾驶乐趣的金科玉律

 

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此前曾经和各位介绍过,我们《汽车杂志》、啊车网赛车队在去年还是用广汽传祺GA6赛车跑耐力赛,今年改用一台经过大量轻量化改造的Mini之后,整整六小时下来我们都稳健发挥,最终取得分组第二……

 

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除了这个例子之外,懂得F1、FE、LeMans 24h、DTM、WRC、CTCC……等任何汽车赛车的读者们,大概都知道参加这些赛事的赛车基本毫无实用配置,活生生一个车壳子加车手在赛道上跑,但它们的车重却极其轻巧。是!你可以说这些车为了省油、省电,毕竟减少进站补充能源也是逼近冠军的重要战略,但更重要的是:牛顿运动定律!

 

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要让一个静止物体移动、要让移动物体静止、要让移动物体改变移动方向……没有一项能够脱离越轻越容易达成以上目的的定律,是故赛车之所以要造得那么轻,理由更在于要让它的加速更快、制动距离更短、过弯车速可以更高更易控,以争取那0.01秒的胜负关键。而如果把这些热血因子说白到市售车上,意思就等于:更有驾驶乐趣、性能更好。

 


是减少修车的良药

 

另外一点许多人不知道的是──车辆越轻,其实等于对轮胎、刹车系统、发动机与变速箱、底盘悬挂结构……造成的负担与劳损也更低,也就是在相同用料与结构设计条件之下,车重减轻可以让机械部件更耐用。

 

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理由很简单,好比说刹车时越重的车需要越强大的反作用力来让它减速,刹车系统工作负担于是越重,越容易出现热衰退现象、刹车皮磨损越快,轮胎也磨耗更快,关于这点从我们的Mini赛车跑了6小时下来不用换胎、换刹车皮,还能延后刹车点高速过弯追过对手便可看出……

 


轻量化的未来

是一条无止境的道路

 

承前所说,如今众家车厂之所以追逐轻量化,99%的目的都是为了节能省油,但不可否认对于喜好驾驶乐趣的尔等来说,这项利好也是可以沾上边来享用的。而随着科技日新月异的进步,轻量化技术势必会有更全方位与跳跃式的发展,最后就让我们来看看现在到未来,还有哪些轻量科技值得期待吧!

 

1.轻30%:巴斯夫的Elastoflex® E 聚氨酯泡沫组合料

 

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由知名化工企业巴斯夫(BASF)创造的这种材料,算是全球首个采用 A 类蜂窝夹芯结构车身部件,并首次应用于 smart fortwo 的车顶,模块由一个纸蜂窝和两层玻璃纤维毡构成,在强度和抗弯刚度都保持不变的情况下,重量相较于之前的普通铁材车顶减轻了整整30%。

 

除此之外,它具有制造效率高的特点,只需在其浸渍过程中喷涂低密度、可热活化的 Elastoflex® E 3532,并与A级表面的表皮压在一起便可。

 

目前,这种材料已被部份车厂运用到货厢地板、车顶内衬、后窗台板等汽车内饰部件。

 

2.轻15%:日进+巴斯夫的钢塑混合悬挂臂

 

众所周知,更轻的簧下质量能让车辆有着更好的动态响应性与操控性。悬挂臂和球形接头作为汽车悬挂系统中的重要组件,如何在兼顾强度与耐用条件下降低它们的重量,是一件很有挑战性的技术。

 

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由韩国轴承制造商日进公司推出全球首款用于电动汽车的钢塑混合悬挂臂,便可以将部件重量降到相比传统冲压钢材件少15%之谱。

 

混合悬挂臂的开发工作使用到了巴斯夫专用CAE工具Ultrasim®,其能有助于优化部件从而增强悬挂臂的高应力承受能力,并提供更好的转向与减震性能。至于材料方面,主要是使用巴斯夫聚合物Ultramid®聚酰胺塑料打造而成,加上可以用一次性注塑成型工艺打造,也为车企简化了生产流程、提高生产效率!

 

3.轻20%:上汽+延锋江森+巴斯夫的全塑料座椅骨架

 

由上汽、延锋江森、巴斯夫联合打造的新一代轻量级座椅,最大亮点是使用全塑料座椅骨架,以替代传统金属加钢丝为骨架的座椅结构。

 

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这款轻量座椅使用大量基于连续纤维增强塑料的巴斯夫 Ultracom™ 热塑性复合材料,它算是聚酰胺的一种,具有优异的抗刮伤性与强度,足以通过车辆碰撞时对人体保护的严苛测试。此外,制造时采用注塑成型工艺使它的构型获得了极大设计自由度,让椅背的形状能更加人性化甚至客制化。

 

相较于普通座椅,这款座椅的重量减轻20%,轻薄设计更是可为第二排乘客增加 2.5 厘米的膝部空间。

 

4.轻20%:Samsung-Harman或BOSE的主动降噪技术

 

大家都知道,车辆行驶时会有太多的噪音相伴发生,是故车厂需要为车辆装配大量的隔音制震材料,也需要透过发动机脚、反向平衡轴……等机械部件来让发动机运转震动与噪音降低,而这些为了降低噪音、增加驾乘舒适度的部件,重量也是可观的!

 

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拥有声学方面深厚功底的Samsung-Harman与BOSE两家公司,透过让车载音响系统发出车辆行驶特定噪音的反相声波,来让人耳觉得车内有安静的环境,例如BOSE的做法是EHC发动机谐波降噪,透过前期记录发动机运转噪音频响特性,再加上车内麦克风拾音比对之后,由音响系统中内置软件控制扬声器播放出与发动机噪音反相位的声波,藉此抵消发动机的运转噪音。

 

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Samsung-Harman的HALOsonic主动降噪技术有着异曲同工之妙,但性能更加丰富,其包括 EOC 发动机噪音消除和 RNC 路面噪音消除两套系统。前者与BOSE的EHC原理类似,后者则通过装在底盘的加速度传感器,来测量轮胎、悬挂等运动部件的振动频率,据此计算出对应的声波参数,然后由车内音响系统的扬声器播放反相声波来抵消胎噪或路面噪音。

 

 

 

当然,探究技术总归是比较枯燥的话题,不过,我们还会和大家一起探讨在日常道路上的乘用车是如何追求轻量化的,敬请期待。

 

本文地址:http://www.aitecar.com/articles/94220.html

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