文/馬聰

汽車瘦身戰(zhàn)

文/馬聰

汽車輕量化設(shè)計(jì)早已不是什么新鮮的名詞，近兩年來(lái)更是被頻繁提及。在鋁合金、碳纖維、鎂合金等材質(zhì)相繼登臺(tái)亮相后，如今又有一種新材料嶄露頭角。不久前，林肯汽車公布了2014款林肯MKX跨界車的內(nèi)飾材料，新車將采用先進(jìn)的纖維增強(qiáng)聚丙烯(CRP)材料打造。從車身框架結(jié)構(gòu)到內(nèi)飾材質(zhì)，毫無(wú)疑問(wèn)，汽車界的這場(chǎng)瘦身大戰(zhàn)已然愈演愈烈。

汽車瘦身

汽車輕量化的概念最早起源于賽車運(yùn)動(dòng)。在確保穩(wěn)定提升性能的基礎(chǔ)上，通過(guò)節(jié)省各總成零部件重量持續(xù)優(yōu)化車型。實(shí)驗(yàn)證明，汽車重量降低1%，油耗可降低0．7%。目前的輕量化技術(shù)主要有兩個(gè)研究方向，一個(gè)是在使用材料不變的情況下，對(duì)汽車結(jié)構(gòu)和材料的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；另一個(gè)則是尋找能夠滿足使用要求的更輕的材料。

梅賽德斯-奔馳F125氫動(dòng)力概念跑車

作為汽車的發(fā)明者，奔馳在車身輕量化領(lǐng)域肩負(fù)著更重要的責(zé)任和使命。2012年的廣州車展上，奔馳發(fā)布了一款名為F125的氫動(dòng)力概念跑車。該車主要由碳纖維、鋁合金以及塑料聯(lián)合打造而成，在保證車身剛性的同時(shí)將車身輕量化做到了極致。

另外，凱迪拉克和福特也是汽車輕量化的杰出代表，凱迪拉克在發(fā)動(dòng)機(jī)罩上已經(jīng)使用了纖維增強(qiáng)塑料，而福特則正在研究如何降低生產(chǎn)碳纖維部件的成本。

攪局者——纖維增強(qiáng)聚丙烯

隨著輕量化技術(shù)的不斷發(fā)展，必然不斷出現(xiàn)新材料、新技術(shù)。林肯的纖維增強(qiáng)聚丙烯(CRP）材料就來(lái)攪局了。

在2014款的林肯MKX上，將會(huì)用這種新型材料制成其中央控制臺(tái)下地板的材料。這種新型材料被稱為Cellulose Reinforced Polypropylene，即纖維增強(qiáng)聚丙烯（以下簡(jiǎn)稱CRP）。

這種新穎的材質(zhì)主要是由植物纖維與聚丙烯組成。與當(dāng)前使用的玻璃纖維材質(zhì)相比，新材料更環(huán)保，更輕巧。由新材料制造的面板在重量上輕了6%。福特的塑料技術(shù)研究專家Ellen Lee博士認(rèn)為，雖然目前CRF材料在汽車上的應(yīng)用還只是非常小的一部分，但是卻具有大面積使用的潛力。CRP材料不僅能用在內(nèi)飾上，在車身結(jié)構(gòu)上同樣能夠使用。

CRP材料未來(lái)可能的應(yīng)用范圍：

1.在發(fā)動(dòng)機(jī)罩下，可以通過(guò)吹制成型的方法，將其制成蓄電池的保護(hù)外殼和支架、進(jìn)氣系統(tǒng)中的空氣罐、汽濾油濾等瓶瓶罐罐的支架以及散熱風(fēng)扇的外罩等；

2.備胎固定裝置的安裝組件，墊圈或者保險(xiǎn)杠的支撐結(jié)構(gòu)，車輪罩；

3.密封條的載體，放電鏈的絕緣環(huán)以及車內(nèi)電纜的外罩等；

4.內(nèi)飾上，車門、中央扶手和中央操控臺(tái)組件、車頂、空調(diào)出風(fēng)口的擋片、座椅背和座椅框架、剎車和油門踏板、手套盒等等。

奧迪ASF

在汽車瘦身戰(zhàn)中，奧迪可謂是個(gè)中翹楚。四環(huán)軍團(tuán)提出的ASF框架結(jié)構(gòu)的核心是通過(guò)一種高強(qiáng)度的鋁合金框架結(jié)構(gòu)強(qiáng)化車身安全以及降低總重。

ASF全鋁車身框架上可嵌入其它面板，因此還具有承載功能。在與這些高強(qiáng)度鋁合金面板一起使用時(shí)，鋁制車身還具有極佳的剛度，可提供出色的防撞功能，提高了車體的安全性能。與相同體積的鋼鐵相比，ASF可使車身重量減輕30%至40%。此外，鋁合金車身幾乎可以百分之百地回收再利用。不過(guò)，由于鋁提煉和加工技術(shù)的限制，其成本相對(duì)較高，僅在豪華車型如A8或高性能車型如R8上使用。于是，在ASF架構(gòu)之后，奧迪又提出了多材料車身結(jié)構(gòu)（Multimaterial Space Frame）。多材料車身結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋁、鋼和纖維增強(qiáng)塑料，并且也不再局限于車身使用，擴(kuò)展到了車輛的其它部件上。

BMW LifeDrive

瞄準(zhǔn)未來(lái)汽車市場(chǎng)的BMW i3帶給業(yè)界的革命不僅僅限于傳動(dòng)系統(tǒng)，為了最大限度的降低車身重量，i3將采用了BMW的LifeDrive架構(gòu)。LifeDrive架構(gòu)由兩個(gè)模塊組成：乘員模塊和行走模塊，乘員模塊主要是由CFRP（碳纖維強(qiáng)化塑料）制成的客艙，而行走模塊則采用了全鋁制底盤。據(jù)BMW i系列研發(fā)總監(jiān)介紹，BMW i3的整備質(zhì)量?jī)H為1195kg，加之蓄電池使其在純電動(dòng)模式上續(xù)航里程可達(dá)到160km。

中國(guó)造也瘦身

我國(guó)車企中，長(zhǎng)城汽車和奇瑞汽車是在這一研究領(lǐng)域走得最遠(yuǎn)的兩家車企。奇瑞的A3CC雙門跑車的前翼子板采用Noryl GTX樹(shù)脂制成。2012年北京車展上，長(zhǎng)城展出的哈弗E概念車的7個(gè)車窗組件，均采用聚碳酸酯制成，并配有大尺寸全景天窗，這是我國(guó)本土汽車制造商首次如此大范圍應(yīng)用聚碳酸酯車窗。