【諾諾課堂】汽車輕量化05-舉個例子

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這篇文章是受通用的公關公司委託寫的,但我只拿看到的事實說話,所以都是乾貨,為了這個系列的完整性,我就不避諱地放上來了。

首先,非常感謝雪佛蘭品牌為我們提供了一台教具,這是一台1今年3月份剛上市的邁銳寶XL,也可以叫做第九代邁銳寶。在外形尺寸變得更大的情況下,它比上一代輕了整整120kg,很明顯,在輕量化設計上這自然是大有文章的。

緊接著上期的內容,我們同樣按照材料、工藝和結構三個方面來給大家解讀,這台邁銳寶XL上是如何實現120kg的驚人瘦身的。

輕量化材料

首先,大規模的鋁材在這台車上的使用,尤其是在底盤件上,這對減輕簧下質量起到了重要作用,也符合邁銳寶XL主打操控的定位。其中,後輪下擺臂其實是用鋼板衝壓成形,然後使用了達克羅表面處理,據說騙倒了大片的汽車媒體(*^__^*) 嘻嘻……

前輪橫向穩定桿拉杆兩端的連接頭使用了工程塑料,中間部分則為金屬,這就是物盡其用的一種細節體現。

後輪橫向穩定桿拉杆由於比較短,這個零件對壓桿穩定性的要求比較低,就整體用工程塑料做了。請大家不要對工程塑料有偏見,越來越多汽車零件上的金屬正在被工程塑料取代,甚至是軸承、齒輪和殼體,因為它們的綜合性能已經逐漸超過了一般的金屬。

邁銳寶XL的引擎蓋也是用鋁材質做的,比上一代產品輕了2.5kg,別小看這個重量,120kg就是這樣聚沙成塔而來的。而且,在車頭減輕2.5kg意味著軸荷會向後軸轉移0.1%,這能幫助一台前驅車更加逼近50:50的操控黃金配重。

(文中帥哥不是本人,請不要粉我)

我們還特地研究了一下,為啥邁銳寶XL的引擎蓋撐桿用了簡陋的手支撐桿?發現這引擎蓋實在是輕,輕到可以用一個小拇指拎著,完全沒有使用氣動撐桿的必要,這麼想想,這又額外減了一份車頭的重量。

後防撞鋼樑,哦不!後防撞梁也是鋁製的。

輕量化工藝

接著說工藝,這台車的車頂接縫採用了激光焊接,增加的連接長度可以提高車身的扭轉剛度,而且再也不用黑色的膠條遮羞了。試想一下,假如是一輛白車,必須頭頂兩根黑線出門是一種什麼樣的感受?

後備箱蓋的拼接處也使用了激光釺焊,和德系的主流工藝站到了一條隊伍里。其實汽車造型設計師們也是討厭惡俗的大鍍鉻條的,無奈以前不上激光焊設備,設計方案只能被斃掉。

傳說中的LASD液態隔音墊,阻尼材料用機械手噴塗的方式附著在車身上,起到消震的作用。凱迪拉克CT6上也用這個技術,比起傳統的瀝青阻尼墊會更輕,但是NVH水平卻更好。

輕量化結構

說到結構,邁銳寶XL全身上下都在貫徹著一項輕量化的藝術——打孔,就是藉助CAE軟體在設計的時候去掉那些不起作用反而累贅的材料。

引擎蓋上有12個孔,我們大致算了一下,這些去除的金屬部分大約可以減重60多克。

後下擺臂和後縱臂上的減重孔就是結合了計算機模擬和加工工藝性最終設計出來的。

前驅車的前軸工況更複雜一些,可能是為了可靠性,前輪的下擺臂依然是使用鐵質的,但這並不影響工程師們在上面挖減重孔。

挖孔挖到了前懸彈簧的固定支座上去了,雖然省一份材料,但是要多一道工序,減料但費工,成本的算盤必須打的精才行。

在汽車劇烈碰撞時能夠向車身後部傳遞衝擊力的車底「雪橇板」長的非常規整,對於工程師來說,這是一個打孔的好地方。最上面的孔明顯小一號,說明這些孔不是隨隨便便打的,按照我的理解,最小的這個孔應該是來化解應力集中的。

發動機機腳上布滿了肋,每一條肋的存在都是被設計出來去完成力學使命的,懂行的朋友看到肋結構就大概看懂這個機腳的受力條件了。

底部另一個固定變速箱的機腳也長得也很別緻,「機械的結構美源自極致的功能性」這句話還是非常精闢的。

這台車的後備箱也非常深,把頭往裡探的時候可以看到,後排座椅後方的這根結構樑上也打足了減重孔,這根梁是三廂車(大溜背除外)和兩廂車在車身結構上的最大的區別,兩廂車因為少了這根梁,車身可能要比三廂版還重。當然,還有這兩顆裸露的BOSE牌「雙峰「形象不太好,據說通用在研發前期做了調研,決定不在此處加內板,這脫掉的內衣也算給輕量化做貢獻了。

輕量化配件

最後再外加一條配件的輕量化,輕量化的工作不光是主機廠自己做,有時候供應商給力(被主機廠逼的)也能幫整車減下些重量,恰好邁銳寶XL上也發現了幾個例子。

邁銳寶XL的前排座椅後部有一個內凹的結構,這樣更好地解放了後排的腿部空間,但同時,新的真皮座椅由於採用了更輕的框架材料和新的結構設計,整套座椅模塊相比老款足足輕了18.4kg,讓辛辛苦苦減重幾十克的「打孔工程師」情何以堪。

邁銳寶XL採用了半開式全景天窗,集成在天窗總成上的這根橫樑對於減輕車身重量也發揮了作用,其原理和上面提到的後排座椅橫樑類似。如果少了它,那就要需要在車身其他地方把剛度找回來,反而會更重。「少了不一定輕」這個邏輯在輕量化中並不少見,還有個典型的例子就是無框車門。

邁銳寶XL的搖窗機總成也比上一代輕了1.9kg,上一代是兩個鈑金支架固定的,現在換成了一個工程塑料支架就完成了固定,整套總成足足減輕了34%,這很大程度上得益於通用近些年推行的總成模塊化的配件設計導向。

以上,就是我們在一台車上採集到的輕量化內容,其實這些並不是全部,還有更多看的到的和看不到的設計細節,無法一一足全,白車身上48kg的減重大多數都秀不出來。還有就是,再說下去我怕通用會來告我或者聘我O(∩_∩)O

還有最後一篇,我們聊一些爭議性的話題:車重更安全嗎?國人到底懂不懂輕量化?


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