日本車(chē)車(chē)身輕，所以省油所以不安全，這是多少年來(lái)我們總能聽(tīng)到的論調(diào)。但今天我們要說(shuō)的真相恐怕要大大顛覆某些人的慣常認(rèn)知.在今天，在追求車(chē)身輕量化方面的代表高手并不是日系車(chē)，而是人們一向認(rèn)為車(chē)身堅(jiān)實(shí)厚重的德系美系車(chē)。
舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上緊湊型車(chē)（A級(jí)）里最輕的并不是人們以往印象中所謂“鐵皮薄”的日系的軒逸（1245KG）、卡羅拉之流，而是背景為美系車(chē)的新科魯茲，重量?jī)H有1195KG！采用雪佛蘭D2平臺(tái)的新科魯茲在輕量化方面給出了讓人震驚的成績(jī)——比上一代減重在10%以上（將近200KG）。
那么，既然大家都在拼命追求輕量化，那輕量化到底是怎么玩的呢？輕量化對(duì)車(chē)身的安全好還是不好？
汽車(chē)的輕量化，是指在保證汽車(chē)的強(qiáng)度和安全性能的前提下，盡可能地降低汽車(chē)的整備質(zhì)量，從而提高汽車(chē)的動(dòng)力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。因此標(biāo)準(zhǔn)在于是否能保證汽車(chē)的強(qiáng)度和安全性能。據(jù)Frost & Sullivan咨詢(xún)公司數(shù)據(jù)顯示，汽車(chē)的重量每減輕10%，便可節(jié)省5%~7%的燃油。由于環(huán)保和節(jié)能的需要，汽車(chē)的輕量化已經(jīng)成為世界汽車(chē)發(fā)展的潮流。而汽車(chē)工程師對(duì)于汽車(chē)輕量化的追求也到了無(wú)所不用其極的地步，通用汽車(chē)公司全球車(chē)身工程部執(zhí)行總監(jiān)Greg Warden就曾表示，就改善燃油經(jīng)濟(jì)性而言，每一克的重量減輕都至關(guān)重要。所以胖紙們，為了八月不再?gòu)埢菝靡约氨Ｗo(hù)我們的地球的偉大使命，趕緊減肥去吧！這才是輕量化最有效手段。
輕量化玩法之選擇材料很重要
新型材料主要指的是鋁、鎂、碳纖維等材料。他們的共同特點(diǎn)就是密度小、強(qiáng)度高。因此適合代替鑄鐵等傳統(tǒng)材料來(lái)實(shí)現(xiàn)輕量化技術(shù)。
鋁合金因具有密度小、強(qiáng)度高的特點(diǎn)和可循環(huán)再利用的特性而受到汽車(chē)工程師的親睞。車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩及結(jié)構(gòu)鑄件采用鋁合金材料是最常規(guī)的做法，而目前比較流行的做法就是全鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)和鋁合金車(chē)身、
典型代表
德系
大眾的EA211發(fā)動(dòng)機(jī)也采用全鋁缸體，與前一代EA111比較重量減輕22kg。這款發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)廣泛運(yùn)用在高爾夫、明銳、野帝、奧迪A3等1.4T車(chē)型或新晶銳、朗逸等1.6升自然吸氣車(chē)型上面。
國(guó)內(nèi)還未上市的全新一代奧迪Q7整備質(zhì)量相比于老款車(chē)型降低了363千克。整車(chē)的底盤(pán)采用高強(qiáng)度鋼和鋁構(gòu)成，車(chē)門(mén)、引擎蓋、翼子板等則采用了全鋁的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)奧迪公布的數(shù)據(jù)，使用全鋁車(chē)身ASF的R8比使用傳統(tǒng)一體式鋼制車(chē)架的車(chē)輛能減輕高達(dá)40%的車(chē)架重量，與此同時(shí)整體車(chē)架的剛度也有40%的增加。
美系
福特?？怂勾钶d的采用了全鋁合金的材質(zhì)的發(fā)動(dòng)機(jī)，整車(chē)重量減輕了20kg，同時(shí)還增強(qiáng)了發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱效果，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率，而且壽命也更長(zhǎng)。
福特新F150在懸架系統(tǒng)、車(chē)門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋以及前后保險(xiǎn)杠等部位都采用了鋁合金材質(zhì)，減重效果明顯；同時(shí)采用鋁合金材質(zhì)之后還提升了整體車(chē)身的剛度，提升了操控性，降低了油耗。根據(jù)福特官方的資料，在經(jīng)過(guò)一系列改進(jìn)之后，整車(chē)比現(xiàn)款車(chē)型減重高達(dá)318公斤，約等于5個(gè)張惠妹。
其他
使用全鋁制車(chē)身結(jié)構(gòu)的路虎攬勝車(chē)重比之前車(chē)型輕了整整420千克！
捷豹研發(fā)一種名為RC 5754的新型鋁合金復(fù)合材料，XE車(chē)型上將有超過(guò)75%為此種材料，其最大特點(diǎn)便是擁有高強(qiáng)度的剛性和較低的重量，這樣帶來(lái)的直接好處便是大大降低車(chē)型的油耗（XE2.0T車(chē)型百公里油耗僅為6.3L）。捷豹計(jì)劃將采用全鋁合金車(chē)身技術(shù)的車(chē)型則包括有轎車(chē)、旅行版車(chē)型以及SUV車(chē)型。
同鋁合金一樣，鎂合金有著更低的密度和更高的強(qiáng)度，鎂的密度約為鋁的2/3，在實(shí)際應(yīng)用的金屬中是最輕的。鎂合金的吸振能力強(qiáng)、切削性能好、金屬模鑄造性能好，很適合制造汽車(chē)零件。
典型代表
通用汽車(chē)公司是首個(gè)將熱成型鎂金屬板材料應(yīng)用于量產(chǎn)汽車(chē)結(jié)構(gòu)部件的公司。公司預(yù)計(jì)，隨著以降低成本為目的的材料和工藝改進(jìn)，鎂金屬板的應(yīng)用將會(huì)逐步增加。
但要說(shuō)逼格更高，還是目前已經(jīng)越來(lái)越多用于性能車(chē)上的碳纖維材料。碳纖維的密度要比鋼材低4倍左右，而強(qiáng)度和硬度都是鋼材的兩倍。
不過(guò)雖然它很堅(jiān)韌，但有受力向度的問(wèn)題，即整體中的某些部位不太能受力，根據(jù)其材料的特點(diǎn)必將車(chē)身設(shè)計(jì)成一體式整體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以營(yíng)造極輕量的車(chē)身重量，但同時(shí)會(huì)有較大的發(fā)動(dòng)機(jī)振蕩傳入車(chē)廂，且其材料價(jià)格昂貴，報(bào)廢后碳纖維無(wú)法回收利用。
由于價(jià)格昂貴，目前碳纖維車(chē)身只用在高端車(chē)型上，但利好消息是寶馬與SGL集團(tuán)合作開(kāi)發(fā)的碳纖維復(fù)合材料及其生產(chǎn)工藝將成本降低了一半，并且更易于大規(guī)模量產(chǎn)，大眾、奔馳、PSA等集團(tuán)也已經(jīng)加入碳纖維材料開(kāi)發(fā)的陣營(yíng)當(dāng)中。試想在不久的將來(lái)，搭載碳纖維車(chē)身的Polo GTI會(huì)吸引多少年輕人的目光。
典型代表
剛剛發(fā)布的全新寶馬7系通過(guò)使用基于BMWi碳纖維車(chē)身技術(shù)研發(fā)的CarbonCore高強(qiáng)度碳纖維內(nèi)核，相比上一代車(chē)型最大減重達(dá)130公斤。
寶馬i3采用全碳纖維車(chē)身，將車(chē)身質(zhì)量降低了300kg左右；前衛(wèi)炫酷的電動(dòng)跑車(chē)i8也依靠碳纖維車(chē)身將車(chē)重控制在1.5噸以?xún)?nèi)。
輕量化玩法之工藝技術(shù)革新突破：
鋼鐵工藝
從“鋼鐵俠”的風(fēng)靡也不難看出，鋼鐵作為結(jié)構(gòu)材料的重要性，但是如何使得鋼鐵材料既強(qiáng)度高，又實(shí)現(xiàn)輕量化呢？
20世紀(jì)90年代，世界范圍內(nèi)的35家主要鋼鐵企業(yè)合作完成了“超輕鋼質(zhì)汽車(chē)車(chē)身”（ULSAB－Ultra Light Steel Auto Body）課題。該課題的研究成果表明，車(chē)身鋼板的90%使用現(xiàn)已大量生產(chǎn)的高強(qiáng)度鋼板（包括高強(qiáng)度、超高強(qiáng)度和夾層減重鋼板），可以在不增加成本的前提下實(shí)現(xiàn)車(chē)身降重25%（以4門(mén)轎車(chē)為參照），且靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度提高80%，靜態(tài)彎曲剛度提高52%，第一車(chē)身結(jié)構(gòu)模量提高58%，滿(mǎn)足全部碰撞法規(guī)要求。而激光拼焊毛坯（Tailored Blank）是新近開(kāi)發(fā)并應(yīng)用的鋼板輕量化技術(shù)。其中，ULSAB車(chē)身有18個(gè)零件采用了此技術(shù)。
除了改進(jìn)鋼鐵材料輕量化外，福特獨(dú)創(chuàng)的MuCell蜂巢結(jié)構(gòu)微孔泡沫塑料工藝，在塑料成型過(guò)程中注入氣泡，形成微觀層面的多孔蜂巢結(jié)構(gòu)，一方面減輕了密度并降低了材料用量，另一方面保持了一定的強(qiáng)度，零部件的完整性未受到任何影響。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化
結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，同樣是汽車(chē)輕量化的有效措施。2012款雪佛蘭科邁羅配備的3.6升燃油直噴V6發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)排氣歧管進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，用了新氣缸蓋設(shè)計(jì)，使之與尾氣排放歧管集成，采用一體化鑄鋁部件打造。無(wú)獨(dú)有偶，大眾EA211發(fā)動(dòng)機(jī)同樣將排氣歧管集成于缸體之中，取消了多個(gè)零部件，包括：一個(gè)帶有六個(gè)螺栓的鑄鐵排氣歧管，一個(gè)墊圈以及一個(gè)帶有三個(gè)螺栓的防熱罩。通過(guò)取消并替代原有的零部件，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)減重6kg左右。
全新的纖維增強(qiáng)塑料（FRP）圓簧則是奧迪對(duì)傳統(tǒng)鋼制彈簧對(duì)結(jié)構(gòu)和材料優(yōu)化后的產(chǎn)物，與傳統(tǒng)的鋼制彈簧相比，F(xiàn)RP彈簧所用的“導(dǎo)線”更厚，總體直徑更長(zhǎng)，圈數(shù)更少。最重要的是，這種彈簧的重量減輕了40%以上。雖然彈簧的重量本身不是很大，但錙銖必較體現(xiàn)得是汽車(chē)工程師對(duì)于輕量化的極致追求。
減重的部件還包括座椅。江森自控對(duì)座椅的結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行優(yōu)化，開(kāi)發(fā)出了新款的后排座椅系統(tǒng)，與使用先進(jìn)輕質(zhì)復(fù)合材料取代金屬材料的常見(jiàn)手段不同，江森自控依賴(lài)粘合技術(shù)方面的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)鋁材和鋼材混合使用；結(jié)合其他結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施，成功地為后排座椅的椅背框架減重34%。
只要更輕，換換換—-全新的替代解決方案
新的替代解決方案則指的是開(kāi)發(fā)全新的系統(tǒng)，來(lái)替代傳統(tǒng)的方案，比如全新的底盤(pán)，用防爆胎或者自助補(bǔ)胎工具代替?zhèn)涮サ鹊取?/span>
前任福特和克萊斯勒高管Chris P. Theodore聲稱(chēng)其業(yè)已提出一項(xiàng)新的底盤(pán)解決方案，即新概念Uni-Chassis輕量化底盤(pán)。根據(jù)Theodore的自述來(lái)看，新設(shè)計(jì)具有低重量、低成本和可適配電動(dòng)車(chē)的特點(diǎn)。具體情況還不得而知，但可以肯定的是，這也是汽車(chē)輕量化的實(shí)現(xiàn)途徑之一。
備胎很可能成為歷史：隨著道路修得越來(lái)越好，且輪胎品質(zhì)的提升，遇到爆胎的可能性很低，很多人甚至不知道備胎在何處以及如何更換備胎，而且如果再高速上爆胎，更換備胎所需時(shí)間長(zhǎng)，是一件相當(dāng)危險(xiǎn)的事情。而采用防爆胎或者自助補(bǔ)胎工具替代備胎則是一個(gè)全新的替代解決方案。在國(guó)外，沃爾沃S60、V60、寶馬M3、保時(shí)捷911等，用的是補(bǔ)胎液工具組代替?zhèn)涮?。而寶馬的多數(shù)車(chē)型，直接出廠就用防爆胎。采用這樣的替代方案可以降低整車(chē)質(zhì)量40kg左右，從而提高車(chē)輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。
總結(jié)起來(lái)：就像電動(dòng)車(chē)和車(chē)聯(lián)網(wǎng)一樣，輕量化可謂是汽車(chē)界最炙手可熱的關(guān)鍵詞之一，哪個(gè)車(chē)企不搗鼓這些東西都不好意思說(shuō)自己是混汽車(chē)界的。各大車(chē)企都在車(chē)身減重方面的探索可謂無(wú)所不用其極，無(wú)論從新材料、新結(jié)構(gòu)還是新方案，都是每一克重量都在乎。歸根結(jié)底都是盡量減小整車(chē)質(zhì)量，從而提高燃油的經(jīng)濟(jì)性和操控性，當(dāng)然也是保證安全的前提下?，F(xiàn)在，手機(jī)的時(shí)尚Icon無(wú)疑是Bigger than bigger，而汽車(chē)卻是Lighter than lighter。
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