深度解析|汽车轻量化才是未来!
来源:汽车内饰与外饰
一款车长宽高多少,轴距多少,排量多少,马力扭矩多少,这是很多车主如数家珍的车辆信息。那么再多问一个问题,你知道你的车有多重吗?
有必要解释一下,汽车的体重指什么,一般业界会使用一个叫做整备质量的词,它的意义是指汽车在不载人不载货,带有随车工具,油水加满(燃油加至90%)时的空车质量,类比到人,就是不穿衣服但是吃饱了血液正常时进行的称重,俗称净重。
明星小钢炮的体重史,高尔夫自1974年第一代面世以来,一直被冠以“神车”的称号,自然免不了要被拿出来八卦一下。虽然每一代的体型都比上一代更丰满,但是它的体重也是在逐渐失控的吗?
笔者截取了每一代低配车型的整备质量数据,可以清晰看到高尔夫的体重变化。经历了MK1至MK3的破吨的过程,到MK5时期过量设计下最臃肿的身体,在MK6上实现了第一次减肥以后,于MK7上借助MQB的优势再次实现相当程度的减重。
但是明明以前的车就很轻呀!直接做出以前的车型不就行了嘛!又不是没瘦过。但汽车的重量就没法是这个路数了,首先我们要想一个问题:“汽车增重多了些什么东西?
首先,是和汽车安全相关的配件,安全带、气囊、ABS和ESP配件、高强度车身、发动机下沉机构,都是随着厂商的技术进步和法规的要求,一样样多起来的,这些东西都是有重量的。
其二,人们追求汽车的舒适性,更长的轴距、更豪华的内饰、可调空气悬架、电加热座椅、隔音材料,这些都需要更大的尺寸和重量去实现。
其三,越来越多的电子设备被搬到了车上,车载多媒体、音响、导航、空气净化器,满足我们这些事儿多的人类,汽车们也是蛮拼的。多了这些设备,汽车线束也得多个好几十米,线束可都是铜做的呀!
其四,以上东西都加完了,这小马再也拉不动大车了,就需要换大马了。这发动机缸体一旦加大,相应的水箱、油箱、进气、排气、水泵、油泵,都会加大,汽车就是这样一口一口吃成了胖子,车身架子也一点点被撑大了。
那么接下来问题来了,车把自己一顿顿地吃得那么胖,为啥近些年开始考虑减肥的事情了呢?那些加上去的配置,消费者是不会同意你减下来的,变瘦会不会很困难呢?而且,变瘦又是为了图个啥呢?
为啥?看几张图你们就懂了。
这是欧洲排放标准,从欧I到欧VI,排放限值从红色的区域被压缩到了蓝色的一小块,美国的排放标准则更加的严格,硬是把大众逼出了“作弊的智慧“。去年被曝光以后,大众还必须得拿出一副认错的态度,你们说,这不是大爷是什么?
油耗和排放的法规是汽车轻量化最大的驱动力,表达的实在是太过委婉了。更加直接的说法应该是,油耗和排放对于汽车厂商来说,就是他大爷!是他大爷!他大爷!大爷!爷!
那么问题来了,整车重量对油耗到底会有多大的影响呢?
目前可以查到的数据有两种表达:
若整车重量降低1%,油耗可降低0.7%;
若整备质量每减少100kg,百公里油耗可降低0.3-0.6升。
第一种基于比例关系,第二种基于实际数值,但对大家来说都不够直观,那我们就来计算个数吧!
我们根据这个数据做一个推算,假设一台汽车轻量化以后减重了100kg,百公里油耗下降0.5L,在它20万公里的使用寿命中,汽油的平均价格如果为6元每升。那么,这个100kg的轻量化可以在整个车的使用周期里为车主节省6000元的燃油开支。
这个费用可观吗?可观!这都直接抵掉购置税了。可又并不可观!消费者更看重在买车的时候多优惠几千,而不是去计算每年能省的几百块钱。这么看来,轻量化简直是个深藏功与名的良心工程!
假如能做到每台车100kg的轻量化,那么中国对石油进口的依赖性可以大大地得到缓解。那么就不难怪了,汽车轻量化的意义关乎到了国家的能源安全战略,**不惜被汽车工程师们*得狗血淋头,也要拿着油耗和排放的法规出面来强装大爷。
对于一台汽车,过多的重量会带来很多负面的影响,油耗高、操控差、加速慢、制动弱,和肥胖带给人的感受一样,吃的多,但手脚却不灵光,一旦运动起来,那真叫一个力不从心呐!
操控性、加速性和制动性对于汽车的安全来说,都是至关重要的性能,在突发情况下,它们能帮助驾驶者控制住车身姿态,躲避危险物,以及及时地刹停。
在大车参与的交通事故中,并不一定是大车司机没反应过来,而是只要危机发现的稍迟一点,刹不住的车速和笨重的身躯就会让*面变成无力回天。毕竟,它们是一种急刹等于自杀的存在。
假设您驾驶了一台奥迪的A1。这款车的整备质量为1220kg,动力为1.4TFSI的发动机125马力(92千瓦),一个70kg的人驾驶的时候,总质量为1290kg。那你的每一吨质量可以分到71.3千瓦的功率,这帮助这台车实现了8.9秒的百公里加速。这车100-0km/h的制动距离为37.0米
然后,我们对这车进行改装,拆除了一些诸如真皮座椅这样的华而不实的东西,愣是给它减重了100kg,相当于让一个大人加一个小孩的重量,而动力方面则纹丝不动,还是125马力(92千瓦)。那么这车的总质量就下降到1190kg,每一吨质量就分到了77.3千瓦的功率,比原来提升了8.4%。而百公里加速的时间,也将从原来的8.9秒提升到8.3秒,向性能钢炮8.0秒的门槛又跨近了一步。
然后我们再极端一点,动力还是不变,但是这次丧心病狂地在原车基础上减下来300kg(拆掉座椅、内饰板、音响、空调、备胎,油箱轻载,放空玻璃水,改装轻质轮毂、制动卡钳,换装复合材料车门、引擎盖),那么总质量可以被压缩到990kg。这时候,这台小车每吨的动力是92.9千瓦,比原车高了30%,它的百公里加速将被提升到7.2秒的水平,而制动距离也会下降到36.0米附近,这基本是一台性能钢炮的数据了。
关注超跑可能会发现一个有趣的规律,一款超跑的产品后期总是会推出一些轻量化
版。这些轻量化版不光价格更贵,有时候还会搞个减配,不装音响都算是好的了,甚至有些还会不装空调就卖,难不成多花的钱拿来付拆音响的工时费了?
就拿雷克萨斯的LFA来说,LFA于2010年上市发售,起售价为37.5万美元,其整备质量为1614kg,动力为一台4.8升560马力(412千瓦)的V10发动机。
而次年推出的LexusLFANürburgringPackage(纽北版),起售价为44.5万美元,其整备质量下降到1480kg,发动机经过进一步设计和调教,提升到571马力(420千瓦)。动力提升了2.0%,重量却下降8.3%,动力和重量上的权衡取舍,一目了然。
对于量产车,轻量化是有一个前提条件的,那就是要建立在汽车整体品质、性能、造价不变或者更优的基础上。也就是说,虽然减配可以减轻车重提升性能,但真正的轻量化不是减配,而是在原来的性能目标基础上进行优化,通过从材料、工艺、结构上面的重新设计,实现更加轻盈的整车重量。
好的材料会更轻更强,铁的换铝的,铝的换碳纤维的,基本按照这个套路进行升级。但请大家记住一点,汽车不是航天飞机,它们被造出来是要卖钱盈利的,成本永远是量产车绕不开的生产要素,好材料不是想用就能用的,都是要花银子的!
近些年,高强度钢在汽车制造领域中的大规模地使用就是一个成功的例子。汽车工程师针对车身结构不同部位的受力条件和安全要求的不同,对钢材进行差异化的选择。该结实的地方用高强度的钢材,如A柱、B柱和纵梁等位置,它们的强度贡献了事故中乘员舱的抗溃缩的能力,而其他地方可以选用成本较低的钢材起到基本的结构功能。
对不同的钢材进行精细化的使用,可以让白车身的重量下降25%左右,同时还能让车身的刚度和强度都有不少程度的提升。而白车身一般会占到整备质量的四分之一,按照1.6吨的车算就是100kg的轻量化潜力。
好的工艺可以让材料更加节省,同时也让加工变得更加简单便捷。就拿激光焊接对比点焊来说,最直接的贡献就是少掉了两道翻边,不仅减轻了重量,还能做到外形上的美观。
锻造轮毂和铸造轮毂也是两种工艺,玩改装的朋友都知道锻造轮毂会更好,因为锻造轮毂的金属铝是在高压条件下成型的,材料更加致密,轮毂的辐条可以加工的更细,轮毂的重量自然就可以做的更轻。
所谓更轻的结构,其实就是把不需要的材料从结构上拿掉,重要位置上材料的使用得恰到好处,这和使用不同强度的钢材有着异曲同工之妙,只是需要选择和设计的内容会更多更复杂。上面是一个钢管车架的受力模拟,可以看到车架会显示出不同的应力大小。工程师根据受力的状况来判断改进的方向,红色的地方应力较大,可以适当增加管径或者厚度来缓解,而蓝色部分较小,可以选择更细或者更薄的管子来替代。
材料、工艺和结构在汽车上发挥的作用一直都是相辅相成地来实现的,换了新的材料就需要用新的工艺,或者新的工艺可以实现更复杂的结构,然后新的结构又需要更强的材料。它们之间不光时刻紧密配合,还相互促进推动发展。
车越重越安全。但是事实是这样的吗?
汽车安全分为被动安全和主动安全,在双车事故中,碰撞已经发生了,考验的就是各自车辆的被动安全性能。那么,重的车,车身结构就很有可能更好,安全配置也会更全面,这自然是可以更大程度地保护乘员人身安全的。
但是,车的主动安全呢?一台轻盈的车,在意外状况下,更有能力借助汽车的制动系统和其他主动安全系统,避免意外的发生,而这些情况,是不计入双车事故样本的。所以,上面得到的结论仅适用于双车事故的考量中,只占交通伤亡的很小部分。
而且,车辆保护驾乘人员的安全之外,行人保护也是非常重要的,重的车辆对行人和非机动车的威胁更大。所以,“重的车更安全“是对汽车安全性非常片面的理解。
降低平均车重能减少道路交通的净伤亡,体现在以下三点:
1.轻量化的车整体动能小,有利于单车事故安全、他车安全和车外人员安全。
2.多数高速碰撞事故是单车事故,城市道路车对车碰撞以中、低速为主。
3.重量大的汽车在保护自身乘员上有优势,但使整体道路伤亡净增加。
再回过头来看“车重更安全吗?”这个问题,我们可不可以改变一个问法呢?假如问题是“两辆相同的车,其中一辆后备箱放置了100kg的铁块,那么两车的安全性能谁更好呢?”轻量化的本质就是减掉了车上白白放着但不起功能作用的重量
如果非常在乎自身的交通安全,欢迎大家去购买坦克,如果希望你的家人朋友们尽可能不会遭受到交通意外所带来的不幸,那么请不要再让“车重=安全“的观念无意识地成为杀手了。
但对于轻量化的需求,并不是汽车这类大宗工业产品的专属,现代社会对于产品更加苛刻的性能要求下,几乎所有领域都有轻量化的身影。大到桥梁楼房,小到剪刀图钉,轻量化早已渗透到了所有触手可及的事物当中,简单给大家举一些例子
自行车使人类的出行效率碾压其他所有生物物种,如果想要继续提高效率,轻量化是不二之选。德国人创造了最轻自行车的世界纪录,为2.7kg。
使用NIKEFLYKNIT技术的跑鞋单只仅重159克,给人一种赤脚跑步的错觉。
其实,轻量化并不是工业时代的产物,大自然早就把轻量化的技艺练得炉火纯青了,昆虫的翅膀就是自然界的轻量化结晶。
竹子的空心节状结构也是大自然对结构轻量化最透彻的理解。
至于轻量化技术在一款车上应用多少,最大的障碍还是在于成本,在量产车上,一切抛开成本谈产品技术都是无意义的。尤其对于自主品牌,品牌的溢价能力长期困扰着他们,只有不断地做出优秀的产品,才能提高品牌的溢价能力,进而促使更多先进的技术投放,产品和品牌之间才能相互促进。当下,即便掌握了轻量化的技术,自主品牌也不会冒然用到产品上去,且不说成本会失控,万一被消费者理解成偷工减料那就更是冤枉大了。
–THEEND–
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京东分次支付意思是指着按照付款分期付款来进行支付。京东的分次支付也叫京东分期用。京东分期用是京东为用户提供的先购物、后回收的分期服务。用户通过在南城下单,购买分期用产品,仅支付首期金额,即可获得商品便用。一年后如果满意,可以选泽付完剩余款项买下来,如果不想用了,可以选择退回给京东,兰然要符合回收标准。而京东的分期付款则是你已经买下来了商品,只是分成若干次付款。
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互联网来自轻量化运行模式什么意思
就是具体的运行方案。互联网轻量化运行模式这一概念最先起源于赛车运动,它的优势弯蚂其冲铅实不难理解,重量轻了,可以带来更好的操控性,发动机输出的动力能够产生更高的加速度。随着节能环保越来越成为了广泛关注的话题,轻量化也广泛应用到普通汽车领域,在提高操控性的同时还能有散闹好出色的节油表现。
美利达的TFS、HFS、0.9轻量化专业车架分别是什么意思?
首先HFS分为两种大陆版和欧版大陆版是指MERIDA中国有限公司在大陆生产并销售的HFS专门针对中国骑手的特点开发设计的欧版的HFS大致有HFS1000DHFS2000D和HFS3000D大陆版HFS厂家指导价1980元带座管欧版HFS厂家指导价2980至于HFS1000HFS2000HFS3000后面的数字只是颜色区别如果后面带V表示碟刹、刹V刹都能用后面带D表示只能用碟刹大陆版HFS重量为16XX克(16寸)欧版为14XX克(16寸)其次HFS和TFS都仅仅是指一种技术一种车架制作工艺HFS即为液压成型技术TFS表示仿液压成型技术不难看出TFS可以说是HFS的简化版本并且MERIDA一般都在自家的高端车架上运用FLEXSTAY技术一种将后下叉打扁以增强急速过弯时后叉刚性的技术最后挑300和挑500的架子都是正宗的TFS而无所谓半TFS区别仅仅在于挑500的架子后叉运用了FLEXSTAY技术而挑300为了节约成本没有加这道工艺而已
治愈系的动画是什么意思?
治愈系概述治愈系原文是healing系是90年代末日本开始流行的一种音乐门类,说它音乐门类也不恰当,因为并没有共通的显著的音乐特性,一般把节奏舒缓,放松心情的音乐都归到这一门类。.“治愈系音乐”大概是曰本人将其比作奇幻世界里的“治愈系魔法”而成的生造词汇,说的是那些可以令人心情放松舒缓,抚平听者心灵创伤的音乐,后来范围越变越广,基本可以理解为曰本人泛指的NewAge音乐了。有人认为喜多郎就是治......治愈系音乐概述“治愈系”经常见与日本的音乐流派中,一般就是日本人指的NEWAGE音乐流派。喜多郎就是治愈系音乐的始祖,坂本龙一也有“治愈音乐之父”的赞誉,不过真正掀起这场风潮并将治愈音乐的范围推广到新世纪音乐范畴的还是多亏了“Image印象”和“Feel感动”两大精选系列。特点听NewAge音乐的好处就是可以有病治病,没病过瘾,因为现在的音乐治疗所采用的音乐大多是NewAge音乐......false我只知道这么多,漫画就不清楚了。
汽车轻量化有什么意义
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LBZ是什么意思?
腊八粥
轻量化的同义词?
没有同义词。
轻量化:在建筑信息模型中,利用模型面片化、信息云端化、逻辑简化等技术手段,实现模型在几何实体、承载信息、构建逻辑等方面的精简、转换、缩减的过程。
性质
利用模型实体面片化技术、信息云端化技术、逻辑简化技术等手段,实现模型在几何实体、承载信息、构建逻辑等方面的精简、转换、缩减的过程,称之为轻量化。
轻量化的意义
很多人都听说过“汽车轻量化”,但并不知道其背后的真正意义。其实轻量化一直都是汽车行业所追求的一个目标,对整个汽车行业来讲都非常重要。
很多人都会误以为汽车轻量化是生产商偷工减料从而减轻质量,会影响汽车的安全性能。其实不然,所谓的“汽车轻量化”是在保证汽车的强度和安全性能的前提下,尽可能地降低汽车的整备质量,从而提高汽车的动力性,减少燃料消耗,降低排气污染。
图:碳纤单体壳可以比全铝车身减轻20%~30%,坚固度却可提升25%左右,很多F1赛车手都是靠它捡回一命。
实验证明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可提高6%~8%;汽车整备质量每减少100公斤,百公里油耗可降低0.3~0.6升。
轻量化也会影响汽车的动力性。同样马力的情况下,汽车越轻,动力推重比就越大。这也是为什么《头文字D》里藤原拓海240匹马力,车重只有925KG的AE86(每匹马力可以推动3.85KG),可以打败高桥凉介260匹,重量高达1200KG的RX-7FC3S(每匹马力需推动4.62KG)。
轻量化还会影响汽车的刹车性。重量越轻,惯性越小,刹车距离就会越短。
轻量化还可以提高汽车的舒适性、转向响应、操控稳定性及安全性,节省材料,降低制造成本。
轻量化这一概念最先起源于赛车运动,它的优势其实不难理解,重量轻了,可以带来更好的操控性,发动机输出的动力能够产生更高的加速度。
以前在学校玩赛车就深知轻量化的重要性,我们经常费尽心思只为了减轻那几克,尤其是簧下质量。
图:碳纤进气、碳纤悬架、钛合金半轴,大量的铝合金零件,连举升杆(桔红色那根)都打了孔偷轻。
什么是簧下质量呢?簧下质量是指不依靠悬架系统支撑的部件重量,包括轮胎、轮毂、刹车、半轴等。而簧上质量则是依靠悬架系统支撑的部件重量,包括车架、动力系统、传动系统(除半轴)、乘员等。而悬架和转向系统,一半计入簧下质量,一半计入簧上质量。
簧下质量尤其对汽车的舒适性、转向响应、操控性和加速性影响更大,业内流传着“簧下1KG相当于簧上10KG”的说法。
实现汽车轻量化的途径有很多,例如采用拓步优化和有限元分析,优化车身及各零件结构,提升整车结构强度,降低耗材用量。
还有就是采用轻量化材料,比如铝合金、镁合金、钛合金、工程塑料还有我之前提过的碳纤维(轻如羽毛的黑色黄金)等。全铝车身可以比传统钢制车身轻30%~40%。
再者就是采用轻量化工艺,比如锻造、3D打印、高强度钢板材的冷冲压工艺等。组装式粉末冶金空心凸轮轴,与常规的锻钢件或铸铁件相比,可降重25%~30%。
之前有蔚来车主认为电动车不需要轻量化,其实不然,目前电动车最大的问题就是续航里程和车重的矛盾。电动汽车整车重量每降低10kg,续驶里程则可增加2.5km,这也是为什么特斯拉和蔚来都采用全铝车身。
图:蔚来ES8的全铝车身。
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打败把...击败通常用BEATIN
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