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汽车减肥困难 问题出在制造商的设施上

2017-01-03 10:29:10来源:界面新闻作者:佚名

汽车零部件,汽车轻量化

近年来,汽车制造商在提升燃油经济性方面取得了显著成就,但其实质主要是围绕动力总成的效率进行升级。相比1980年代早期,如今的汽车的重量甚至还略有增加。这是因为在1980年代前的十多年中,全球汽车市场对燃油经济性产生了强烈的需求。

在那个时代,汽车开始逐渐减重,以期对节油技术的不足进行被动性补偿。但此后现代人对安全性的担忧使制造商开始对汽车的制造品质及噪音抑制能力进行改善,同时消费者对大车型的偏好导致普通家庭出行工具的重量都维持在两吨左右。

如果汽车制造商能够在不牺牲结构强度、安全性及舒适性的前提下为旗下车型瘦身,那么他们当时在提升燃油效率方面的成果将更为卓著。

然而,几乎没有消费者愿意重新驾驶吵闹、脆弱的汽车,因此减重只能从分子层面着手。总部位于密歇根州安阿伯市(Ann Arbor)的美国汽车研究中心在最新的一项研究中对44款2015年生产的车型材料进行了调查,并向汽车制造商提出了一个问题:如果必须在短期内对汽车的主要部件进行减重,他们将如何应对?

在9家汽车制造商的协助下,研究人员对不同量产车的各部件进行了分别、细致的调查。尽管上述汽车制造商就车辆的部件及装配情况提供了详尽的信息,但汽车研究中心未获准披露研究涉及的具体车型名称。研究者仅表示,他们所选择的车型在公路上极为常见,其销量总和在美国整体汽车销量中占半数以上。

“如果你真要减轻汽车的重量,就必须大规模改用复合材料,尤其是碳纤维,”该研究团队负责人杰·巴伦(Jay Baron)表示,“就连车辆的立柱、横梁、纵梁等部件也包括在内。”

巴伦表示,他从汽车制造商处获得的信息是,“我们难以在不倚重复合材料的情况下,为一辆车减去15%以上的重量”。

美国国家高速公路交通安全委员会的安全法规以及较为宽松的企业平均燃油经济性标准被认为是汽车近几年未能大规模减重的重要因素,但此举势在必行。

根据该国最新的燃油经济性规定,每加仑燃油行驶里程必须在2025年之前被提升至54.5英里,因此汽车制造商不得不从车身减重中谋求帮助。

然而,最常见的减重方式往往是通过采用耐高温塑料以及缩小发动机尺寸来减轻后者本身的重量。

上述研究表明,当大部分汽车制造商需要为汽车减去5%的重量时,他们通常会求助于钢铝一体化结构。福特汽车已在现款F-150车型上使用了全铝车身,并通过在其余部件中引入改性塑料来进一步削减重量。但铝材在耐久性方面的弱点限制了它的普及。

镁同样可与现有的钢结构生产设施结合使用,但此类金属67%的产量集中在中国。潜在的原料供应问题令该金属在其他国家的汽车制造商之间得到大规模应用变得不太可行。另外,此举也将大幅增加后者的成本。

碳纤维和类似的复合材料在减重方面具有最大的价值,但几乎所有的汽车制造商都同意,此类材料最难被运用在大规模生产中。将复合材料作为汽车制造的主要材质或将迫使汽车制造商放弃现有的生产方式,但目前模块化生产在行业内的接受度越来越高,一旦出现重大调整,成本将高到难以想象。

汽车制造商普遍认同,汽车减重最大的障碍在于此前为改变汽车制造标准而已经投入的庞大资金。基于这种考量,未来10年的趋势可能是,汽车制造商将在车门、引擎盖、前柱和包围等关键区域引入更轻的材质,但其核心材料仍将以钢为主。

“汽车制造商对我说:‘我们好不容易制定了标准化生产流程,现在你想要我们用复合材料造车门?这不符合标准,所以你是在打乱流程。’”巴伦笑道。

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