试着背着30公斤的背包去跑步,甚至上楼几次,很快你就会发现,背着多余的重量到处跑是多么困难的事情。
随着电动汽车的崛起,轻量化技术变得更加紧迫,多次获奖的捷豹i-Pace就证明了这一点。用更重的钢制底盘和车身制造一辆电动汽车,然后用更大、更重的电池来补偿重量,这是没有意义的。
就油耗而言,一辆较轻的汽车移动所需的能量较少:就这么简单。你自己推一辆经典的Mini很容易,但移动一辆全尺寸的SUV却绝非易事。因此,制造商一直在寻求减轻重量,或者至少减轻重量螺旋上升,主要是通过在车身结构中使用轻钢和铝合金。尽管铝制建筑比碳纤维便宜得多,但它的价格昂贵,部分原因是材料本身,部分原因是建筑方法。这就是为什么它只出现在豪华车的很大程度上。
钢是一种相对容易加工的材料,面板可以用脆而锋利的边缘压制和折叠。铝板不太容易急剧折叠,如果缝纫线上的半径太小或形状太复杂,材料可能会破裂。设计师和工程师必须更紧密地合作,才能实现设计师想要的形状。
将这些东西结合在一起也变得更加棘手。尽管制造商几十年来一直使用MIG或点焊、螺栓连接钢,以及较小程度的铆接,但铝需要一些不同的方法。连接面板最常用的方法是使用自刺穿的铆钉进行粘接(粘合)和铆接。传统的铆钉被推过一个钻孔并被击倒,但自刺穿的铆钉不需要钻孔就可以穿过第一层铝,然后展开到第二层,但不会刺穿它。在横截面上,它就像一颗有着巨大牙根的智齿,一旦进入,就像牙齿一样,不想出来。
混合钢铁和铝的一个棘手的方面是钢铁和铝之间的电偶腐蚀可能产生的影响,铝通常会输掉这场战斗,并导致它分崩离析。这意味着在胶水之外增加一些保护,例如,大众在两个表面上使用了一种专门设计的油漆,用胡须将它们分开--即使它们是连接在一起的。
减轻重量不仅来自材料的内在重量,还来自其强度。现代铝合金车身结构混合使用不同类型的合金,一些车身面板使用更高强度等级意味着它们可以更薄更轻,形成良性循环。
不过,别指望能看到一辆纯铝制造的汽车:它太软了。铝合金含有微量的其他材料,如硅和镁。这是一件聪明的事情,为什么在某些方面,今天的汽车制造更多地是关于化学实验室发生的事情,而不是更少地关于挥霍。
均衡的饮食
这并不全是整体重量的问题:材料的使用有时也会影响重量分布。奥迪TT在后方保留了一些钢材(灰色),以保持前置引擎汽车在后轮上的足够重量。其余的是铝。
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