新兴铸管股份有限公司
Xinxing Ductile Iron Pipes Co.
国家材料腐蚀与防护科学数据中心分中心-智慧铸管-耐蚀钢铁材料数据中心
National Materials Corrosion and Protection Data Center
Intelligent Ductile Iron Pipe-Corrosion Resistant Steels Data Center
中文 | Eng 管理后台 数据审核 登录 反馈
汽车车身除了用钢铁,还能拿什么造?
2017-04-26 09:48:30 作者:本网整理 来源:中国汽车材料网

    1.不奇怪的——全铝合金


    奥迪的ASF(Audi Space frame)是全铝合金车身的先驱之一,至今已经有23年历史,一共有9部奥迪被打上ASF印记。如今第十部属于即将上市的全新奥迪A8。


    其实和钢铁相比,铝合金具有几个特性:


    铝合金确实轻,铝的密度是每立方厘米2.7g,而铁的密度是每立方厘米7.85g


    但是,铝合金在达到相同刚度时,要更厚、体积更大,比如发动机,铸铁缸体可以更薄,体积更小,全铝则会很大,所以如今除了高端、大尺寸车型以外,绝大部分依然是铸铁缸体铝合金缸盖。


    更不用说工业用的钢铁、铸铁含有碳比纯铁要轻一些,铝合金根据不同用途和配方可能会含有铜、镁、锌、锰,或者直接含有铁、镍等,又比纯铝重一些。


    所以实际上铝合金车身并不会真的轻上三倍,反而体积会更大一些。


    所以,也不能说他完全超越钢铁,这也是它一直没能一统天下的原因。

 

,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
    上图是现售的上一代A8(D3)的全铝合金车身,如今随着科技的发展,高强度钢能力更强,从现售款(D4)开始,奥迪的ASF车身已经不再是单纯意义上的全铝车身了,开始采用了更多种类的材料组合而成。 
 
,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
 
    而下一代A8车型(D5)则是更加的复杂化,并且进一步增重了50公斤:

 

,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
 
    可见,全铝合金的小众让它的发展落后于钢铁,于是奥迪也在自己的顶级车型中与时俱进,采用了更加复杂的材料来满足更高的安全性和尽可能低的重量。

    2.不太奇怪的——碳纤维

    我们总能看到跑车烧毁的新闻,比如烧成了这样:

 

,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
 
    这是因为跑车太不结实、太脆弱吗?当然不是,只是他们大量采用了碳纤维复合材料而已。

    这个碳纤维我们不陌生,自从Mclaren在1981年将其引入F1赛事,如今的赛车界几乎全被碳纤维垄断。

    它的优势很明显,排在第6的碳比铝还轻一倍,做成纤维状以后抗拉能力极强,编织成网状碳纤维以后,既轻、刚性和弹性都都不错,耐高温而热膨胀系数小(高端的碳纤维可以承受2000度高温,低端的也有五六百度)。并且碳纤维科技依然在飞速发展,甚至开始威胁到陶瓷作为高性能引擎缸体材料的地位。如今的碳纤维也不再像之前那样一次性,破损不严重是可以被修复的。现在家中最常见的碳纤维产品就是300元以上的网球拍、150元以上的羽毛球拍、和900元以上的自行车。

    但是缺点也很明显,抗剪切力能力差,并且根据不同级别的碳纤维(比如发动机、单体壳式座舱、车体)耐火烧的能力也大相径庭。
 
,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
 
    像迈凯轮MP4-12C这样的单体壳式座舱是用多层碳纤维复合而成的,刚度极强,(当然这部分也就放弃了一旦发生碰撞的缓冲能力),所以外壳会采用强度低一些的碳纤维材料,而比如兰博基尼,会在外壳依然采用金属,兰博基尼全碳纤维的车型似乎只有Veneno一款,哪怕V12引擎加身也才区区一吨半重,车身减重效果惊人,限量三台,360万欧元如果进入中国预计要半亿人民币╮(╯_╰)╭
 
,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
 
    在改装届,安全性就没有那么被重视了,缓冲神马的概念统统被“轻”取代,你可以轻而易举的获得碳纤维的后视镜、引擎盖、车门、内饰件、甚至轮毂、刹车盘、传动轴。
,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
 
    碳纤维昂贵主要因为产能和生产方式:优秀的能够用于汽车和航天领域的碳纤维丝束不是谁都能产的,目前的全球年产能33万吨,中国30多家碳纤维企业只有7.3万吨产能,高性能的只有4000吨。全世界的大部分产能集中在日本。并且将碳纤维生产成为零部件的生产需要大量人工,导致成本不菲。

    3.有点奇怪的——塑料

    兰博基尼的设计师脑洞大开,居然用塑料来造车,Sesto Elemento(第六元素)采用5.2L V10引擎居然仅重999公斤!不过遗憾的是因为暂未通过相关法律认证,他还不能够上路行驶。
,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
 
    其实人家官方用语叫做“碳纤维增强材料”,这么说可能不太清楚,如果说“玻璃钢”您就明白了,是的,常用的玻璃钢就是“纤维增强材料FRP”,分为玻璃纤维增强材料GFRP、碳纤维增强材料CFRP、硼纤维复合材料等。

    如同手机界具有大哥地位的聚碳酸酯一样,当今的塑料可不是曾经那个容易老化、脆弱、不结实的代名词了。当今的塑料不但有着钢铁甚至碳纤维都难以比拟的轻,甚至还能够容许极大的弹性形变,用一个不安全来一语概括它的碰撞表现可真是太不负责了。

    当然,这还是过于概念,量产车也有啊!
 
,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
 
    美国的雪佛兰考维特作为美式跑车的代表,就在车体上大范围使用了塑料。虽然不能称之为全塑料车身吧,不过,如果五年、十年之后,真的有塑料外壳的车上市了,您可千万不要惊讶!

    4非常奇怪的——木头

    你以为从福特T型车以后,人类就进入了金属汽车时代了吗?

    非也!非也!直到今天,木材也没有退出汽车领域,甚至还有高性能车型采用呢!
 
,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
    木制超跑Splinter!极速386km/h!
 
,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
 
    丰田概念车Setsuna,全实木打造,居然是新潮的电动车!
 
,汽车车身材料,全铝合金车身,碳纤维材料
 
    来自英国、拥有百年历史跑车公司Morgan(摩根),直至今天依然采用着全手工打造,虽然车身蒙皮都是金属,但依然有木质零部件!

    结语

    怎么样?如果明天街上跑的车都是塑料车身,那您可别惊讶!
 

免责声明:本网站所转载的文字、图片与视频资料版权归原创作者所有,如果涉及侵权,请第一时间联系本网删除。

关于国家科技资源服务平台

国家科技基础条件平台中心是科技部直属事业单位,致力于推动科技资源优化配置,实现开放共享,其主要职责是:承担国家科技基础条件平台建设项目的过程管理和基础性工作;承担国家科技基础条件平台建设发展战略、规范标准、管理方式、运行状况和问题的研究,以及国际合作与宣传、培训等工作;承担科技基础条件门户系统的建设与运行管理工作;参与对在建和已建国家科技基础条件平台项目的考核评估和运行监督工作。

国家科技资源服务平台相关网站


国家材料腐蚀与防护科学数据中心

国家高能物理科学数据中心

国家基因组科学数据中心

国家微生物科学数据中心

国家空间科学数据中心

国家天文科学数据中心

国家对地观测科学数据中心

国家极地科学数据中心

国家青藏高原科学数据中心

国家生态科学数据中心

国家冰川冻土沙漠科学数据中心

国家计量科学数据中心

国家地球系统科学数据中心

国家人口健康科学数据中心

国家基础学科公共科学数据中心

国家农业科学数据中心

国家林业和草原科学数据中心

国家气象科学数据中心

国家地震科学数据中心

国家海洋科学数据中心