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塑料走進汽車輕量化領域
發布于:2014-12-12 10:09:29

    汽車為什么要輕量化?理由很簡單,做起來卻不易。隨著節能環保法規收緊,以及消費者對汽車油耗日益敏感,汽車輕量化已經成為了解決這些問題的最主要手段。經計算,整車每減重100kg相當于百公里油耗較少0.35l,相當于每公里CO2排放量減少9g。實現輕量化的方法有多種,除了改進生產工藝、優化車身結構外,新材料的應用成為了最主流的輕量化方案。

    所謂輕量化是建立在不犧牲汽車安全性能的前提下存在的,我們聽說過高強鋼、超高強鋼等傳統輕量化材料,也聽說過鎂鋁合金、碳纖維等更高端的材料。然而受制于高昂的成本,目前除了寶馬之外尚未看到哪家車企在量產車上采用碳纖維。一邊是成本、一邊是安全,車企在這種“兩難”境地下開辟出了一條新的道路——采用塑料件。安全對汽車來說固然很重要,然而,鋼/鋁材外飾件有一個最大缺陷,就是零件材料的厚度無法改變。汽車每個部位的安全標準是不同的,鋼/鋁材的這種特性會造成部分區域的過度設計,無謂地增加了造車成本。此外,考慮到汽車一旦與行人發生碰撞,行人與車身的接觸部位其實更需要采用較軟、有彈性的材質,這就給了塑料件很大的發揮空間。

    塑料雖然密度小,本身強度也不高,但是塑料制品的優勢在于彈性高。在受到沖擊時,塑料制品會發生彈性變形,能夠吸收大量的沖擊能量?,F在汽車的內飾件基本都是選用塑料就是為了增強緩沖作用保護駕駛艙的乘員。彈性高的另外一個好處是可以吸收和降低車輛的振動,也能夠提高舒適性。另外,塑料的耐腐蝕性也要遠遠大于鋼材,即便表層漆面受損,也不會出現腐蝕現象。

    而塑料之所以受到如此青睞的最重要的原因,就是可塑性強。塑料能夠與其他材料形成復合材料,并且可以根據組成成分不同添加不同的填料和增塑劑等成分來改變材料的部分性能,比如強度和耐熱性等,以適應車身不同部件的不同要求。

    作為汽車的發明者,奔馳在車身輕量化領域肩負著更重的責任和使命。2012年,奔馳發布了一款名為F125的氫動力概念跑車。該車主要由碳纖維、鋁合金以及塑料聯合打造而成,在保證車身剛性的同時將車身輕量化做到了極致。另外,凱迪拉克和福特也是汽車輕量化的杰出代表,凱迪拉克在發動機罩上已經使用了纖維增強塑料,而福特則正在研究如何降低生產碳纖維部件的成本。同年的北京車展上,長城展出的哈弗E概念車的7個車窗組件,均采用德國一家材料科技公司的??寺【厶妓狨?,并配有大尺寸全景天窗。這是我國本土汽車制造商首次如此大范圍應用聚碳酸酯車窗。

    近日,筆者試駕了國產2015款沃爾沃XC60,新車的尾門采用了“以塑代鋼”技術,供應商是延鋒彼歐汽車外飾系統有限公司。據了解,延鋒彼歐從1995年至今,分別為上海大眾、上海通用、長安福特、北京奔馳戴姆勒克萊斯勒、上海汽車、長安馬自達、長安鈴木、東風神龍、廣汽汽車、一汽大眾、華晨寶馬等主機廠主要車型提供保險杠等外飾產品和解決方案。最新應用該公司塑料尾門方案的品牌還包括沃爾沃(XC60)、奇瑞捷豹路虎、長安標致雪鐵龍(DS6)、上汽榮威(e50)、東風神龍、東風雷諾等。