本文是雅斯顿原创分享文章
撰文 ✎ 麦琪
过去谈及美系车,无非是大排量、大马力、肌肉车等固有形象。地广人稀油价低的特点造就了美国人民对直线加速的热爱,也成为了车企们造车的风向标。只是,从上世纪的第一次石油危机爆发之后,尤其是面对经济实用的日系车,美系车开始变得有些不合时宜。
于是,上进的美国车企开始想办法追赶时代趋势,过去如此推崇大排量的美系品牌里,有了最早推出小排量1.0T发动机的福特,以及轻量化投入最大的通用。而当一款纯正美式SUV也开始减重之时,也许我们要重新认识美系车了。
轻量化不是简单的用铝
为车身减重的任务贯穿着整个汽车发展史,轻量化除了能够带来最直接的油耗降低以外,还能提高车辆的操控性能。目前,在豪华车领域,轻量化的最直接做法是改变车身材质,比如捷豹的全铝车身、宝马的碳纤维车身。当然,通过这种材料运用以实现轻量化,将会带来成本的大幅上涨,因此也仅为豪华车的专属。
面对日益严苛的燃油经济性要求,美系车也开始寻求行之有效的办法,因此美系厂商在很早前也投入到轻量化的研发中。当最能代表美式风格的福特F-150皮卡都用上了铝合金从合身,人们开始意识到,美系车过去的形象也许要发生重要变化了。
在美系车的轻量化研发中,通用集团目前采用的技术算是比较先进的,主要在仿真实验、材料选取和工艺等方面进行减重。举个简单的例子,凯迪拉克CT6白车身采用了57%的铝合金材料,实际减重120公斤;而之所以没有使用全铝车身标榜豪华,因为通用对于轻量化的理解是,在恰当的位置用上恰当的材质,才能达到减重与安全的平衡。
当然,不同市场定位的产品,在轻量化的材料选择上也会有所不同。当最近一代的经典美式SUV雪佛兰探界者上市之时,它也宣传了减重180公斤的轻量化成果,不过它所采用的方式与CT6不尽相同。
经过了CAE仿真系统上长达950万小时的计算,探界者的研发人员得出一个结论,为探界者平衡轻量化与安全性能的最佳方式应该是,高强度钢与超高强度钢的使用比例82%,另外,需要为一些零件进行“减负”处理,比如加入减重孔、短凸缘、圆齿凸缘等等。其中最为突出的是,驾驶座与副驾驶座下方地板采用TRB变截面滚压技术、在某些特定位置将材料压薄,避免材料浪费、在实现轻量化的基础上提升抗弯能力。
通用认为轻量化不应该只是局限在车身材质上,还应该在装配工艺上做文章。比如说,雪佛兰探界者大量使用了一种新型的轻量化高分子结构胶。这种陶氏结构胶与传统点焊相比,能够做到车体更轻,增加车身刚性、强度和耐久性能。
又轻又耐撞这事靠谱吗?
轻量化并不是简单的为车辆减重,从安全与性能的角度来看,轻量化的实质意义是在最恰当的地方用上最合适的材料,以实现最佳的燃油经济性、安全性、操控性等等。在雪佛兰探界者上,不同材质的轻量化优化最终结果是减重180公斤、整车刚度提高30%。
谈及车重与安全性,不由得想起过去中国消费者对于日系车的错误印象,在他们严重,皮薄、车轻的日系车安全性能较低,那么,一向以安全著称的美系车开始谈车轻问题时,是否可以改变过去中国消费者的固有观念?
上周,全新一代雪佛兰探界者在上海完成了“中国首撞”。这次碰撞的模拟工况是4位乘客:两个成年男性的模拟假人、一个成年女性和一个坐在儿童座椅内的儿童假人。之所以这样设置,大概是这样的碰撞工况既符合C-NCAP的碰撞标准,也能代表目前中国较为普遍的家庭出行结构。
那么,减重了180公斤的雪佛兰探界者是否能延续上一代产品在美国IIHS的五星成绩?
从以上视频可以看到,雪佛兰探界者以50Km/h正面撞击壁障之后,前脸溃缩明显,此时发动机支架自动断开,发动机下沉,目的是为了不侵入乘员舱妨害乘员安全。直观来看碰撞后的车身,探界者的乘员舱丝毫没有形变,包括完整的前风挡玻璃A柱,也就是说,整个车舱内部依然保持完好状态。值得一提的是,在确保车内电瓶有电的前提上,碰撞之后车锁会自动解开,方便车外人员参与救援。这一次的碰撞并没有影响车门的形变,也就是说车外人员能够不费力的开启车门。
事实上,这样的一个碰撞测试结果,主要得益于探界者对安全车身的优化,正如前文所言,探界者大量采用了高强度钢和超高强度钢,普通钢材的屈服强度大概在200Mpa左右,探界者的超高强钢屈服强度在1500Mpa左右。而这些超高强钢都用在笼式座舱的周围,其余的重要结构拼接处和重要的承载截面上都采用了高强度钢级别以上的各种类型钢材,由此可见,通用的轻量化并不是单纯追求减重,而是通过材料的合理运用平衡轻量化与安全,打造一个有效保护乘员的“安全笼”车身。
正如上文所言,碰撞发生后探界者的发动机会自动下沉,这是由于发动机舱的前纵梁采用了弧形开口状的设计,可以增加前方碰撞吸能区的覆盖范围,即使遭遇了小重叠率的前碰事故,纵梁的承载依然能有效降低对乘员的伤害。同时,弧形伸展的纵梁相比笔直的设计,长度方面可以更长,当碰撞发生时,更多材料参与变形吸能,使得传递到乘员舱的碰撞能量进一步减小,极大地提高了前碰的安全性。
从雪佛兰探界者的全国首撞可以看到,如今美系车在轻量化上已经有了不错的成果,与此同时依然保持着安全性上的优势。值得一提的是,当探界者在实验室的碰撞测试发生后,通用安吉星系统在此时自动连线,对方客服需要确认事故发生后车内乘员的安全状况。虽然这只是一次实验室的模拟碰撞,但在真实的悲剧发生时,安吉星的及时出现还是有其必要性的。
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