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     曾几何时,国内消费者的安全观念是“钢板论”,即所谓的钢板越厚越安全。这种谬论将复杂的力学和材料知识简化为想当然的“以卵击石 ”,自然是差之千里了。除了安全因素,过厚的“钢板”还会带来油耗的显著上升和操控性的下降。这也是业界不停追求“轻量化”的原因所在。

   有人说,轻量化是跑车的事情,与家用车又有什么关系呢?最近网上就发生了一件典型的例子,某豪华SUV被指出油耗欺骗,真实的油耗成绩竟然接近15L/100km,比同级别竞品车辆多了3-5L。如果你一年的行驶里程将近2万公里的话,就要多花将近3000块了。该车油耗过高,除了传动系统的效率外,其1.9吨的整备质量也是一大原因。这样你就能理解轻量化能带来实实在在的好处了。

  轻量化说起来容易但做起来难,它涉及到的领域非常多,包括材料、车身制造、力学结构、NVH等等,因此能将车辆做“轻”不是一件容易的事,更不是简单的“偷工减料”。最近上市的网红探界者就把自己大卸八块,给大家看看自己的筋骨到底是什么样。

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材料的运用

  提到轻量化,大家都会想到“全铝车身”、“碳纤维”等新型材料的运用,但这些材料运用在探界者这类紧凑型SUV上似乎不太现实。毕竟羊毛出在羊身上,运用高端的新型材料,带来的成本也会显著上升,售价自然就没法让人满意了。

  传统钢材同样有提升的空间,探界者使用了多种钢材的组合。包括11%的屈服强度达到1500MPa的超高强度钢、31%的双相钢与多相钢、18%的低合金高强钢、23%的烘烤硬化钢以及17%的低碳钢。确定车身材料后,通用的工程师就开始了“偷轻”之旅,包括开孔、圆齿凸缘以及采用可变截面滚压工艺等等。

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工艺的改进

  有了材料,如何把它们更好地结合在一起就是工程师们下一步该考虑的事情。在凯迪拉克CT6上,通用工程师曾经创造性地将不同熔点的铝材和钢材焊在一起。而在探界者身上,工程师又有什么脑洞呢?同样是为了减重,探界者减少了大部分的铆接方式,毕竟一颗螺栓也是重量,取而代之的是陶氏化学的BETAMATE抗冲性结构粘合剂。这种结构胶在在整个白车身上共有85米的运用,由78台机器人完成自动涂胶。

  结构胶并不等同于我们日常所说的胶水,它能够承受极其高的应力载荷。现场安排了拉伸试验,将两块屈服强度高达1500MPa的钢板用结构胶进行30%部位的粘合,并放在机器上两头拉伸。最终即便是在拉伸力度已经使钢板发生断裂的情况下,粘合部位仍然没有发生意外。至于结构胶的老化周期,工程师坦言在车辆的使用周期范围内无需担心失效的问题。

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探界者国内首撞

  在一系列的优化设计下,探界者成功减重180kg,整车刚性提高了30%,也算是完成了既定的目标。除了材料和制造工艺外,整车的结构设计也是十分重要,这样才能保证在轻量化的前提下做到足够的安全。

  和主流厂商相同,通用同样是采用的“笼式”座舱设计,发动机舱溃缩吸能,通过防撞梁、纵梁传导分散,保证高强钢包覆的乘员舱不会受到挤压。下面我们就来看看上汽通用在泛亚研究中心进行的探界者首撞测试。

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  测试车内安置了四个假人,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,光是一个假人和传感器就得花费约100万美元。随后测试车辆以50Km/h正面撞击壁障之后,前脸溃缩明显,同时发动机支架自动断开,让发动机下沉,目的也是为不侵入乘员舱妨害乘员安全。此时,直观的看车身,探界者的乘员舱没有形变,包括前风挡玻璃的完整性,以及A柱无形变。值得一提的是,在确保车内电瓶有电的基础上,碰撞之后,车锁自动解开,便于车外的人员参与救援。

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  在碰撞结束后,车内还响起了安吉星的来电,这是因为安吉星在车上有相应的传感器,如果驾驶员和乘客仍有意识可以通过安吉星求救,安吉星通过后台可以定位车辆并联系救援或警察,倘若车内无反应,安吉星则会自动报警和联系救援。

  车身轻量化正是目前业界的趋势,不仅跑车、豪车需要,家用车同样也需要。而在轻量化的基础上保证足够的安全,这就很考验车企的研发实力了。雪佛兰探界者实现这些目标,不仅说明了汽车轻的同时也能足够安全,与仍在堆砌材料不做优化的车企相比,也展示了自己的实力。

责任编辑:郑晓峰


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