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全铝车身质量轻强度高 为何无法大面积应用?

2018-07-06 16:14 作者: 麻花er

对于全铝车身的研发,最早可以追溯到80年代末,来自欧、美、日等很多汽车厂家都与铝业公司合作以在铝制车身结构上得到突破。直至1995年,德国奥迪公司率先实现了铝制车身的批量生产。而直到今天,铝制材料车身的应用比例也在不断的提高当中,特别是在当下全球都将汽车产业看作“节能环保”目标下的第一个整顿目标,因此质量更轻的铝制车身能够以更轻的质量换来更佳的油耗表现,应用比例也在加速增长。

 随着铝制车身技术的不断发展,成本有所降低,我们当下能够在20万左右的车型中发现全铝车身的应用。那么,我们所熟知的全铝车身除了轻以外,还具备哪些优势,安全性相比传统钢制车身又有怎样的差异呢?

全铝车身并非“全铝”:

首先,本文所说的“车身”,并不是我们在车辆外观上能够看的见摸得着的蒙皮部件,而是名为“白车身”类似于人体骨骼的架子。车门、风挡、内饰板甚至电器、悬架系统全部被安装固定在白车身上,以组成完整的一台车。而全铝车身,正是指这些金属的骨架采用铝制材料。

其实全铝车身这个概念,是指车身大部分主要结构是由铝来制造的,不仅仅允许部分非铝制零件的存在,而且铝在这当中也并非纯铝,而是以合金形式出现的。一台车的铝合金车身也并非仅仅使用一种铝合金,国际通行的规则将铝合金以不同的搭配成分,如铜、锰、硅、镁、镁+硅、锌等,分为了7个系别以及铝铸件(HPDC),理论上级别越高则铝合金本身的强度、耐腐蚀性等各种性能指标就更好。

因此,同样是铝合金车身,使用不同级别的铝合金也会在性能上分出个好坏,成本也有所不同。通常,5-7系的铝合金材料才能满足车身骨架的强度要求,一般车身用的6系T4铝合金在涂装烘干后屈服强度在200Mpa以上,而传统的冷轧刚板(SPCC/DC04)在150-160Mpa左右。因此,全铝车身不仅质量更轻,强度也非常有保障,车身上目前最高的甚至应用了7系的航空级铝材,强度和吸能效果更好,常被用于车头部分的纵梁。

全铝车身相比传统钢制车身有哪些优势?

1.质量轻:

全铝车身质量轻,应该是普遍的认知。传统刚板的密度是7.8左右,而铝合金的密度仅仅在2.7左右。据分析,车辆每采用500kg铝合金去替换车身钢材,就能够使整车质量降低40%左右。这就为车辆整体带来了出色的轻量化表现,整车质量降低,也就让车辆的综合性能得到一定提升,如油耗表现、操控性、加速性能、制动距离等等都会有更好的表现。

2.车身强度高:

同等强度的钢板和铝合金,厚度比为1:1.4,而重量比仅1:0.5,换言之铝合金仅需厚度增加0.2-0.5mm即可实现相比钢板更高的强度,但质量仍要比使用钢板低很多。

3.抗腐蚀能力强:

铝合金本身并不稳定,有一定的氧化性,但铝合金接触外界的表面会首先发生氧化,并形成一层致密的氧化层。氧化层稳定性很高,能对铝合金本身形成严密的保护层,让其具备更加优良的耐用性。

全铝车身的致命问题:

全铝车身能够让车辆具备更加优良的性能优势,但铝合金车身的使用仍然只是很小的一个比例,正是因为全铝车身存在一个难以克服的问题——“贵”。一方面是纯铝的冶炼和铝合金的加工成本都较传统钢板成本高不少。

另外需要注意的是,采用全铝车身的车辆发生碰撞后,也会带来更加费时、昂贵的维修成本。铝合金材质的弹性小,在受热过程中形变严重,很难二次定型。而且由于铝板的厚度比钢板厚,强行进行修复会导致铝合金表面涨裂,或者直接断裂。所以,对于铝合金件受损,一般的处理方法是:如果只是车身覆盖件的剐蹭,那么采用钣金的方式即可处理;但如果是受撞击变形,或者是车身结构件受损,那么只能将变形部位切割,整个更换。

相关标签: 全铝车身 铝合金
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