提到全铝车身,很多人就会产生一种误解,都全铝了嘛,肯定是用%全铝材料打造的车身。但事实并非如此,因为除了概念车外,世界上根本不存在%全铝车身的车。
凯迪拉克CT6车身有57.72%为铝合金材料,使这台长达mm的豪华轿车的车重仅为kg。今天,我们就来聊一聊全铝车身的前生今世。
铝的诞生
铝在金属界的地位是非常重要的,于年被电解还原出来。这个在当时比*金还要珍贵的金属成为了上流社会相互攀比的神器,那时候人们都不戴金链子,脖子上套个铝链条招摇过市。不过那时候的铝成为装饰品的原因不仅是因为稀有,还因为它亮闪闪非常漂亮,并且提取成本非常高昂。
铝合金
所谓铝合金,是指铝和镁、铜、硅、锰等各种金属元素组合而成的产物,而不同的占比、组合方式所制造出来的铝合金,强度也不一样。拿CT6的车身结构举例,它就根据汽车不同部位,计算不同的受力程度,从而选择不同材质的铝合金。
人们发现,铝合金拥有不输于钢的硬度,同时,轻量化方面是钢材远远无法比拟的。所以铝合金开始大量的被生产并使用于制造业,其中最突出的就是——造飞机。
以前的飞机,都是用木头做大梁和骨架,再用布进行包裹。在莱特兄弟制造的第一架载人飞机上,木材的占比达到了47%,飞行员都是冒着生命危险在驾驶飞机。而从二战开始,各国开始流行使用铝合金进行飞机制造。
汽车制造中的铝合金
战争结束后,原本做*事用途的铝合金开始渐渐运用在了另一种交通工具的制造上,那就是汽车。以铝合金为主要材料制造的汽车,又硬又轻,还耐腐蚀。
发现了铝合金的各种优点之后,各大汽车品牌争相研究铝合金车身工艺。以前都是用钢做车身,虽然结实可靠,但是太重了,影响了动力输出,油耗还高。
后来用铝合金替代一部分钢,效果出人意料的好:车身轻了,更坚固了,还耐腐蚀。
既然铝合金那么优秀,为什么用来替代钢的铝合金占比一直没有超过一半呢?
这是因为,能够有足够的硬度代替钢的铝合金,真的太昂贵了。
全铝车身的优势
除了材料价格高昂之外,制造工艺相比钢材也更复杂,所以铝合金技术的成本是非常高的,那为什么即使这样,还有那么多厂家还在使用铝合金作为车身材料呢?因为全铝车身有很多优势。
铝合金的密度低,满足了汽车设计师们对汽车轻量化的追求。所以,“轻”这一优势,能够带来更强的动力输出,更低的油耗。
质量轻
由于铝合金是由多种金属组合而成,因此这个特殊性会让铝合金的表面形成一种氧化膜,提升了耐腐蚀性。
抗腐蚀性强
在可塑性方面,铝合金更能造出完美圆滑的曲面。比如凯迪拉克最美概念车ESCALA就得益于铝合金车身的可塑性优势,用圆滑的曲线力压群雄。
可塑性强
CT6的全铝车身
铝合金车身的优势大家都了解了,但其实,真正能够将车身的铝合金使用量超过50%的寥寥无几。除了超高的制造成本外,技术难题也成为了阻碍很多品牌的一大因素。
CT6的车身采用了多达11种复合材料制作而成,既坚固,又轻盈。
当前车身结构主要为钢-铝一体化车身结构,连接方式以焊接为主,但是由于钢和铝的物理特性有很大的不同,所以难度非常大:
钢的熔点比铝的熔点高
铝母材表面形成难熔的氧化膜
热导率、线膨胀系数相差大
为了实现钢铝自动化焊接,通用汽车研发了铝电阻点焊及铝激光焊接等专利技术,并全球首次运用于CT6的车身焊接,不仅解决了钢铝焊接的困难,还使焊接后的结构强度高于普通焊接20%。
同时,这种技术的运用,表明凯迪拉克以后不需要再使用大量的铆接构件来连接铝和钢的车身结构,减少了铆钉的数量,有效减轻了车身重量。
凯迪拉克CT6车长达到mm,轴距达到mm。但即便车身尺寸如此之大,CT6的整车重量仅为kg,处于同级领先水平。所以凯迪拉克CT6无论在燃油经济性,还是在操控灵敏度方面,都要优于一众同级竞品车型。
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