智易汽車碧玉
在汽車材料方面,大多數人一直有點偏見,尤其是聽說鐵件或鋼板沖壓件時,相反,鋁合金材料受到了一致歡迎,甚至出現了“用鐵就是偷工減料”的聲音。 但是對於真正的汽車製造來說,底盤上應該使用鐵製還是鋁合金零件呢?
在說出答案之前,我們首先要了解乙個重要的道理,那就是所謂的受力原理,乙個裝置可能受到應力、剪下力和扭轉力的力,而對於汽車底盤來說,大部分擺臂和連桿都只是受力,也就是我們常說的“拉力和壓力”, 在這一類中,許多裝置都是直的,短而粗,只有一小部分是彎曲的杆。
其次,我們還需要從材料科學的角度來了解鋁合金和鐵各自的效能是什麼。 鋁合金比鐵新一點,輕量化加工效果較好,但自身強度不好。 另一方面,鐵材料重量較重,但很硬,在面對應力和剪下力時表現最佳。
一旦你理解了這些原則,一切都會變得容易得多。 造車有點像找夥伴,沒有正確的選擇,只有最合適的選擇。 在幾乎只受力的短而厚的“雙力杆”擺臂連桿中,鋼板沖壓鐵件效率最高,因為它們具有足夠的剛度效能。 但是,當涉及到彎曲臂時,由於彎曲,正向應力會分解成多個自由度,而鐵件的優勢是不存在的,如果要保持剛度,只能加厚,在這種情況下,最好使用加厚更方便但仍能保持輕量化的鋁合金材料。
但是,如果您想在不加厚的情況下保持剛度怎麼辦?鋁合金和鐵件的缺點突出,因此您只能要求高強度鋼沖壓件。 像汽車底盤的彈簧支撐臂,需要承受彎矩卻不能做很厚的零件,鐵、鋁合金、高強度鋼的解決方案都有,但是由於車型層次的不同導致選擇不同,高強度鋼沖壓件如“高檔鐵”,出現在勞斯萊斯等高階豪華車上的彈簧支撐臂上, 這不能說“鐵落後”這樣的事情。
雖然這種對比和說話方式有點流氓,但智易汽車想告訴大家的是,“不可能是一刀切”的解決方案。 鐵件和鋁合金要搭配好,才能創造出滿足市場的產品,更重要的是更安全的產品。
底盤架構不僅包含懸架系統的部件,而且副車架是所用材料佔比最大的地方,而懸架系統掛在副車架上,出於操控性和安全性的考慮,副車架的材料選擇更為重要。 傳統的副車架採用鐵管拼接沖壓,整體剛度很有保證,但是在各部件的安裝節點上,由於鐵料的特性,其剛度效能不好,更何況這麼大的鐵塊,多重。
但是,對於鋁合金來說,製作副車架是有天然優勢的,足夠輕的比重可以使鋁合金在製作副車架時隨意滿足剛度和輕量化的需要,即使安裝節點的強度不夠,也很容易加厚。 但問題也非常突出,那就是鋁合金製成的副車架在碰撞時效果不佳。
許多前輪驅動車型的座艙空間被動力部件大大占用,因此前縱樑的體積也被壓縮,在發生碰撞時,副車架需要負責“能量吸收”。 因此,許多車型會將前副車架改為鐵製,後副車架仍將使用鋁合金,以達到輕量化和所有剛度之間的平衡。
這樣一來,就清楚了汽車底盤用到了什麼材料,又如何利用不同的材料在不同的位置發揮最大的作用,這是汽車製造業一直在改進和追求完美的藝術,而不僅僅是在底盤上。 傳統的鋁合金和鐵件“一刀切”的評判標準,希望大家看完後能有更清晰的認識。
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