籠式車(chē)身的材料有哪些要求?
籠式車(chē)身的材料要求具備高強(qiáng)度、輕量化、良好的加工性能與成本效益等特點(diǎn)。像鋼,價(jià)格親民、堅(jiān)固且易加工,有多種等級(jí),在需加固處常用;鋁雖堅(jiān)固、防銹且質(zhì)輕,但加工難度大、成本高。此外,鎂、鈦等金屬也各有優(yōu)劣,需根據(jù)實(shí)際情況選用。不同材料各有特性,汽車(chē)制造商要綜合考量,平衡多種因素,才能打造出安全可靠的籠式車(chē)身 。
首先,高強(qiáng)度是關(guān)鍵要求之一。以沃爾沃 XC90 的第二代車(chē)型為例,其對(duì)整個(gè)“籠式車(chē)身”(A 柱、B 柱、C 柱以及底盤(pán)縱梁等)采用了超高強(qiáng)度鋼,這些部位能承受來(lái)自各個(gè)方向的撞擊,為乘員提供全方位保護(hù)。因?yàn)樵谲?chē)輛遭遇碰撞時(shí),高強(qiáng)度的材料可以確保車(chē)身結(jié)構(gòu)的完整性,尤其是高強(qiáng)度座艙區(qū),能夠最大程度地保證乘客的生存空間。像領(lǐng)克 08 的車(chē)側(cè)首次采用一體式 1500MPa 超高強(qiáng)度熱成型硼鋼門(mén)環(huán),以及 2000MPa 熱成型鋼車(chē)門(mén)防撞粱,如此高強(qiáng)度的材料運(yùn)用,大大增強(qiáng)了車(chē)身在側(cè)面碰撞時(shí)的防護(hù)能力。
其次,輕量化特性也不容忽視。隨著汽車(chē)行業(yè)對(duì)于節(jié)能減排以及性能提升的追求,車(chē)身輕量化成為重要趨勢(shì)。鋁就具有更堅(jiān)固、更輕且防銹的優(yōu)點(diǎn),雖然它加工困難且價(jià)格高,但在一些對(duì)重量有嚴(yán)格要求的車(chē)型上仍有應(yīng)用。而碳纖維更是減重效果卓越,還具備抗疲勞、耐腐蝕的特性,只是其價(jià)格和工程化成本高昂,生產(chǎn)節(jié)拍慢,常用于高端車(chē)型。比如一些超級(jí)跑車(chē),會(huì)大量使用碳纖維材料來(lái)打造車(chē)身,在保證強(qiáng)度的同時(shí),顯著降低車(chē)身重量,提升車(chē)輛的動(dòng)力性能和操控性能。
再者,良好的加工性能同樣重要。鋼之所以成為汽車(chē)行業(yè)廣泛使用的材料,很大程度上是因?yàn)樗撰@得且易加工。不同加工工藝對(duì)材料強(qiáng)度也有影響,例如熱成型鋼,是對(duì)硼鋼進(jìn)行熱成型處理,硼鋼在普通鋼材中添加硼元素后,成為目前汽車(chē)行業(yè)最強(qiáng)鋼種,屈服度達(dá) 1000Mpa 之上,這種加工方式能極大提升鋼板強(qiáng)度,使其更符合籠式車(chē)身的安全需求。
另外,成本效益也是必須考慮的因素。汽車(chē)制造商需要在保證安全性能的前提下,控制成本。鋼因?yàn)閮r(jià)格便宜,在很多車(chē)型中被廣泛應(yīng)用,汽車(chē)制造商會(huì)在需要更多加固的地方優(yōu)先選用更好等級(jí)的鋼材,以平衡成本與安全性能。而像鎂這種輕量級(jí)金屬,雖然有機(jī)械缺點(diǎn)需要獨(dú)特設(shè)計(jì),并且要與其他成分合金化,但在合理的設(shè)計(jì)和應(yīng)用下,也能在滿(mǎn)足一定性能要求的同時(shí),控制成本。
總之,籠式車(chē)身材料的選擇是一個(gè)復(fù)雜且綜合的過(guò)程。每一種材料都有其獨(dú)特的性能特點(diǎn),只有綜合考慮高強(qiáng)度、輕量化、加工性能與成本效益等多方面因素,汽車(chē)制造商才能為消費(fèi)者打造出既安全可靠又經(jīng)濟(jì)實(shí)用的汽車(chē)籠式車(chē)身結(jié)構(gòu),為駕乘人員的安全出行保駕護(hù)航 。