要么瘦，要么死！汽车“减肥”也有自己的方式

临近暑天，气温日渐炎热，好些妹子为了能够在夏天晒出好身材，同往年一样掀起一股“减肥”风，但她们大多坚持数日，便草草收场。而在汽车行业，汽车的“减肥”工作却从未停止。

由于排放法规日渐严苛，各大车企运用各种技术手段，除了在发动机性能、废气处理上下苦功外，在车重上也费尽心思。减少汽车整备质量，不仅在成本上有所节省，后期动力、油耗等指标也有明显提升，所以，汽车轻量化已经成为节能减排的一个重要发展方向。

目前来说，常用的汽车轻量化方式有采用低密度材料、改变零件构造、仿真优化结构等方式。

车身轻量化，并不是简单的减少钢材质量，而是在保证汽车碰撞安全的大前提下，合理的减少车身部分钢材用料或者使用低密度的材料替代原来的材料，以此来达到减轻车身质量的目的。

汽车轻量化处理最简单的方式，便是更换材料。用低密度、高强度的材料替换笨重的钢材。

就拿发动机来说，在同等排量下，采用铸铝缸体的发动机要比铸铁发动机轻20Kg左右，且铝合金散热性、工艺性良好，寿命长等优势也加分不少。近日，丰田又对外宣布了铝合金车身、底盘的计划，旨在应对日趋严格的油耗标准。

（铝制发动机）

此外，伴随着新材料研究的突破，诸如聚碳酸酯等工程塑料在汽车领域也开始大展拳脚，使用工程塑料制作的全景天窗，为汽车提供了很大的减重空间。拥有近10倍普钢强度，且重量仅为钢铁四分之一的新型碳纤维材料，在新能源汽车车身、电池箱、传动轴、顶盖、内饰中也开始广泛使用。

（宝马碳纤维车身）

换材料的轻量化方式，的确是最简单的，但还需考虑材料成本等因素，所以工程师通常不采用此方法。受到工程师青睐的方法，是更烧脑细胞的结构优化。

根据材料力学的原理，相同材料、不同形状的工件，性能存在巨大差异，例如工字钢与普通的柱形钢材比较，同样的抗弯强度，工字钢所需的材料质量远远小于普钢。

通常来说，工程师在接到厂家优化要求后，会通过一系列的CAE软件，对整车的强度进行仿真分析，在满足碰撞安全的情况下，对一些结构进行优化。以车门为例，将平直的防撞杆更换为圆弧形，用更少的材料就达到了原有结构安全要求。

总体来说，零件结构优化主要根据材料力学的原理，改变零件形状，通过结构的优势来减少用料，以此达到轻量化的目的。

除了对零件进行优化处理外，工程师们还喜欢通过仿真分析，找出应力集中的位置，单独强化变形最大地方的结构。就拿座椅骨架来说，在碰撞发生时座椅骨架会产生变形，通过CAE仿真计算，可以找出变形最为严重的位置。

（仿真分析应力图）

相对于实车碰撞试验之后加强整块钢板，仿真分析能够更准确的找出变形发生的位置，只需要对该位置进行必要的处理，即可满足安全要求，这样一来，在设计上即可减小材料用量，满足轻量化要求。

（局部优化添加加强件）

尽管轻量化这个概念起初并不被关注，消费者更看中汽车的动力、油耗、操控，但其实汽车轻量化对这三方面都有一定的影响。比如，随着汽车整车整备质量降低，汽车油耗也会随之降低；仅与质量有关的惯性随之降低的同时，汽车加速、制动等方面性能就体现出来了，可见汽车轻量化的意义非凡。随着电动汽车的发展，动力问题牵制下，轻量化也越来越被人重视，日后买车，可一点要注意哦！

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发布媒体：好百科 作者：车业杂谈