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钢铝混合形式 首曝爱驰U5车身结构设计

2018-11-5 17:36 66 0 来自: 汽车之家
简介
【汽车轻量化在线】在这个诸多标榜技术先进的新能源圈子里面,相信“全铝车身”这个概念你是经常听到的。诚然,诸如蔚来ES8等先锋初创企业,全铝车身为它们带来的可不仅仅是“看上去先进”,其安全性与轻量化特性也 ...
【汽车轻量化在线】 在这个诸多标榜技术先进的新能源圈子里面,相信“全铝车身”这个概念你是经常听到的。诚然,诸如蔚来ES8等先锋初创企业,全铝车身为它们带来的可不仅仅是“看上去先进”,其安全性与轻量化特性也为新能源车型构架带来了不少优势。但全铝车身真的就“无敌”了吗?我看不然,今天我们就来看看所谓“钢铝混合”车身是怎样“查缺补漏”的。

○ 老套路,30秒看完爱驰U5钢铝混合车身亮点

  1、车身材质分布基本上是“上钢下铝”,平台化结构部分采用铝合金材质。

  2、钢铝材质连接处工艺比较复杂。

  3、车身A、B柱与车门横梁强度属于较高水准。

○ 全铝车身也许不是最佳解决方案

  前脚刚写过爱驰MAS平台构架(不知道长啥样?点这里:爱驰MAS平台解析),紧接着在中国车身大会上,爱驰U5的车身就展出了。对于这个“上钢下铝”的概念,很多人似乎觉得它与全铝车身相比有些Low,但事实真的是这样吗?

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  从直观角度,铝合金材质在能量吸收、韧性以及轻量化方面似乎都有优势,但在刚性与强度角度,钢材的优势又能体现出来。当然除了材料本身的素质而言,制造工艺的优化与成本降低也很关键,并且在不同位置采用合适的材料,这都是讲究,不能一概而论。

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  热成型钢通过将钢材(常见的有硼钢)加热成型,其内部由全奥氏体转变为全马氏体,实现了约1500MPa的超高强度。而更高强度的钢材不仅能让车身强度整体提高,保证安全性,还能同时优化结构,减少部分钢、铝材使用量,某些情况下甚至于能实现比全铝结构还要高的轻量化水平。

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  所以说,对于车身结构而言,不一定全铝就要比钢铝、纯钢车身就好,在合适的位置用合适的材料,并优化结构设计,就可以谈得上是好车身。另外在全铝与钢铝车身的博弈当中,采用哪种材料车身形式也很大程度上取决于这一品牌的取向以及专利,甚至于还包括历史原因,所以我们不能一概而论它们二者谁更优秀,只能说大家是在各取所需。

○ 车身下半部铝材质部分采用多种工艺成型

  其实在谈及爱驰MAS的时候,我已经将该车车身下半部分结构讲的差不多了,这里主要针对两个重点:结构设计与工艺,进行对该车车身的一个简要解析。

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  关于铝合金车头结构,有一个知识点值得多聊一下。相比传统钢质结构而言,虽然铝合金的强度不算优秀,但目前足以应付各种碰撞测试,这也是现阶段中高端新款车型的主流选择。而至于说铝合金材质的优点,当出现碰撞形变的时候,铝合金材质在溃缩过程中可以实现比钢材更好的吸能效果,保证乘员舱的完整性。

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  由于车身没有中央通道的存在,故纯电动平台可以实现贯穿式车身底部横梁设计,以保证乘员舱真正形成一个截面闭环的框架结构,提高整个车身刚性和侧向安全强度。另外对于车底电池本身而言,其外围框架结构也可以看做是对于碰撞力的一种分散。如此一来,虽然在应对侧碰方面它有着强度优势,但不要忘了车底还有一块驱动电池,所以具备高于传统车辆的侧向强度也是应该的,不做优化反而应该受到批评。

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  下车身出于轻量化与吸能考虑,采用了多种工艺搭配而成的铝合金结构,在结构设计上也与很多同级产品所不一样,而爱驰之所以这么去做,更多地是出于未来战略考虑:该下车身结构属于平台化产物,故在强度设计上,它需要兼顾更高级别的车型。

○ 上半部分车身材料强度较高

  说完了下半部分车身,我们再来看看上半部分。出于强度、刚性与成本角度考虑,该车身上半部分则是传统钢质结构,加上电动车与燃油车在上车身部分区别不大,所以该车上车身看上去更趋于传统。而在上车身材料选择上,该车有着它自己独到的亮点。

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  上车身部分虽然结构与很多传统车身大同小异,但在材料选择上,2000MPa热成型钢的使用算是同级领先的存在,理论上它保证了车体侧向安全性,甚至于侧向柱碰也能抵挡得住。而在车身连接方面,由于采用了多种材料进行拼接,故在材料连接的难度上也要高于全铝车身,这对于未来量产产品提出了较高要求。

点评:

  还是那句话,在没有量产车之前,我不会对产品有绝对评价。该车的“上钢下铝”概念确实是个创新点,让合适的材料用在合适的地方,这样的车身才能称得上是好车身,无论全铝还是钢铝混合,其实它们都有着各自的优点,没有绝对的谁好谁坏。至于说爱驰U5这个车身展品,恰恰正是体现了多种材料配合并优势互补的特点。

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