减重180公斤,这台美国SUV减配了吗?

减肥热情最高涨的人,永远是曾经胖过的。


汽车界最著名的胖子,是美国车,老司机口中“日本车铁皮薄、美国车油耗高”的经验之谈,至今依然是指引小白买车的至理名言。对这个偏见最不爽的,是通用汽车,于是近两年只要推出新车,通用必定会专门设坛开课,告诉世界自己早已不是胖子。


有上一代做参照的,就和上一代对比,看看自己减了多少斤,例如迈锐宝XL换代后减重120公斤、科鲁兹减重113公斤、科迈罗减重91公斤;如果是全新车型,例如凯迪拉克CT6,就挑尺寸相当甚至更小的竞品去比,就像天天背着个电子秤,见人就比身高体重。


这一次来到通用汽车泛亚技术中心,目的也是分享“减肥”经验,这次的主角是雪佛兰首次引入国内的中型SUV探界者,和上一代相比,它的体重减掉了180公斤,相当于10%。想象一下体重70公斤的你,两个月后减掉了7公斤,到时是不是也会逢人就得瑟一番?


车企谈轻量化,一般只会笼统地描述下采用了哪些新材料、哪些新工艺,很难让人体会到汽车减重的复杂和困难。通用这次活动则没什么虚的东西,全程干货堆叠,从工艺、材料、结构等几个方面全面地理解了探界者减掉的每一公斤、甚至每一克车重,都是如何实现的。


汽车轻量化大势所趋,减轻车重的好处新车君在《一辆轻盈的SUV,都能带来哪些好处?》中已经做过详细解读。今天就借探界者的活动,来了解下通用到底是如何扭转“油老虎”的形象。


首先,汽车轻量化从技术角度而言并不是黑科技,曾经有一辆极度轻量化的概念车,车重只有100多千克,相当于一辆普通轿车的十分之一。但汽车减重必须要保证两个前提,抛开它们来谈轻量化,是没有意义的。

这两个前提,就是成本和安全。


雪佛兰是一个定位主流家用市场的品牌,所以它要减重就不能仿效奔驰、宝马、捷豹路虎等豪华品牌,大量采用铝合金甚至碳纤维这种轻盈但昂贵的材料。不过,这不代表雪佛兰就不能在材料方面做文章。


在探界者身上,雪佛兰减重的第一个措施是大量采用强度更高的钢材,包括低碳钢、烘烤硬化钢、低合金高强钢、双相钢与多相钢以及超高强度钢,不同强度的钢材用在不同的部位。这就是车身减重的第一个要领:在适当的部位用上最适合的材料


确定哪个部位采用哪种材料的同时,车企还要考虑的是用这些材料搭建出最坚固的框架结构。汽车发生碰撞时,作用到车身和框架上的冲击力是不规则且难以捉摸的,例如证明碰撞时,冲击力会沿着怎样的方向传递,是需要一次次试验才能找到规律的,当找到规律之后,就可以在冲击力强的地方进行专门加强,而冲击力影响小的地方,就可以相应减少材料。


这是车身减重的第二个要领:用最合理的结构,以最少的材料实现最高的坚固性


当然,车企为了捕捉冲击力的规律,不能一辆一辆车拿去撞,这样的成本谁都无法承受。庆幸的是,现在的车企有运算能力强大的计算机。探界者的车身开发前期,计算机辅助工程仿真工具(CAE)进行了950万小时的运算,拓扑工具则能帮助工程师在不同材料、不同荷载情形之间找到最佳的平衡点。


拥有适当的材料与合理的结构,一辆车的体型就算得上健康匀称了,但健身爱好者是不会满足于此的,他们还会通过各种训练方式来塑造各个部位的肌肉线条,让身体不但匀称健康、而且优雅健美。


雪佛兰也没有止步于此,它对探界者的减重方针是“不放过每一克车重”,这就类似于健身爱好者对每一块肌肉的锱铢必较了。那么探界者是怎样一克一克地去抠车重的呢?


其实原理和上面提到的“用最少的材料实现最高的坚固性”一致,只不过这里体现的要更加微观细致。如上面这张探界者解剖图,我们可以看到钢板上有大大小小的圆形、椭圆形孔洞,这些被挖掉的部位,就是通过电脑模拟发现不会影响结构强度的部位,相当于我们身体中那些无用的赘肉。


再看这张图,探界者框架、钢板的边缘有大量的不同尺寸的椭圆凹槽,这些地方也是被工程师判定无用之后给抠掉的。这些凹槽和孔洞每一个可能只能减掉一两克重量,但聚少成多,探界者相比上一代缩减的180千克车重,相当一部分就是这样一克一克减下去的。


当然,这些凹槽和孔洞不是随便乱挖的,它们需要经过大量的计算机模拟试验才能找到哪些地方可以挖、哪些地方万万不能动。这一点,就是汽车减重必须要下的功夫,也是自主品牌当前亟待改善的地方。


除了挖洞、挖槽之外,探界者还有一个抠材料的办法,就是成为变截面滚压(TRB)的加工工艺。这个工艺的关键点在于“变截面”,意思就是能够加工出厚度不同的板材,同一块板材该厚的地方厚,该薄的地方薄,这样一来就又减掉了一部分重量。


材料和结构做到最优之后,汽车减重的任务还没有结束,最后一个可以吹毛求疵的地方,是在车身各个零件结合到一起的时候,也就是业内常说的焊装流程。这个流程中,探界者采用了等离子钎焊、激光钎焊、Arplas焊等一系列新式焊接工艺,以及涂胶粘合等措施,在车身完成的最后一个环节进一步抠掉了一部分车重。


最后说两句


看到这里,你可能会产生这样的怀疑:雪佛兰费尽心机地去一克一克地抠车重,真的有必要吗?它实现的减重效果值得前期付出的人力、物力成本吗?


轻量化对于普通的家用车而言一直是件奢侈的事,因为豪华车企的轻量化主要倚赖的是采用昂贵的轻质材料,在铝合金和碳纤维成本居高不下的今天,这个策略是不适用于普通的家用车的。


然而,注重油耗的主流消费者,其实同样需要良好的轻量化技术,而要想在不增加成本的前提下实现这一点,就只能像通用这样花大量的时间和精力,用各种技术和工艺把车重一点一点降下去。


所以,减肥很难,但用心的话,我们都能做得到。


(本文首发《新车新技术》,作者红心萝卜)

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