輕量化的意義

很多人都聽說過「汽車輕量化」，但並不知道其背後的真正意義。其實輕量化一直都是汽車行業所追求的一個目標，對整個汽車行業來講都非常重要。

很多人都會誤以為汽車輕量化是生產商偷工減料從而減輕質量，會影響汽車的安全性能。其實不然，所謂的「汽車輕量化」是在保證汽車的強度和安全性能的前提下，儘可能地降低汽車的整備質量，從而提高汽車的動力性，減少燃料消耗，降低排氣污染。

圖：碳纖單體殼可以比全鋁車身減輕20%~30%，堅固度卻可提升25%左右，很多F1賽車手都是靠它撿回一命。

實驗證明，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%~8%；汽車整備質量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3~0.6升。

輕量化也會影響汽車的動力性。同樣馬力的情況下，汽車越輕，動力推重比就越大。這也是為什麼《頭文字D》里藤原拓海240匹馬力，車重只有925KG的AE86（每匹馬力可以推動3.85KG），可以打敗高橋涼介260匹，重量高達1200KG的RX-7 FC3S（每匹馬力需推動4.62KG）。

輕量化還會影響汽車的剎車性。重量越輕，慣性越小，剎車距離就會越短。

輕量化還可以提高汽車的舒適性、轉向響應、操控穩定性及安全性，節省材料，降低製造成本。

輕量化這一概念最先起源於賽車運動，它的優勢其實不難理解，重量輕了，可以帶來更好的操控性，發動機輸出的動力能夠產生更高的加速度。

以前在學校玩賽車就深知輕量化的重要性，我們經常費盡心思只為了減輕那幾克，尤其是簧下質量。

圖：碳纖進氣、碳纖懸架、鈦合金半軸，大量的鋁合金零件，連舉升桿（桔紅色那根）都打了孔偷輕。

什麼是簧下質量呢？簧下質量是指不依靠懸架系統支撐的部件重量，包括輪胎、輪轂、剎車、半軸等。而簧上質量則是依靠懸架系統支撐的部件重量，包括車架、動力系統、傳動系統（除半軸）、乘員等。而懸架和轉向系統，一半計入簧下質量，一半計入簧上質量。

簧下質量尤其對汽車的舒適性、轉向響應、操控性和加速性影響更大，業內流傳著「簧下1KG相當於簧上10KG」的說法。

實現汽車輕量化的途徑有很多，例如採用拓步優化和有限元分析，優化車身及各零件結構，提升整車結構強度，降低耗材用量。

還有就是採用輕量化材料，比如鋁合金、鎂合金、鈦合金、工程塑料還有我之前提過的碳纖維（輕如羽毛的黑色黃金）等。全鋁車身可以比傳統鋼製車身輕30%~40%。

再者就是採用輕量化工藝，比如鍛造、3D列印、高強度鋼板材的冷衝壓工藝等。組裝式粉末冶金空心凸輪軸，與常規的鍛鋼件或鑄鐵件相比，可降重25%~30%。

之前有蔚來車主認為電動車不需要輕量化，其實不然，目前電動車最大的問題就是續航里程和車重的矛盾。電動汽車整車重量每降低10kg，續駛里程則可增加2.5km，這也是為什麼特斯拉和蔚來都採用全鋁車身。

圖：蔚來ES8的全鋁車身。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！