鋼鋁混合形式 首曝愛馳U5車身結(jié)構(gòu)設(shè)計
在這個號稱技術(shù)先進(jìn)的新能源圈,相信大家經(jīng)常會聽到“全鋁車身”的概念。誠然,對于蔚來ES8(查成交價|參配|優(yōu)惠政策)這樣的先鋒初創(chuàng)企業(yè)來說,全鋁車身帶給他們的不僅僅是“看起來高級”,還有新能源汽車架構(gòu)因其安全、輕量化的特點(diǎn)而帶來的諸多優(yōu)勢。但是全鋁車身真的“無敵”嗎?我不這么認(rèn)為。今天我們來看看所謂的“鋼鋁混動”車身是如何“檢查缺陷和陷阱”的。
○老套路,30秒看愛知U5鋼鋁混動車身亮點(diǎn)
1.車身的材料分布基本為“上鋼下鋁”,平臺結(jié)構(gòu)采用鋁合金。
2.鋼鋁連接工藝復(fù)雜。
3.車身A、B柱和車門橫梁的強(qiáng)度相對較高。
○全鋁車身可能不是最佳解決方案
前腳剛寫了愛知MAS平臺的框架,然后在中國車身大會上,愛知U5的車身被展出。很多人似乎覺得“上鋼下鋁”的概念比起全鋁車身有點(diǎn)Low,但事實(shí)真的是這樣嗎?
直觀來看,鋁合金似乎在吸能、韌性、重量輕等方面有優(yōu)勢,但在剛性和強(qiáng)度方面,鋼的優(yōu)勢就能體現(xiàn)出來。當(dāng)然,除了材料本身的質(zhì)量之外,制造工藝的優(yōu)化和成本的降低也很重要,在不同的位置使用合適的材料也很重要,不能一概而論。
熱成型鋼是由鋼加熱而成,內(nèi)部由全奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槿R氏體,達(dá)到1500MPa左右的超高強(qiáng)度。強(qiáng)度更高的鋼材不僅可以提高車身整體強(qiáng)度,保證安全性,同時還可以優(yōu)化結(jié)構(gòu),減少一些鋼和鋁材料的使用,甚至在某些情況下達(dá)到比全鋁結(jié)構(gòu)更高的輕量化水平。
因此,就車身結(jié)構(gòu)而言,使用全鋁未必比鋼鋁和純鋼車身更好。如果在正確的位置使用了正確的材料,并且對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了優(yōu)化,那么車身可以算是一個不錯的。另外,在全鋁和鋼鋁車身的博弈中,采用哪種材質(zhì)的車身形式,也很大程度上取決于這個品牌的定位和專利,甚至包括歷史原因,所以我們不能一概而論,只能說每個人都有自己的需求。
○車身下半部分的鋁部分采用多種工藝成型。
其實(shí)在講愛知MAS的時候,我已經(jīng)講過車身下部的結(jié)構(gòu)。在這里,我將圍繞兩個關(guān)鍵點(diǎn)對車身進(jìn)行簡要分析:結(jié)構(gòu)設(shè)計和技術(shù)。
有一個關(guān)于鋁合金正面結(jié)構(gòu)的知識點(diǎn),值得一說。與傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)相比,鋁合金的強(qiáng)度雖然不算優(yōu)秀,但足以應(yīng)對目前各種碰撞試驗(yàn),這也是現(xiàn)階段新中高端車型的主流選擇。至于鋁合金的優(yōu)點(diǎn),當(dāng)發(fā)生碰撞變形時,鋁合金在塌陷過程中可以達(dá)到比鋼材更好的吸能效果,保證了乘員艙的完整性。
由于車身內(nèi)部沒有中央通道,純電動平臺可以實(shí)現(xiàn)貫穿式車身底部橫梁的設(shè)計,從而保證乘員艙真正形成截面封閉的框架結(jié)構(gòu),提高整個車身的剛性和橫向安全強(qiáng)度。另外,對于車底電池本身來說,其周邊框架結(jié)構(gòu)也可以看作是碰撞力的分散。這樣的話,雖然在應(yīng)對側(cè)面碰撞方面有強(qiáng)度優(yōu)勢,但別忘了車下有行駛電池,所以橫向強(qiáng)度要比傳統(tǒng)車高,要批評而不是優(yōu)化。
下半身為了輕量化和吸能,采用了多種工藝制成的鋁合金結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)設(shè)計上有別于很多同級別產(chǎn)品。但愛知這么做是為了未來戰(zhàn)略:下車身結(jié)構(gòu)是平臺產(chǎn)品,所以在強(qiáng)度設(shè)計上需要兼顧更高級別的車型。
○車身材料上部強(qiáng)度較高。
完成了車身下部,我們再來看看上部??紤]到強(qiáng)度、剛度和成本,車身上部為傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu),電動車和燃油車的上部差別不大,所以車身看起來比較傳統(tǒng)。在上身材料的選擇上,這款車有自己獨(dú)特的亮點(diǎn)。
雖然上車體的結(jié)構(gòu)與很多傳統(tǒng)車體相似,但在選材方面,采用2000MPa熱成型型鋼是同級領(lǐng)先的。理論上保證了車身的橫向安全性,即使是側(cè)柱碰撞也能承受。車身連接方面,由于拼接采用多種材料,材料連接難度高于全鋁車身,對未來量產(chǎn)產(chǎn)品提出了更高的要求。
編輯摘要:
同樣,在有量產(chǎn)車之前,我不會對產(chǎn)品有絕對的評價。該車“頂鋼底鋁”的理念確實(shí)是一個創(chuàng)新點(diǎn)。只有在正確的地方使用正確的材料,這樣的車身才能被稱為好車身。不管是全鋁還是鋼鋁混合,其實(shí)都有各自的優(yōu)勢,誰好誰壞沒有絕對的區(qū)別。至于車身展品愛知U5,正好體現(xiàn)了多種材料優(yōu)勢互補(bǔ)的特點(diǎn)。
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