李想的一番言論,讓“鋁”這種十分常見(jiàn)的材料突然火了起來(lái)。
“把自己家房子的鋼筋主結(jié)構(gòu)都拆掉,全部換成鋁的,絕對(duì)安全又科學(xué)!”、“一輛車(chē)什么地方用鋁,什么地方用鋼和鐵,不是拍腦袋、敲鍵盤(pán)決定的”、“橫向擺臂的沖壓結(jié)構(gòu)鋼板可以做到比鑄造鋁更好的強(qiáng)度和重量”……
在李想的言語(yǔ)中,對(duì)汽車(chē)發(fā)展舉足輕重的鋁合金,似乎已成為了一種低端廉價(jià)的劣質(zhì)材料,因此引起了部分網(wǎng)友的吐槽。
事實(shí)上,一種材料是好是壞,關(guān)鍵看用在什么地方。對(duì)于鋁合金,用在車(chē)身上未必好,但在簧下部件,鋁合金部件就肯定比鋼制或鑄鐵部件更好,這是不用討論的事情,誰(shuí)討論,就是在侮辱誰(shuí)的智商。
據(jù)資料記載,早在1896年,鋁合金材料就被應(yīng)用到汽車(chē)上,20世紀(jì)初期,部分車(chē)企為了追求更好的輕量化性能,開(kāi)始將鋁合金材料應(yīng)用到豪華車(chē)和賽車(chē)上。隨著各國(guó)排放法規(guī)日趨嚴(yán)格,加之用戶對(duì)汽車(chē)性能的需求不斷提高,鋁合金材料開(kāi)始得到大規(guī)模應(yīng)用。
第一次工業(yè)革命讓鋼鐵得到大規(guī)模生產(chǎn),而第二次工業(yè)革命則讓鋁合金得到廣泛的使用。
比普通鋼材更輕,是鋁合金最顯著的優(yōu)點(diǎn),那究竟輕了多少呢?根據(jù)型號(hào)不同,車(chē)用鋁合金的密度一般在2.72-2.82 g/cm3之間,鋼材的密度則在7.81-7.85 g/cm3之間,也就是說(shuō),在同等體積下,鋁合金的重量只有鋼材的約35%。
除了重量?jī)?yōu)勢(shì)之外,鋁合金還具備耐腐蝕性好、回收利用率高等優(yōu)點(diǎn),已成為汽車(chē)輕量化的主流材料。
根據(jù)所含元素含量以及加工工藝不同,鋁合金分為多種不同牌號(hào),汽車(chē)用的鋁合金一般是5000系列(常用于車(chē)身)以及6000、7000系列(用于強(qiáng)度需求更高的部件)。
當(dāng)然,就絕對(duì)強(qiáng)度而言,鋁合金理論上是不如鋼材的,但可以通過(guò)提升厚度、增加連桿等“堆料”的方式彌補(bǔ)強(qiáng)度上的不足。要實(shí)現(xiàn)相同的強(qiáng)度,鋁合金一般要比鋼材多出約40%的體積,根據(jù)上述的密度比例推算,在同等強(qiáng)度的前提下,鋁合金的重量也僅為鋼材的50%。
看回李想的那番話——“沖壓結(jié)構(gòu)鋼板可以做到比鑄造鋁更好的強(qiáng)度和重量”,確實(shí)讓人迷惑。
盡管鋁合金有著突出的輕量化優(yōu)勢(shì),但必須將其用在合適的地方,才能最大程度發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。
大家最耳熟能詳?shù)囊豁?xiàng)鋁合金技術(shù)應(yīng)用,應(yīng)該是全鋁車(chē)身。誕生于1994年的第一代奧迪A8,就是全球首款采用全鋁車(chē)身技術(shù)的量產(chǎn)轎車(chē),隨后,像林肯、凱迪拉克、Jeep等車(chē)企都有發(fā)展各自的全鋁車(chē)身技術(shù),而應(yīng)用得最廣、傳播得最多的,當(dāng)屬捷豹路虎。當(dāng)然,目前大部分號(hào)稱“全鋁車(chē)身”的車(chē)型,也只有承重的車(chē)架以及部分覆蓋件采用鋁合金材料。
來(lái)到電動(dòng)化時(shí)代,不少純電動(dòng)車(chē)也采用了全鋁車(chē)身技術(shù),除了蔚來(lái)ES6、ES8等相對(duì)高端的車(chē)型之外,像奇瑞小螞蟻這樣的入門(mén)產(chǎn)品,也用上了這項(xiàng)曾被譽(yù)為黑科技的技術(shù)。
純電動(dòng)車(chē)整車(chē)質(zhì)量降低10%,續(xù)航就能提升5%左右,這么看來(lái),全鋁車(chē)身與純電動(dòng)車(chē)是一對(duì)絕配,但隨著全鋁車(chē)身技術(shù)在業(yè)內(nèi)逐漸普及,其缺點(diǎn)也開(kāi)始顯現(xiàn):加工工藝復(fù)雜,連接難度大、維修成本高,大面積應(yīng)用在車(chē)身上,會(huì)顯著拉高制造成本——鋁材每噸的價(jià)格大概是鋼材的4倍。
鋁合金零部件不是通過(guò)焊接連接,而是通過(guò)鉚接和粘接。采用全鋁車(chē)身的車(chē)型一旦發(fā)生碰撞,很難進(jìn)行鈑金修復(fù),維修師傅多半會(huì)建議直接換件。
全鋁車(chē)身的各種弊端很大程度上抵消了其輕量化帶來(lái)的優(yōu)勢(shì),因此,包括奧迪在內(nèi)的多家企業(yè),已開(kāi)始放棄全鋁車(chē)身,轉(zhuǎn)而采用經(jīng)濟(jì)性更好的鋼鋁混合車(chē)身。
全鋁車(chē)身并不完美,但在汽車(chē)的一些關(guān)鍵部位上,鋁合金還是有著遠(yuǎn)勝鋼材的綜合性能。
例如發(fā)動(dòng)機(jī),這是純?nèi)加蛙?chē)除車(chē)架外重量最大的一個(gè)部件,將鋁合金應(yīng)用到發(fā)動(dòng)機(jī)上不僅能有效減輕重量,提升燃油經(jīng)濟(jì)性,對(duì)于以前置前驅(qū)結(jié)構(gòu)為主的家用車(chē)而言,還更有利于車(chē)身前后比重的調(diào)整,從而優(yōu)化行駛性能。
需要說(shuō)明的是,車(chē)企宣稱的“全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”,主要是指在氣門(mén)室、缸蓋、缸體、活塞、油底殼,以及渦輪增壓器殼體等部件上采用鋁合金材料,而像凸輪軸、活塞連桿、曲軸等對(duì)強(qiáng)度要求更高的部件,則更多采用高強(qiáng)度鋼打造。
鋁合金在耐磨性方面不如鑄鐵,因此全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體內(nèi)側(cè)通常會(huì)增加一個(gè)鑄鐵缸套,以保證缸體壽命。
與相同缸數(shù)、相同排量的鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)相比,“全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)”大概輕了20-30公斤,除此之外,它的散熱性能更好,抗爆性能更強(qiáng),可以使用更低黏度的機(jī)油,同時(shí)對(duì)高標(biāo)號(hào)汽油的依賴程度更低,在提升動(dòng)力、降低油耗之余,還能提升耐久度,是優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能的重要技術(shù)路線。
盡管傳統(tǒng)的鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)依然有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),比如在惡劣工況下的穩(wěn)定性更好,但在節(jié)能減排的大背景下,發(fā)動(dòng)機(jī)“鋁合金化”已是一個(gè)不可逆的大趨勢(shì)。
除了發(fā)動(dòng)機(jī)之外,鋁合金在汽車(chē)底盤(pán)還有更大的用武之地。這里說(shuō)的“底盤(pán)”準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是指簧下部件,例如輪圈、輪胎、剎車(chē)卡鉗、減震器筒身、懸架的各種拉桿,以及連接懸架和輪圈的轉(zhuǎn)向節(jié)等。這些部件都不由減震器的彈性元件支撐,對(duì)應(yīng)的,由彈性元件支撐的都可以算為簧上部件。
一般來(lái)說(shuō),汽車(chē)的簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量的比值越大,操控性和舒適性就會(huì)更好。
簧下質(zhì)量在汽車(chē)整備質(zhì)量中的占比不算大,但坊間一直有著“簧下減重一公斤,相當(dāng)于簧上減重十公斤”的說(shuō)法,雖然這個(gè)比例不太準(zhǔn)確,但卻道出了簧下質(zhì)量的重要性。
減輕簧下質(zhì)量,最顯著的效果并非降低油耗,而是提升汽車(chē)的操控穩(wěn)定性。要知道,簧下部件是會(huì)跟隨懸架系統(tǒng)一起運(yùn)動(dòng)的,這些部件越輕,慣性就越小,車(chē)輪對(duì)路面起伏的跟隨性能就越好, 車(chē)子開(kāi)起來(lái)也會(huì)更得心應(yīng)手。
同理,輪圈、半軸等部件的重量越輕,發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到輪胎上的動(dòng)力損失就越小,制動(dòng)時(shí)需要克服的自身慣性也會(huì)越小,加減速性能也會(huì)更優(yōu)秀。
降低簧下質(zhì)量,能讓?xiě)壹苤械幕顒?dòng)部件有更強(qiáng)的可控性,從而讓車(chē)輪貼服于路面。
另外,更輕的簧下部件也能大大減輕減震器的壓力,讓其工作變得更“高效”,在經(jīng)過(guò)坑洼路段時(shí),能更及時(shí)地化解路面震動(dòng),從而提高舒適性。
使用鋁合金部件取代鑄鐵部件,已成為豪華車(chē)企底盤(pán)輕量化的主流方案,像奔馳GLS、奧迪Q8、保時(shí)捷卡宴、賓利添越等旗艦級(jí)SUV,前后懸架都采用大量采用了鋁合金部件,尤其是在“理想L9懸架用料事件”中備受關(guān)注的后下擺臂,這些車(chē)型同樣都采用了鋁合金材料。
奧迪Q8的后懸架采用了全鋁五連桿的結(jié)構(gòu)。
除了頂級(jí)豪華SUV之外,像領(lǐng)克09、本田冠道等非豪華品牌的高端SUV,底盤(pán)同樣大量采用鋁合金部件——當(dāng)然也包括后下擺臂。再看理想L9的同價(jià)位競(jìng)品,蔚來(lái)ES8的懸架系統(tǒng)能看到的部分幾乎都是鋁合金部件,而且前后副車(chē)架都采用了鋁合金全框式設(shè)計(jì)。
蔚來(lái)ES8在底盤(pán)上大量采用了鋁合金部件。
但凡對(duì)駕乘品質(zhì)有較高追求的車(chē)型,都會(huì)在底盤(pán)大量采用鋁合金零件,當(dāng)然,要達(dá)到極致的操控性和舒適性,還必須在調(diào)校上多下功夫。然而,無(wú)論在懸架用料還是底盤(pán)調(diào)校上,理想L9都被找出了不少破綻。
理想L9后懸架,下擺臂采用了銀色防腐涂層,防腐效果更好,而且看起來(lái)也更像鋁合金。
理想ONE后懸架,其下擺臂同樣為采用了銀色涂層的沖壓鋼板。
事實(shí)上,從首款車(chē)型理想ONE開(kāi)始,理想就干起疑似“以鐵充鋁”的事情,手法跟理想L9一樣,都是在后下擺臂上涂上銀色的“防腐涂層”。而在調(diào)校方面,已有媒體對(duì)理想L9進(jìn)行過(guò)實(shí)測(cè),正常掉頭時(shí)車(chē)輛都會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的側(cè)傾、推頭,更別說(shuō)進(jìn)行激烈駕駛了。
前不久,一輛理想L9的門(mén)店試駕車(chē)還出現(xiàn)了因空氣懸架漏氣損壞而無(wú)法正常行駛的情況。這不禁讓人懷疑,理想L9的用料問(wèn)題是否不僅出在后懸架上,在其他核心部件上會(huì)不會(huì)還存在更嚴(yán)重的偷工減料現(xiàn)象?
面對(duì)市場(chǎng)的質(zhì)疑,理想還據(jù)理力爭(zhēng),并試圖讓消費(fèi)者相信“鋁合金下擺臂不如加了涂層的鑄鐵高級(jí)”、“損壞的空氣懸架只是試制零件”等謬論。所幸的是,市場(chǎng)早已把消費(fèi)者教育得非常聰明,他們不會(huì)相信這些掩飾真相話術(shù),正如他們不會(huì)相信理想L9能做到“500萬(wàn)內(nèi)最好”一樣。(文|超人)
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