¿De qué materiales deben estar fabricados los coches para ser considerados de “alta gama”?
Esta vez, Mercedes-Benz es el primero en llevar la peor parte. Aunque la actual Clase E de Mercedes-Benz lleva casi cuatro años en el mercado, la cubierta de puerta de "aluminio por acero", tan publicitada al principio de la sustitución, ya es cosa del pasado, pero aún así no puede detener el entusiasmo de los consumidores de melón. Además, incluso en medio de las críticas del "buen amigo" de Mercedes-Benz, BMW, el BMW Serie 3 de producción nacional también quedó expuesto. El capó y los guardabarros delanteros se cambiaron de los materiales de aleación de aluminio de los modelos extranjeros a materiales de acero.
En términos de selección del material de la carrocería, ¿es la aleación de aluminio realmente "superior" que el acero?
El acero es uno de los materiales más antiguos y utilizados en la historia de la industria humana. Desde el día en que nació el coche, el acero ha sido el material principal del mismo. Las aleaciones de aluminio tienen una historia mucho más corta en la fabricación de automóviles. Este material ligero procede originalmente de la industria aeroespacial (por supuesto, al igual que en los coches, los compuestos han empezado a sustituirlo en los últimos años) y fue utilizado por Jaguar en los años 30. La "carrocería totalmente de aluminio" nació en 1994, después de que el Audi A8 lanzara oficialmente la estructura de carrocería ASF.
Si desea hacer una comparación sencilla entre el acero y la aleación de aluminio, las propiedades físicas más simples son las siguientes: la resistencia a la tracción de la aleación de aluminio supera a la del acero, pero su tenacidad es mucho menor que la del acero. , y la gravedad específica de los dos es diferente, y el mismo volumen de aleación de aluminio es casi la mitad más ligero que el acero.
Los automóviles modernos, especialmente los de alta gama que enfatizan el rendimiento y el lujo, utilizan aleaciones de aluminio para ahorrar un peso valioso. El peso ligero juega un papel importante en el rendimiento del automóvil, afectando el consumo de combustible, la capacidad de frenado, la velocidad máxima, el rendimiento de aceleración e incluso la dinámica en las curvas. En el campo de los autos de carrera y los autos modificados, hay un dicho que dice que "es mejor si la potencia es inferior a 10 kg"; reducir la masa del vehículo en un 10% puede mejorar la eficiencia del combustible entre un 6% y un 8%; una figura muy impresionante. Esto demuestra la importancia del aligeramiento de los vehículos.
Utilizar aleaciones de aluminio más ligeras puede ahorrar más peso. A los ojos de muchas personas, la aleación de aluminio se considera "relativamente avanzada". Pero construir un coche no es tan sencillo.
La resistencia a la tracción de la aleación de aluminio supera a la del acero, pero su tenacidad es mucho peor que la del acero. En pocas palabras, las aleaciones de aluminio son más duras pero más frágiles, mientras que el acero es más blando pero más dúctil. Cuando ocurre una colisión y también se excede el límite de tensión de los componentes estructurales, el acero resistirá paso a paso hasta el punto en que su elasticidad puede compensar parte de la fuerza del impacto, la aleación de aluminio colapsará instantáneamente y se "rinderá" directamente;
En un famoso accidente automovilístico ese año, el Audi R8 totalmente de aluminio quedó hecho pedazos...
Más importante aún, para las aleaciones de aluminio, este defecto es casi imposible de superar. Algunas personas pueden decir que dado que la aleación de aluminio es mucho más liviana que el acero, ¿podemos hacer que la aleación de aluminio sea más gruesa que el acero con el mismo peso? no quiero! A medida que aumenta el espesor, el límite elástico de la aleación de aluminio disminuirá. ¡Cuanto más gruesa sea la aleación de aluminio, más fácil será romperla directamente en dos pedazos bajo la fuerza del impacto!
Además, en comparación con el acero, las aleaciones de aluminio tienen desventajas como un pobre rendimiento de soldadura y altos costos de procesamiento. Ya sabes, el coste no es sólo para el fabricante del coche: las aleaciones de aluminio con poca dureza son casi imposibles de reparar con chapa en caso de colisión, sino que hay que sustituirlas en su totalidad.
Cuando se trata de la carrocería totalmente de aluminio, pensaremos en los dos nombres mencionados anteriormente: Audi y Jaguar, pero la carrocería totalmente de aluminio del Jaguar XFL "sólo" utiliza un 75% de aleación de aluminio. no la mayoría La gente piensa al 100%; Audi también está reduciendo gradualmente la proporción de aleación de aluminio en los modelos de alta gama.
Audi reemplazó la aleación de aluminio y agregó materiales compuestos reforzados con fibra de carbono; si insiste, los materiales compuestos de aleación de titanio y fibra de carbono son materiales "más avanzados" que la aleación de aluminio. Por ejemplo, la densidad de los materiales compuestos de fibra de carbono es menor que la de las aleaciones de aluminio, y la resistencia a la tracción puede alcanzar fácilmente más de 3500 Mpa, que es aproximadamente de 8 a 10 veces mayor que la de las aleaciones de aluminio y los aceros, mientras que las aleaciones de titanio pueden alcanzar una alta dureza; y alta tenacidad al mismo tiempo, y son ventajas tanto de las aleaciones de aluminio como de los aceros.
Entonces, ¿por qué los automóviles no utilizan estos dos materiales “superiores” en grandes cantidades? Costo, costo, costo. Debido a su elevado coste, la fibra de carbono y las aleaciones de titanio sólo se utilizan en unos pocos lugares y en unos pocos modelos. La fibra de carbono también tiene muy poca dureza y es casi insostenible. Un ligero toque supondrá enormes costes de sustitución, por lo que sólo unos pocos superdeportivos como el BMW i8, Koenigsegg y Lamborghini utilizarán este material. Además de ser costosas, las aleaciones de titanio también tienen las desventajas de una conformabilidad deficiente y un rendimiento de soldadura deficiente.
Sólo monstruos como el NSX y el Bugatti Chiron se molestan en utilizar un poco en el cigüeñal del motor o en las pinzas de freno.
En resumen, independientemente de la aleación de aluminio, el acero, la fibra de carbono o la aleación de titanio, todos tienen diferentes características y diferentes "valores". No existe un "superior o inferior" absoluto entre ellos, simplemente tienen sus propias fortalezas.
De hecho, con el desarrollo de los automóviles, están surgiendo diversos materiales nuevos. Por ejemplo, en el Lee, nailon (¡has leído bien! El basculante principal inferior está hecho del mismo material que las medias de tu novia, Volvo, que siempre se ha preocupado por la protección del medio ambiente, incluso cooperó con una empresa llamada Bcomp's); intenta utilizar plástico reciclado del mar Los plásticos (como su nombre indica, residuos plásticos extraídos del mar) se reorganizan para fabricar piezas interiores semiestructurales.
De hecho, no importa de qué material. es más “avanzado”, el más adecuado y práctico es el mejor
Este artículo es del autor de Autohome y no representa la posición de Autohome.