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车身用料,不得不说的那些事儿

汽车发烧友

1885年,这是真正的现代汽车诞生的时刻。由卡尔.本茨制造并发明的第一台三轮汽车问世。动力配备则是一台用有0.85马力的汽油机。而对于这俩雏形汽车的车身用料,我只能想到简陋这个词。





虽然人类发明的第一辆现代汽车无论是车身用料,还是功能配备都简陋的一塌糊涂。但其不可磨灭的历史意义却让我们对这辆车怀揣敬意。也正是它的出现,奠定了未来汽车的发展趋势。



“维克托得亚”牌汽车



本茨的第一辆汽车问世后不久,他的夫人贝瑞塔·林格便做出了一个勇敢的决定:她带着孩子驾驶着本茨的汽车,一路颠簸一百多公里去看望孩子的祖母,随后,贝尔塔马上给本茨电报“汽车经受住了考验,请速申请慕尼黑博览会”。


同年9月12日,本茨的发明在慕尼黑博览会上取得非常大的轰动,当时的报纸如此描述——“星期六下午,人们怀着惊奇的目光看到一辆三轮马车在街上行走,前 边没有马,也没有辕杆,车上只有一个男人,马车在自己行走,大街上的人们都惊奇万分。”慕尼黑博览会后,大批客户开始向本茨订购汽车。


此后,本茨的事业有了蓬勃的发展,同时也拥有了德国最大的汽车制造厂。于是“维克托得亚”牌汽车问世了。此时的汽车车身、车架等大部件都改用了钢板和铝板 等材料制作,但由于价格昂贵,销量却低的可怜。直到1894年之后,本茨对前期生产的'维克托得亚'牌汽车进行了改进,将车厢座位设计成面对面的18个, 同时车身用料则采用造价低廉的铁皮配合软顶设计。这一项改革,让维克托得亚因此成为了世界上第一辆公共汽车。



福特T型车的工业流水线



1908年,福特公司生产出第一辆属于普通老百姓的汽车-T型车。到了1913年,福特汽车公司又开发出了世界上第一条流水线,这一举动让T型车一共达到了1500万量,创造了一个至今未能打破的记录。

另外值得一提的是,在此之前,一些纯手工打造的汽车车身材料基本都 是用钢板或者铁板制成的。但如果手工打造圆弧的车壳表面,就无法完成流水线的生产概念。 因为当时模具承受不了铁、钢等高硬度的金属,而且使用钢板等材料成本也太高,整体重量也不适合这部车的马力配置。于是乎他们选择了使用tin锡片来做压模再于与焊接与组装。这样大大的降低了材料与生产成本,产量也快速的成长起来。


但作为安全性考虑,tin锡片的硬度很低,所以后来的汽车车身选材便慢慢淘汰掉了tin锡这一材料。



1948年福特F系列皮卡



提到福特,就不得不说它引以为豪的车型,F系列皮卡。其实早在1900年,亨利。福特制造的第三辆汽车就是一部卡车,1917年,福特推出了T型卡车底盘,这是一种专门为卡车设计的底盘,自此开始,福特一直没有停止对皮卡的设计和研发。

其中最被广为熟知的,也算是福特最显赫的品牌标签------F系列皮卡,截止到2002年底销量已达到2,750万辆,超过了福特的T型车和大众的甲壳虫汽车,成为汽车史上最畅销的车型。


而最早的F系列皮卡,正是这一荣誉的奠基者。当时为了使用寿命、实用性和造价考虑,整车车身用料基本都为铁皮材质,包括前杠和后杠也都选用了铁板作为设计 材料。因为原材料造价低廉,且符合“皮实,耐用,好打理”的特性,F系列皮卡一经推出便受到了当时民众的热烈追捧!



承载式车身



1925年文森卓·兰西亚发明了承载式车身,车身由钢板冲压成型的金属结构件和大型覆盖件组成,这种金属结构的车身一直沿用至今,得到不断的完善和发展。钢板作为生产汽车外壳沿用至今的材料。在金属的二次加工方面设计师们一直在追寻其更强的可塑性。



非承载式车身



相对于承载式车身来说,非承载式车身的出现一定意义上拓展了汽车构造和材料选用上的开发潜力。因为非承载式车身最大的特点就是刚性车架作为车辆支撑和发动 机等重要原件安装的主体。车身通过橡胶软垫或弹簧与车架作柔性连接。车架是支撑全车的基础,承受着在其上所安装的各个总成的各种载荷。车身只承受所装载的 人员和货物的重力及惯性力,在车架设计时不考虑车身对车架承载所起的辅助作用。

所以非承载车身的出现,让车体的材料构成又有了新的变革。因为不用考虑支撑整车所需要的强度,所以各部件的选料可以针对其作用而定。为了在碰撞时尽可能保障行人的安全,所以车辆前后杠现在都必须选用塑料制品,在减重的同时以起到碰撞时给予行人最大的缓冲保护。


因为非承载车身在一定程度上增加了车体外壳安装的可塑性,同时也为车辆发生轻微碰撞后的修理和维护带来了更廉价和便捷的条件。所以现在绝大部分车系都采用非承载式车身的构造。



70年代的世界名车



从20世纪70年代开始,轿车车身钢板采用镀锌薄钢板。镀锌薄钢板广泛应用在汽车上,这是因为它有良好的抗腐蚀能力。经研究,在镀锌量350克/平方米(单面)时,镀锌钢板在屋外的寿命(生红锈),田园地带约为15-18年,工业地带大约3-5年,这比普通钢板长几倍甚至十几倍。



高强度钢板被越来越多的汽车厂商所青睐



在现代汽车生产中,使用得最多的还是普通低碳钢板。低碳钢板具有很好的塑形性能,强度和刚度也能满足汽车车身的要求,同时能满足车身拼焊的要求,因此在汽车车身上应用很广。


为了满足汽车制造业追求轻量化的要求,钢铁企业相继推出高强度汽车钢材系列钢板。这种高强度钢板是在低碳钢板的基础上采用强化方法得到的,抗拉强度得到大幅增强。利用高强度特性,可以在厚度减薄的情况下依然保持汽车车身的机械性能要求,从而减轻了汽车重量。这种高强度钢板也愈发被更多的汽车厂商所青睐。



全铝制车身的捷豹XJ8



近年来在中高档汽车上越来越多使用了铝或塑料等非钢铁材料做车身部件,例如奥迪A2全铝制车身,日产SUV“奇骏”用塑料做前翼子板等等,同时更多的乘用车保险杠用塑料制成。

许多人认为,钢板厚度越厚的车安全系数越高。但现代的轿车设计恰恰不是这样考虑,设计者从力学研究的角度出发,根据不同的受力状况,让部分车体在碰撞时起到吸能分散的作用,尽量减弱冲击力。达到最大限度的保护驾驶员及乘员的目的。



全碳纤维车身的兰博基尼



现在越来越多的超级跑车选用碳纤维材质为制作车身的主要材料,很多改装发烧友也把碳纤维改装件誉为”减重神器“。之所以碳纤维收到如此强烈的追捧,是和他材料的特质密不可分的。


许多人提到碳纤维第一反应就是好看,磨砂般的黑色,神秘感十足。但是好看,那是我们所看到的一面。具体的好处还是有很多的,列举几个供大家参考:


  1。碳纤维的比重小于合金,可以减轻车身重量,增加车体的性能(如加速、油耗、弯道性能等)


  2。碳纤维的强度较高,车体更加结实、坚固。


  3。碰撞时,碳纤维会粉碎性断开,从而吸收撞击能量,保护驾驶者。


除了碳纤维以外,pagani的钛碳合金车身更是给超跑冠以了一个新的定义。昂贵的造价只为了追求速度,重量轻的同时兼并车身强度高,抗腐蚀性好等等优点。但硬度较低,受到大的冲击会变形且维修困难等弊端让很多量产车就望尘莫及了。


回想车身用料的变化和更迭,我们不难看出他的趋势一定是向着更轻、更硬、寿命更长来发展的。(PS:如果非要拿超跑的全车碳纤维或者土豪们的“黄金车”来考量未来汽车材质标准的话,那就当小编什么也没说吧。。。)


科技发展的迅速程度,我们不敢预料。所以未来的汽车的用料到底是什么,动力总成,刹车系统又会有什么颠覆性的设计,我们不得而知。但有一点是可以肯定的,再好的科技和发明,其出发点也一定会是以人为本。对于汽车而言,安全性一定是其雷打不动的设计考量标准!

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