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从奇瑞捷豹路虎全球样板工厂一探全铝车身的秘密

原标题:从奇瑞捷豹路虎全球样板工厂一探全铝车身的秘密

个品牌都有它们固有的标签,如奔驰的豪华,宝马的操控,今天来说一个和材料有关的品牌——捷豹。捷豹是世界上最早大量使用铝合金材料的品牌,从1936年世界第一款全铝跑车SS100,到创造人类速度记录的传奇跑车XJ220。

捷豹XJ220

2012年,在捷豹路虎与奇瑞合作后,奇瑞捷豹路虎在常熟建成了国内首家专制全铝车身的生产车间。而今年六月常熟工厂二期也盛大开业,不仅将总产能提升到了20万台每年,焊装车间扩建区域自动化率100%,提高了焊装车间整体自动化率。我想除去“全铝车身”这个标签外,未来智能制造也将成为奇瑞捷豹路虎另一个显著的标签。那么为何捷豹如此执着于铝合金这种材料呢,特别是国内首家中英合资的高端汽车企业奇瑞捷豹路虎,在其智能制造体系中,专门建立了全铝车身生产车间,它又有着怎样的意义呢?

奇瑞捷豹路虎国内首家专制全铝车身的生产车间

铝材的诞生

现代制铝工厂

首先我想从“铝”这种金属说起,相比于钢铁,铝具有低密度性、高导热性、高导电性、高抗腐蚀性等优点。但同样相比于钢铁,人类使用铝材的历史也要短很多,原因主要是,铝离子非常容易氧化,铝的氧化物又特别稳定,所以在自然环境中,绝无游离态铝的存在,再加上铝的化合物氧化性很弱,这就使得还原出金属铝成为了一项很困难的工作。在十七世纪的欧洲,铝制器皿甚至是一样奢侈品,只有王公贵族才能使用。

铝制器皿现在是随处可见,可曾经它也是奢侈品

事情在1892年发生了转机,奥地利科学家拜耳发明了从铝土中提取氧化铝的方法,扩大了氧化铝资源的来源,也就极大的降低了铝的生产成本。高纯铝的屈服强度太低,还不到10兆帕,甚至连许多木材都不如。而后在1906年,也就是在电解制纯铝10年后,维尔姆通过合金化,使得铝合金强度提高了至少5倍。从此时起铝便广泛的用于各个工业领域,大到航空航天,小到锅碗瓢盆,可以说现代人类已经与铝合金这种材料密不可分了。当然在汽车工业中铝合金也成为了运动、高端的代名词。

轻量化、高刚性是操控的本钱

奇瑞捷豹路虎全铝车身车间

现在可以回归正题了,通过之前的介绍,大家应该知道全铝车身第一大优点就是轻,用专业一些的术语来说,这叫做"轻量化设计"。在赛车界有一句老话:宁少10马力,不多1公斤,可见轻量化设计对于一台车的性能是多么的重要。在同样的动力水平下,更轻的车身自然会得到更好的加速成绩,同样由于惯性较小,所以制动距离则更短,此外,轻量化的车身在弯中的姿态也会更灵活。

全铝车身第二大优势在于"强度高",专业说法叫做"车身刚性高",我们知道车身结构由车架结构以及引擎盖、车门、行李箱盖等覆盖件组成,其中车架是主要受力结构,所以车身刚性主要指的是车架,也就是之前所说的全铝车身架构。

奇瑞捷豹XEL的全铝车身

当车在高速过弯或者重刹时,车身会受到横向或纵向加速度的拉扯,此时车身会产生不同程度的弯曲或者变形。刚性越好,车身的抗扭曲变形能力就越强,车身在弯道中的动态不会因为变形而导致不顺畅,从而提升操控性。

关于高刚性和轻量化设计对操控性的提升,之前在试驾捷豹XEL和XFL时就有很深刻的体验。这两款车在弯道中的车身姿态都非常的完美,特别是在连续弯角中,车身重心能够随着方向灵活的转移。通俗的说就是车身很整,没有多余拖泥带水的摆动,这极大地提升了驾驶者的信心。

奇瑞捷豹XEL的全铝车身

再举一个简单的例子,比如同样是170cm的身高,一个体重是50KG,另一个是100KG,让这两人去比赛跑步,那么结果是显而易见的,而且通常来说胖的人饭量也会更大。当然,我说的"饭量也会更大"对于车来讲就是油耗更大。再多说两句油耗,阻止汽车前进主要有两个因素,一是摩擦力,二是空气阻力。在汽车起步或低速行驶时,大部分动力都用在了克服摩擦力上,那么车重越轻自然摩擦力越小,从而达到了省油的目的。而且在大多城市里,堵车是件稀松平常的事,在这样的环境下,轻量化对油耗的影响就更为明显了。

所以说轻量化是一件一举多得的事。那么对于性能来说,轻量化是一个基础,从上面跑步的例子就能看出,就算你是个职业运动员,给你加上几十公斤的负重,那么就算对手是个普通人你也跑不过。

全铝车身极大提升了可靠性

除了对操控的影响外,刚性高在很大程度上也能改善车辆的行驶品质。这是因为,当车遇到颠簸时,就会引起车不同程度的共振,刚性越高就会使振动的幅度和频率越低,这就是所谓的整体感。倘若刚性低的车身常年处在一个较明显的扭曲、变形的状态之中,车身内部会产生更多摩擦和位移,导致金属疲劳情况的加重。

奇瑞捷豹路虎焊装车间

刚性高的车用上七八年,车身钣金件的缝隙都不会变大,反之车身就会变松松垮垮。当然车身刚性高带来最直观的好处就是安全性,这很好理解,就不多做解释了。

综上所述,我们可以看到,采用全铝车身架构的奇瑞捷豹路虎,不仅取得了更加优秀的操控性,同时在油耗、行驶品质以及安全性方面获得了更好的成绩。那么你可能会有疑问,既然全铝车身有这么多的好处,那么为何其他厂商没有采用呢?这是由于铝合金焊装性低,所以对加工工艺要求非常高。

奇瑞捷豹路虎的“金刚钻”

奇瑞捷豹路虎焊装车间

老话说“没有金刚钻就不揽瓷器活”,奇瑞捷豹路虎之所以能建立一所专制全铝车身的生产车间,是因为他们手里确实有过硬的技术,比如铆接胶合技术,这一冷连接技术可以避免车身连接处的热变形,不仅解决了铝合金材料焊装性低的问题,同时还确保车身连接强度。

为了保证质量,在奇瑞捷豹路虎的全铝车身车间里拥有完整的质量保证体系,包括自冲铆接的适时过程监控、可视化涂胶监测系统、激光在线精度测量控制系统等。此外质量工程师还要每天进行的车身破坏性检测,将铆点分离后在金相设备下测量铆点相关参数,来评估铆接性能。这确保了奇瑞捷豹路虎车型的车身误差均精确到±50微米!可以说技术是质量的保证,奇瑞捷豹路虎之所以使用全铝车身,是因为背后有深厚的技术储备。

写在最后

今天我们说到了铝合金的应用,倘若从汽车工业以及具体到车辆性能方面去观察,全铝车身拥有传统材料车身无法比拟的多种优势,而在这方面奇瑞捷豹路虎无疑走在了行业的前列。

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