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輕質材料讓汽車“飛起來”

時間:2010-12-30 09:25來源:環球網 作者:
  

    在剛剛落幕的洛杉磯車展上,設計師們希望設計更加輕便的車身,從而達到節能減排的目的。目前,設計師們瞄準總重量可以低于1000磅的目標,這一重量只有克萊斯勒300C的四分之一重,或者馬自達Miata兩座的二分之一重。當然,在減輕車身重量的同時,廠商強調一定會保證汽車的安全性和舒適性,他們表示:“我們希望駕駛者充分享受駕駛的樂趣,但是同時不用犧牲對安全性和時尚外形的追求。”

    在發動機上做文章

    在面對這一挑戰時,大多數汽車設計師第一選擇就是舍棄發動機。很多入選車型都選擇利用壓縮空氣代替發動機,作為汽車動力。壓縮空氣是一種在熱氣球上得到很好利用的動力,目前將其利用在汽車上,是很多設計師認真考慮和研究的事情。

    卡迪拉克走在了這一技術的前沿,卡迪拉克Aera在動力方面完全依靠壓縮空氣。整體車身將在格柵網狀結構上搭建,并且采用聚合物材料;沃爾沃Air Motion在利用壓縮空氣方面也表現得非常突出,“這款車像是一款‘空氣補給中心’———大的空氣渦輪機會為空氣壓縮機提供車輛所需的動力,而且這款車還會在車身上使用碳纖維材料。”沃爾沃相關負責人向記者介紹。

    除了完全舍棄發動機,改進現有發動機也有妙手回春的作用。全新雷克薩斯豪華運動型轎車IS 250利用輕質發動機,搭載全新2.5升V型6缸24氣門帶雙智能正時可變氣門控制系統發動機,設計緊湊、質量更輕。這款全新發動機采用D-4缸內直噴技術,缸內燃油噴射效果更好,霧化更為充分,能夠達到出色的空燃比,大幅提升車輛動力輸出和燃油效率,從而顯著減少尾氣的排放,以更小排量實現對環境的保護。

    全新油電混合動力豪華SUV RX 450h,采用了3.5升V6阿特金森循環(Atkinson-cycle)發動機、輕型電動機、體積更小質量更輕的動力控制單元和其他節油創新設計。在動力提升了10%的基礎上,RX 450h的燃油消耗達到了創紀錄的7升/百公里(綜合油耗);作為一款完全油電混合動力車型,全新RX 450h既可以在純電動或純汽油發動機模式下工作,也可以在兩種動力聯合的模式下工作。

    沃爾沃Air Motion概念車將風能轉化為電能。為了給布置在中間的儲氣罐提供所需的壓縮空氣,沃爾沃Air Motion概念車使用了空氣補給站。采用可在上千英尺高空上使用的飛機渦輪機扇,可以將風能轉化為電能供空氣壓縮機使用。Air Motion由于采用了強勁簡單的氣動馬達取代笨重的內燃機,比傳統汽車少用了上千個零部件。這種馬達在運轉時會冷卻而不是升溫,因而不需要沉重的冷卻系統。

    高科技材料吸引人

    日系車方面,日產和豐田一直走在高科技材料的前沿。日產IV從植物材料中獲取靈感,車身利用了常春藤和蜘蛛網的混合物,這種材料被日產稱為“有機人工合成材料”,是一種新的制成品;豐田Nori由豐田Calty設計室設計,同樣在車型上利用植物元素,比如海藻。它“代表將車身和底盤建立為一個Podular模式,它會將結實、輕便和美觀結合起來。”

    超級跑車LFA采用了由雷克薩斯研發團隊完全自主開發的輕質高強度材料———碳纖維增強塑料(CFRP),不但實現了4倍于鋁材的高強度,更完美降低了車身自重,成就了LFA輕靈卓越的動態表現。雷克薩斯方面透露:“由碳陶復合材料(CCM)制成的剎車盤不僅進一步減輕了車身重量,且具有顯著的抗熱衰退性,使用壽命更長。”

    梅賽德斯 Biome除了使用金屬和碳纖維,梅賽德斯北美設計中心還計劃在其身上使用植物材料。Biome在工程技術方面將會秉承梅賽德斯-奔馳的基因。這款車將利用太陽能驅動,并將這一能量以液體形式儲存在BioNectar4534上;Smart entry由位于德國的梅賽德斯-奔馳設計室設計,像是未來主義的發射艙。這款用碳纖維制成的車,完全可以被稱為高科技機器人。

    外形設計不可小視

    巧妙的外形設計也可以大大減少車身的重量,達到意想不到的效果。本田Air外形上有點像過山車,又有點像降落傘,由本田位于帕薩迪納的設計室設計,據說車的總重量只有800磅。Maybach Drs有點像放大款的“賽格威”,是梅賽德斯-奔馳位于日本的設計中心推出的一款“電動人力車”,它內部還安裝了和城市交通系統連接的車載電腦,整個車由車載電腦控制。

    沃爾沃Air Motion概念車重量不到 454公斤,它的造型猶如一只蚌殼,采用超輕碳纖維材料雕塑而成。設計底盤、內飾和懸架所采用的一體式設計法,對于汽車減重也起了顯著的作用。它由沃爾沃監測與概念中心開發。該中心建于1986年,位于美國加利福尼亞。沃爾沃汽車有3個設計中心,分別位于哥德堡、巴塞羅那和加利福尼亞,可以吸收世界上最新設計思想,用于車型設計中。

    Air Motion概念車在超前設計理念、環保思想、動力工程技術和駕駛樂趣等多個方面向人們展示了沃爾沃汽車在工程技術、環保、安全和設計方面擁有強大的實力。沃爾沃Air Motion概念車的設計哲學是:最大限度減小重量與復雜度,最大限度增加駕駛樂趣。沃爾沃汽車開發出這款Air Motion概念車,瞄準的對象是駕駛愛好者,同時又展示了北歐設計的純凈之美,提供了一種不影響環境的激情駕駛體驗。整車利用風能轉化為電能,從而不使用一滴油。

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