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【品杂谈】一轻治百病!不用全铝车身的凯迪拉克如何实现轻量化?

作者:凯时娱乐  来源:凯时娱乐官网  时间:2019-09-26 19:47  点击:

  这几年,轻量化在汽车界成为了一个热词,“较上代减重XXX公斤”也成为了车企宣传的重要参数。那么,轻量化对消费者的好处究竟是什么?

  过去消费者买车,很少会去查看车重,而实际上一辆车如果在兼顾结构强度的前提下尽量减轻重量,带来的好处一点都不比人减肥要少。

  作为一款全新车型,凯迪拉克XT5的月销量一直在稳步增长,4月销量更是达到了创新高的5548辆,跨入到豪华中型SUV的第一阵营。其中一个重要原因,就是它以轻量化为突破口,再配合大量全新科技,彻底改变了人们对美国车厚重、操控差、费油的刻板印象,给消费者带来了许多现实利益。

  SUV空间大、舒适性高是它吸引人的优点,但同时也有油耗高、提速慢、操控差等一系列缺点,解决这个问题的最佳办法,自然就是“减肥”。

  XT5作为凯迪拉克最新的中型SUV,四驱顶配版的整备质量不过1930公斤,中配版重量甚至不足1800公斤,相比上一代中级SUV减重了150-200公斤。且不论新发动机、变速箱和车身平台,如此大的车重差距,在油耗、操控方面就能带来非常明显的提升。

  那么问题来了,XT5的重量都是从哪儿减下来的?它的配置、安全性和舒适性有打折扣吗?

  谈到轻量化,我们也许会先想到全铝车身。用铝代替传统的钢铁来制造汽车,刚度能提高60%,焊点能减少40%,车身重量降低30%到40%,对车身稳定性,碰撞安全性,节能减排等起到明显作用。虽然全铝车身的减重效果出色,但铝板件材料成本较高,是普通钢板的3到6倍,而且制造工艺更复杂。高成本是技术发展的最大阻碍。

  凯迪拉克给汽车“减肥”的措施非常复杂、困难,但是能够以更低的成本获得相当的效果。一句话概括凯迪拉克的轻量化技术,就是“好钢用到刀刃上”。

  一辆车是否坚固,并不能简单看所用钢材的多少或者车身的重量。在汽车不同的部位,所需强度都是各不相同的,比如乘客舱的架构需要非常坚硬,以便在碰撞时能够保证座舱完整;而车头、车尾的溃缩区或者非结构受力部位的车身覆盖件,所需的钢材、铝材的强度就不需要太高。

  受限于加工工艺,传统汽车的板材大多是相等厚度的,而凯迪拉克在生产XT5时,采用了名为3D立体剪裁的工艺,即根据强度需求,在不同车身区域采用不同材料厚度。在传统的平面减重措施基础上,以TRB滚压变截面板材工艺减轻非承载部位重量;以TWB激光拼焊变截面板材工艺提升整体重量效率。 在确保优异的车身强度同时,绝不留有一丝“赘肉”。

  TRB和TWB这两项技术好处明显,TWB可以根据车身各个部位的实际受力和变形的大小,预先为各车身部件定制理想的拼接板,就可以在节省材料、减轻重量的同时,提高各部件性能。

  通过这些轻量化技术,XT5相比车身尺寸都小的奥迪Q5,也要轻近50公斤。

  凯迪拉克并没有过度倚赖全铝车身,而是采用了适当铝合金材料与钢材架构混合的途径,并通过先进的可变截面加工工艺和更精妙的结构设计,通过聚少成多的办法,在各部位一点一滴减轻重量和用料,实现整车车身的大幅减重。

  在这种指导思路下,凯迪拉克通过优化框架设计、结合新材料和新工艺,为XT5研发了BFI一体式高强度车架总成,并通过弧形开口状前纵梁有效提升车头碰撞吸能区的覆盖范围,当碰撞发生时,还能让更多材料参与变形吸能,最大限度保持了乘员的安全。

  凯迪拉克适度利用了铝合金、镁合金等新材料,但同时并不过度依赖这些成本高昂的材料,而是在加工工艺、结构设计方面下苦功夫,一点一滴削减车重,却不牺牲安全性,这才是汽车减重的理想之道。

  驾驶XT5时,印象最深的就是与它体型不符的灵活感和轻巧感,开起来完全不像一台车长达4米8以上的SUV,在这一点上,轻量化设计固然重要,但动力操控科技的加持必不可少。

  相同价位把尺寸做的更大,是凯迪拉克一贯的错级竞争策略。虽然从体重上XT5做到了与竞争对手相当、甚至更轻,但XT5相比竞争对手—Q5、X3和GLC这三款德系中型SUV,要大上一圈,动力也更强劲。

  为了保证操控和油耗,凯迪拉克通过一系列轻量化技术压低了XT5的车重,同时又配备了动力参数同样出众的“沃德十佳”2.0T发动机,高功率版为269马力,即便是250马力的低功率版,与竞品的2.0T发动机相比依然有着明显优势。

  得益于轻车身和强动力这两方面,XT5虽然空间很大,但开起来却非常灵巧,丝毫没有开着一台中型SUV的感觉。相比之下,某些依靠大排量发动机或高扭矩电动机实现超强动力的SUV,虽然加速性能很强,但并没有灵巧的感受。

  除此之外,SUV需要解决的另一个问题,就是笨重的四驱系统对油耗带来的影响。XT5采用的是一套智能双离合适时四驱系统,能够通过一个可分离分动器,彻底切断后车轴的动力传输,避免了传动轴在两驱模式下空转,让车辆在高速巡航等情况下变成纯粹的前驱车,也就是最省油的一种驱动模式。

  对于一台非纯越野的都市SUV来说,好的四驱系统不再是“野战”时的硬功夫,而是能否聪明地将动力分配到四个轮子上,从而实现省油、稳定、脱困、防滑等各方面的需求。XT5的这套四驱系统有一个双离合后驱单元,能够针对实际路况迅速计算出最佳的扭矩分配,后轴左右两个轮胎,可以瞬间完成0-100%的扭矩分配,这样一来,就实现了舒适/运动/野外/全驱这几种不同的驾驶模式。

  XT5虽然是前驱架构实现的四驱,但在运动模式下,采用的是前后40:60这种侧重后驱的分配模式,极端情况下后轴甚至能获得70%的动力,这是很多同类四驱系统都做不到的,喜爱驾驶的消费者,自然也知道这项技能对于操控乐趣的意义。

  XT5定义为“新美式都会SUV”,意味着这款车的主要用车场景都是在城市中,操控灵活、动力强劲、节能环保就是它的基本素养。轻量化的车身、智能灵活的四驱系统以及调校出色的底盘悬架,都是XT5开起来轻盈灵便的秘诀。

  在中国,汽车向来以大为美,但绝非以重为佳。对于体型高大的SUV来说,外形、空间和配置固然十分重要,但轻盈、矫健的身姿也是一辆优秀SUV必须具备的内在品质。对于消费者来说,它是实现优秀操控性、燃油经济性,乃至安全性的重要先决条件之一。在这方面,XT5显然走在了前列。

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