铝合金的咆哮

　　全铝革命

　　钢铁代表了机器，也代表了汽车。轻盈的铝合金一直虎视眈眈图谋篡位。

　　人们常说，汽车是钢铁机器。但在我们日常使用到的许多产品都在制作工艺上发生了极大的变化，甚至连最初的材质都改变了。比如铝制的凳子和梯子。铝制品具有许多铁不能比拟的优势，比如稳定的化学性质和极轻的质量。铝合金的使用在汽车制造过程中已经有非常广泛的应用，比如铝制发动机、铝制摇臂。但车架的铝制化过程中却没有其他部件来得顺利。

　　铝制车身并不是单纯的采用单一的铝金属进行车身的拼接，而是通过一定比例的铝和钢结合形成合金，因此铝制车身最大的好处是质量比纯铁制车身要轻。同样的车身强度使用铝质材料只需要用到铁质材料重量的60%。如果将车辆的所有铁质材料换成铝，整车的车重最理想的状态下可以降低20%。并且由于铝制部件表层的氧化铝保护，铝制部件的化学稳定性要更优于铁制品，因此对于时常需要涉水磕碰的车辆来说，铝制车身有一定的优势。

　　更轻代表更安全

　　上世纪80年代末90年代初正值奥迪意气风发技术大爆炸。1993年法兰克福车展上，奥迪展示了一辆铝制车身外壳和磨光铝制外表的奥迪A8，向世人宣布属于奥迪的完整铝制车架，并于1994年全铝车身A8量产并进入市场。通过将支撑车身重量的承重结构部件以压制的方式一步成型，再将其余铝制车身覆盖件通过不可思议的激光点焊技术安装在早已成型的铝制框架内，这样非常聪明的车架构建方式被奥迪称为ASF（Audi Space Frame）技术。

　　在找到解决铝制车身成型问题的方法后，奥迪决定在内卡苏姆生产基地建立铝生产中心，以保证得来不易的ASF能够变成改变汽车生产方式的基础，并且将奥迪所有汽车轻量化科技都倾注在这个生产中心里。

　　ASF空间框架结构的联接部件使用真空压铸铝件代替，并通过一种名为MIG的激光焊接方式固定。而车身外覆盖件则用铝合金板冲压而成，虽然这样的铝合金板厚度意味着要比钢板增加大约四分之一，但重量并没有增加。由于铝合金拥有非常好的吸能属性，在发生碰撞后车头变形区褶皱更充分得以吸收更多撞击力，从而保护乘客。如果说铝合金的吸能性强就意味着刚度不够，高达3200Nm／度的扭转刚度足以说明一切。

　　目前ASF已经在A8、TT、R8等高端车型身上得到应用，但一直以科技为先的奥迪肯定会在ASF的基础上变化出更多的车身结构技术。

　　让运动来得更简单

　　说起铝制车身，捷豹60多年前就在XK120的概念车身上使用。只是后来因为成本的原因放弃了这种超前的设计。但捷豹并没有放弃铝合金车身的研发，最近几年捷豹将自己的铝合金车身技术融入到XE、XJ、XF以及F-Type身上。与奥迪ASF技术不同，由于铝合金材料的熔点要相对低得多，因此使用传统的焊接技术不仅难以保证焊件的完整性，而且材料的刚性也会有所下降。为了避免这种情况，聪明的捷豹工程师选择使用一种更古老的拼接方式——铆钉。

　　作为50年来捷豹难得的一款双门双座跑车，几乎集成了捷豹目前所有最精湛的造车工艺。F-TYPE除了配备5.0涡轮增压V8的全铝发动机以外。作为最根本有效的轻量化手段，F-TYPE使用2800个镀锌硼钢铆钉将各种铝合金部件接合在一起。最终使车身重量相比同类钢制车身降低大约250kg的重量，而且比等量钢材的强度提高60%。全铝合金车身对于F-TYPE的性能提升最直接且最环保。捷豹没有费尽心思地将更大尺寸的发动机塞进发动机舱，而是直接通过瘦身来提高车辆的操控和加速性能。对于F-TYPE来说，有一半归功于这种特殊的车身构造。

　　说完了铝制车身到底有多好，前途有多光明，当然也需要客观提一下它们的弊端。铝制合金的延伸度，可塑性远没有铁强，因此带来的制作工艺也非常复杂。甚至在设计阶段就需要考虑到。所以车型的外观也会受到一定的影响。最大的问题还是在车辆碰撞后相对钢板修复难度要大得多。相对于其他汽车技术，车架结构的相关进步似乎并没有太多新闻，目前似乎进入到一种结构性的瓶颈中，以目前对于汽车构造的整体认知似乎局限了车架结构的发展。但无论如何，铝制车身已经走过了20个年头且开始更广泛的被使用。虽然不一定就是汽车未来发展的必然走向，但对于高性能车辆却依然是个非常好的选择。

　　“喷火”战斗机

　　上世纪30年代，随着铝合金材料的发展，全金属承力蒙皮逐渐成为普遍的战斗机结构形式。英国喷火战斗机则是这种结构形式的代表。1935年由英国维克斯-休泼马林公司设计以S系列竞速飞机为基础，按照英国空军的战术要求，配备劳斯莱斯梅林发动机（Merlin）于二战前精心设计的活塞螺旋桨战斗机。喷火战斗机在第二次世界大战中大量生产，在随后的各种变形中“喷火”战斗机共计生产了约20124架，成为英国第二次世界大战期间最出色的战斗机。

　　Word>何宇龙