【3D打印+激光切割】“果壳实验室”讨论汽车“轻量化”那点事

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最近, “轻量化”概念被很多汽车厂商和媒体热捧。不过消费者也担心,“轻量化”会不会是“偷工减料”的幌子?汽车轻量化到底是怎么做到的?“轻量化”的汽车能给消费者带来什么好处呢?

“轻量化”并不是偷工减料的代名词。如今汽车之所以能够实现轻量化,无非是通过两种途径

1、是结构设计的轻量化,在保证整车安全性的前提下,想办法在结构设计上做文章,提升整车结构强度,降低材料用量;

2、另一个是材料的轻量化,也就是以铝,镁,钛等金属合金以及碳纤维复合材料等一些比强度,比模量高的新材料,代替传统的钢材,这也是现在汽车轻量化设计的大趋势。

与汽车相比,天上飞的飞机早就走上了轻量化的道路:上世纪60年代设计制造的波音747客机空重达174,000千克,而如今一架身材差不多大的波音787“梦想客机”空重只有110,000千克,质量减轻了36.78%。

更轻的飞机意味着更加经济,波音747的每座百公里油耗是3.1升,而最新的波音787每座百公里油耗只有2.4升,减少了22.58%。

汽车其实也一直在“减肥”,最直观的例子是“斤斤计较”的F1赛车场上,车队和厂商都在想尽办法减重,1958年的Cooper-Climax赛车,重量达701kg,而到了1985年,威廉姆斯车队使用的FW10赛车,重量只有545kg。当然,为了比赛公平,现在的F1规则规定赛车最轻质量不低于691kg。

对于普通民众来说,汽车轻量化带来的好处就是更经济!比如新一代科鲁兹比上代重量减轻了10%,根据f=μ·mg的阻力公式可以算出,即使同样的外形(空气阻力相同),在同样的路面上行驶,只要使用原来90%动力就可以在相同时间内行驶同样的距离,省油自然是不必说了。这里先卖个关子,我们会做一个小实验来验证这一点。

用激光切割机制作一辆木质小车

准备3D打印图纸

3D打印操作中,不可避免的会产生一些崩坏的部分。。。

对细节进行校正等……

上面的内容整合起来,做了一个实验视频,被我们激光切割机和3D 打印机眩晕了的同学,一支视频告诉你我们在做啥。

有人担心“轻量化”的汽车不安全,这也是完全没有道理的。轻量化是通过结构优化和材料升级实现的,并不是越重的车越安全,从另一个角度来看,重量大的车惯性更大,如果没有对车内成员更好的防护,重量大的车无论对车内人员还是车外人员都是不安全的。

车辆的安全性还是是需要全方位考虑的。同时,全新一代科鲁兹进行了轻量化处理,但是使用了更加坚固和高密度材质,在更轻的情况下,反而提升了整体的安全性。总之轻量化的汽车,您就放心开着吧!

评论 (189) 只看楼主

热门评论

  • 2014-09-28 11:27 包着 料理做者 只看Ta
    引用@玉溪 的话:....汽车的空气动力是向下的....这个很难的吧...

    话说,轻量化和飞起来 没什么直接必然吧,轻量化通过改变材料,降低成本,减轻车身重量,降低油耗作为一个点,更多的也是对环保的一个体现吧

    不过。。。我从小就有个梦想,恩,什么时候发明一种介质或者交通工具,能睁眼在办公室,闭眼再睁眼就到目的地了。。。好吧...我随便想想的。。。

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