汽車輕量化以后，會不會導致汽車的安全性能降低？

問題描述：汽車輕量化以后，會不會導致汽車的安全性能降低？輕量化用的材料會不會不結實??？

領域專家：我是一名汽車維修從業(yè)人員，從汽車運用與維修專業(yè)畢業(yè)后參加維修工作已經(jīng)10.年了！希望用專業(yè)的經(jīng)驗回答朋友們提出的汽車問題，對于汽車感興趣的朋友，可以點擊關注我，并向我私信提問…

現(xiàn)在越來越多的汽車廠家在汽車輕量化上進行努力研發(fā)，把汽車上的很多底盤零部件都更換為鋁合金材料用來輕量化我們汽車的車身，比較突出代表的就是全鋁合金車身的奧迪，寶馬等……

甚至還有采用了塑料車身的奔馳smart

那么我們的汽車進行輕量化之后，會不會對我們的安全造成影響呢？

其實輕量化車身之后，人們往往有兩個誤解：

⒈是汽車會不經(jīng)撞，非常容易讓人受到傷害

⒉也就是說我們汽車輕量化之后行駛會非常不平穩(wěn)，容易側翻

其實我們通過非常多的汽車，通過碰撞測試過后，我們往往會知道汽車在碰撞時我們的汽車越重，那么它的制動距離就會越長，在碰撞時產(chǎn)生的沖擊力也就會越大

而我們的車身越輕反而能夠縮短我們汽車的慣性和減少汽車的制動距離，減小碰撞時的沖擊力

也就是說我們汽車在正面碰撞的時候，前部損壞越嚴重，吸收的碰撞力量就越多，傳給我們，駕駛室內的碰撞力也就會越小，我們駕駛艙才會更安全

而我們的法拉利跑車更是駕馭空氣動力學的賽車，法拉利就追求車身的極致輕量化，使用了大量鋁合金車體和混合碳纖維，這導致法拉利在車身輕量化上非常的極致

法拉利599將車身重量縮小到了恐怖的1300KG左右，但這并不表示車身輕，車的穩(wěn)定性就差在無數(shù)次的風洞實驗后，法拉利599在200km/h的時候可以獲得280kg的下壓力，300km/h時下壓力猛增至630kg，為強大的抓地力提供保證

所以我們汽車的車身輕量化之后不但不會給我們汽車造成危害，反而會讓我們更容易操控汽車，減小制動距離，增加汽車的操控性，否則重量大的汽車在高速運行下，一旦發(fā)生打滑后車身的失控非常難以控制

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領域專家：輕量化肯定是以安全為前提進行了，不可能出現(xiàn)汽車制造技術越來越好，車輛的安全性能反而越來越差勁的這種倒退的情況。之所以要進行輕量化，更多的還是從節(jié)能減排的角度出發(fā)。畢竟，重量越輕，燃料的使用效率也就更高。所以，考驗各大車廠是如何在降低整車重量的前提下，保持同等的（甚至達到更好的）安全性能。

車輛的安全性能跟重量有關系，但還有跟其他很多因素有直接關系。原來造車，沒有現(xiàn)在這么嚴格的能耗、排放法規(guī)限制，不需要過多的考慮燃油消耗問題，為了提高安全性就很容易使用更多更厚的鋼材，結果就是安全性能上去了，油耗也上去了。

隨著材料學、機械工程學的不斷發(fā)展，汽車上使用的材料已經(jīng)不需要單一的通過增加鋼板厚度和數(shù)量來提升安全性能。通過新材料的應用、結構設計的不斷優(yōu)化以及不同材料之間的相互連接使用，就可以達到既保持重量輕，同時也不犧牲安全性能。而且，從汽車安全整體的角度來看，現(xiàn)在有越來越多的主被動安全技術不斷運用在車輛上，其結果就是汽車發(fā)展的趨勢一定是越來越安全，材料雖然仍是安全的主要因素，但其已經(jīng)不是全部的安全保障了。

（文/圖 優(yōu)信新車）

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領域專家：講到汽車安全，通常說的是一輛車在各種碰撞測試、受力分析報告以及事故后的圖片或分析后得出的評價。而很多人都忽略了一樣東西，就是主動安全性。

汽車的主動安全性除了各種科技配置的加持，如預碰撞剎車、雷達超聲波輔助駕駛、ACC自適應巡航以外，它跟整車的操控性和靈活性有著直接的關聯(lián)。影響汽車操控的兩個關鍵指標--剎車距離和緊急變線極限速度，跟車重的關系十分密切。在相同的設計條件下，車身重量越輕，運動慣性越小。無論是制動所需能量還是緊急變線時對于底盤、輪胎和地面的負荷都會小很多?！芭霾坏阶膊恢币h遠比“刮不爛撞不壞”安全得多！而且重量減輕以后，油耗減少了，加速有力了，排放更加清潔了。從這個角度上看，汽車越輕越好。

被動安全性來說，當碰撞已經(jīng)無可避免的時候，汽車的安全性應該理解為，如何盡量讓碰撞的能量避免傳遞到駕駛員身上。能量的變化，無非是轉化與傳遞。在保護成員艙完整且盡量不變形的情況下，把撞擊的能量通過吸能結構，分散傳遞到車身的各個吸能區(qū)域，讓不同的零件吸收能量，以形變和破碎的方式分解吸收，進而減少碰撞能量對成員造成的身體損傷才是正確的設計理念。跟用多重的材料相比，廠商對結構力學和材料科學的掌握與運用才是更關鍵的。

(my)

領域專家：汽車輕量化不會導致汽車安全性能降低。

先來解釋一下汽車輕量化和汽車安全性這兩個概念。

汽車輕量化顧名思義就是將汽車質量減輕，但一味地追求質量減輕是沒有意義的，真正意義上的輕量化是以保證汽車各項性能為前提的。汽車輕量化實質上是對汽車結構和材料的一種優(yōu)化。

汽車安全性一般按照交通事故發(fā)生的前后分為主動安全性和被動安全性。汽車主動安全性是指在有意外事情發(fā)生時，通過操縱制動系統(tǒng)和轉向系統(tǒng)，防止發(fā)生交通事故的性能；汽車被動安全性是指在發(fā)生交通事故后，能盡量減少損失，有效保護乘員和行人的能力。

下面談談汽車輕量化與汽車安全性之間的關系。

先說說汽車輕量化對汽車主動安全性的影響。影響汽車主動安全性的因素有汽車制動性、操縱性、動力性、平順性、通過性，以及汽車輪胎和駕駛員的視野等，當然還有駕駛員的駕駛習慣等主觀因素。在影響汽車主動安全性的眾多客觀因素中，汽車制動性的影響是最大的，很大一部分交通事故都是汽車制動性能差導致的，而汽車質量減輕是能提升汽車的制動性能的，所以汽車輕量化能提升汽車的主動安全性性。

再說說汽車輕量化對汽車被動安全性的影響。汽車被動安全性與廣義的汽車碰撞事故緊密結合在一起，汽車發(fā)生碰撞時，車身結構的安全性能及車內安全帶、安全氣囊等安全裝置的性能對行人及乘員的保護起著決定性作用，據(jù)此又可將汽車的被動安全性分為車外安全性和車內安全性兩部分。車內安全性與汽車輕量化沒關系，車外安全性主要取決于車身吸收汽車碰撞時產(chǎn)生的動能的能力，車身吸收的能量越多，傳遞到乘員的能量就越少，乘員受到的損傷就越小，安全性就越好，而車身吸收能量的能力主要取決于車身結構的強度和剛度，質量對其影響較小。汽車輕量化設計是以保證車身強度和剛度為前提的，所以汽車輕量化對汽車被動安全性能沒有影響。

綜上，汽車的輕量化有利于汽車的主動安全性，對汽車的被動安全無影響，所以汽車輕量化非但不會降低汽車的安全性能，還會提升汽車的安全性能。

領域專家：首先我們得先跳出思維誤區(qū)，再來討論這個問題。這個問題所涉及的汽車安全，應該主要是指被動安全，評價的主體是白車身，再準確些是白車身骨架。所以車身外覆蓋件也就是我們常說的車皮，其實對碰撞安全并沒有起到關鍵影響（但并不是說不影響安全，比如下文要討論的發(fā)動機蓋對行人安全的影響）。

所以下面這類圖，請不要用作論證汽車安全與否的證據(jù)。

當然，有的人還會拿潰縮吸能說事，但讓不少人大跌眼鏡的是潰縮吸能是有利于提升安全性的，各方也解釋的比較清楚了，這里就不再贅述。

不過關于輕量化，這里還是有些很有趣的知識。比如潰縮區(qū)是最佳的汽車安全和輕量化“齊步走區(qū)”。

鋁合金材質的前防撞梁、吸能盒、發(fā)動機蓋是輕量化設計必選項目之一。這里用發(fā)動機蓋作為典型，給大家解釋下這種設計的優(yōu)點。

我們知道汽車和行人發(fā)生較為激烈的碰撞后，行人頭部有極大可能撞擊到發(fā)動機蓋上，因此質軟的鋁合金更有利于行人的頭部保護；

有人可能會說了，我才不在乎行人安全。不過鋁合金發(fā)動機蓋易變形的特點對前排乘客也大有幫助。

我們知道發(fā)動機蓋是由鉸鏈固定的，如果在受到重擊，有可能導致鉸鏈脫落，而過硬的發(fā)動機蓋由于不容易變形，撞擊力更容易傳遞到鉸鏈處，脫落的風險就變大了，而這時在巨大的沖擊力慣性下，發(fā)動機蓋有可能整體脫落直接打破前風擋玻璃，危機車內人員。

為了解決這個問題，通常的做法是采用潰縮引導，比如下圖這樣。

當然，為了解決這個問題，如果是易于變形的鋁合金材質就更好了。

所以，我們也看到了，很多汽車受到?jīng)_擊后，發(fā)動機蓋會呈現(xiàn)中間折彎的狀態(tài)

安全性保證了，再回過頭來看這項設計，是不是輕量化也滿足了呢？

理解了這些，我們再說回輕量化與安全的關系。

首先，輕量化并不是只有材料輕量化一種手段，現(xiàn)在主流的輕量化手段有三種：

1. 材料輕量化（也就是用更輕的材料，比如塑料、鋁合金、碳纖維等）；

2. 結構輕量化（通過優(yōu)化車身結構來減少不必要的材料）；

3. 工藝輕量化（制造工藝，比如激光焊等焊接工藝可減少不必要的金屬焊接添加材料，還能增加強度）

后兩者中，工藝輕量化被提及比較少，屬于潛移默化的影響，但至少我們常聽說的激光焊接會是一個比較好的例子，這種焊接工藝不僅不需要添加填充材料，還由于是連續(xù)焊、溫度高，焊接強度高，輕量化的同時又提高了強度。

至于結構輕量化，顧名思義就是在力學仿真分析中發(fā)現(xiàn)那么不必要的“贅肉”，或者不太合理的結構，對這些結構進行改進，減少不必要的重量。這點比如奧迪采用的ASF鋁合金空間框架結構，該設計獲得了“2008年歐洲年度發(fā)明獎”，采用了這一結構設計的新一代的奧迪TT Coupé雙門跑車的車身靜態(tài)扭轉剛性提高了約50%，而新一代奧迪TT Roadster敞篷車型更是提高了100%之多，沖撞吸能性也非常出色。至于框架結構大大減少了材料使用量，降低白車身重量的特點就更不用多說了。

所以，汽車輕量化會影響安全嗎？

其實這并不好下結論，因為以上說的三項，隨便哪項做的不好，或者改進有誤，都是可能降低汽車安全性的。

但我們要相信，汽車輕量化可不是隨便拍板就能實現(xiàn)的，通常來說廠家對輕量化對安全性產(chǎn)生影響會看得很重，所以整體來說，汽車輕量化對安全性的影響不會很大，如果設計得當還能提高安全性（比如F1賽車采用的單體殼車身）。

領域專家：不會的。

汽車輕量化并不是簡單的把材料數(shù)量減少，也不是簡單的把密度大的材料換成密度較小的材料，所有結構設計、材料運用都是經(jīng)過仔細的設計和計算的。

先從材料來講，從鐵到鋁再到碳纖維，材料的運用逐漸升級。隨著材料的發(fā)展，配合上結構的設計，能夠在保證強度的同時大大降低重量。當然，越先進的材料成本越高，在后期維修時也是非常貴的。

在一些賽車上，我們經(jīng)?？梢钥吹揭恍┩递p的設計，在很大一塊鋼板上挖去幾個圓來減輕重量。很多時候，一整塊鋼板并不見得能起到提高強度的效果，也會導致很大的額外質量。只有這樣，才能兼顧強度和輕量化。

無論是材料還是結構，無論是賽車還是民用車，輕量化設計是未來汽車發(fā)展中一直所要追求的，未來電動汽車領域，電池的比密度又是一個值得關注的點。降低整車質量不僅可以降低油耗，還能提升加速和操控性，同時增強了汽車兩方面的屬性，何樂而不為呢？

領域專家：答：很明確的回答您這個問題：汽車輕量化 并不等于汽車不安全。

首先，從理論上講，汽車質量越輕，汽車的慣性就越小，當汽車以相同初速度剎車時，制動器要消耗的能量就越小，制動減速度就越快，制動距離越短，汽車主動安全性會變好。在汽車發(fā)生碰撞時，沖擊能量與汽車的質量成正比，所以在同等條件下汽車越輕，碰撞時沖擊能量越小，車身結構的變形、侵入量和乘員受到的沖擊加速度就越小，汽車對乘員的保護性能越好、越安全。

其次，汽車的輕量化，可以使得汽車在保持原有的行駛安全性、耐撞性、抗震性以及舒適性等功能不降低，且汽車本身造價不被提高的前提下減輕汽車自身的重量。輕量化并不意味著降低汽車的安全性能和使用性能。設計上的優(yōu)化和制造工藝的提高反而有助安全性的提升，而且所采用的輕質材料在剛性和強度上更優(yōu)秀，因此，在碰撞時，汽車的變形量越小，對車內成員的保護效果也就越好。

事實證明，在各種新的設計理念、新技術、新材料和新工藝的集成應用下，完全可以實現(xiàn)安全性、輕量化水平的共同提升。而在采用輕量化技術的同時，許多安全技術也被用在汽車制造中，兩者相輔相成，使得現(xiàn)在汽車安全性和輕量化技術快速進步。

因此，汽車輕量化與汽車安全性并不矛盾。

領域專家：輕量化肯定是以安全為前提進行了，不可能出現(xiàn)汽車制造技術越來越好，車輛的安全性能反而越來越差勁的這種倒退的情況。之所以要進行輕量化，更多的還是從節(jié)能減排的角度出發(fā)。畢竟，重量越輕，燃料的使用效率也就更高。所以，考驗各大車廠是如何在降低整車重量的前提下，保持同等的（甚至達到更好的）安全性能。

領域專家：謝邀，談談個人的看法。

首先，輕量化在城里開是好事，省油嘛?？梢钥s短剎車距離，起步快，能減少對行人非機動車的傷害。前提是別讓重車撞到。

但是上了高速又是另一回事了，要保證結構強度，還有空氣動力學，路遇大貨車，過橫風區(qū)就考驗空氣動力，這時候車重加重心低就有優(yōu)勢了?？丛趺慈∩?。

綜上所述，在不計較油的情況下，上大排量重車。跑車除外。