见证未来 揭秘通用汽车前瞻研发中心

原创  李博旭  2013-12-12

    [汽车之家 技术]  这里是禁区,即便是被允许进入参观的人也会受到严格的限制,所有人的手机摄像头都被贴了“封条”,就连去卫生间也要有专人引路。这里是位于上海的通用汽车中国前瞻技术科研中心,虽然地处中国,但这个科研中心所面对的是通用汽车全球的业务。这里就像是个孕育未来的温床,里面有各种用于探究新技术、将新想法进行实践的车间和尖端设备。

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新材料:将推广镁合金材料

    就目前汽车的发展趋势来看,轻量化的设计和研发得到了越来越多的重视,更轻的车身重量对燃油经济性、操控性都有着积极的作用。理论上,重量每减轻10%,油耗就可降低7%左右。

    车身上的一些部件由传统的钢制材料改为铝制材料,通过制造工艺的改进使其在减轻重量的同时仍能满足相关使用需求。而一些定位高端的车型,为了能让铝的优势发挥的更极致,他们索性用铝打造出了整个车身,比如奥迪A8、捷豹XJ以及最近备受关注的TESLA MODEL S等等。除此之外,也有一些厂商把目光瞄向了碳纤维材质,但这种材料本身以及制造工艺所需要的成本并非是每个汽车厂商都能承受的,至少在短期之内,它不可能被广泛投入使用。

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    通用汽车技术科研中心把轻量化的需求寄希望于镁合金,这种材料的重量与碳纤维相近,但制造成本却能有效控制,这对于投入量产至关重要。在原材料价格方面,目前,全球80%的镁矿开采都在中国,这样的开采量决定了它的价格不会高的离谱,考虑到产量变化导致的价格波动,镁的价格大致比铝稍高10%~20%。

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    尽管如此,最终成型的镁合金部件的成本还是要比铝合金部件高出不少,这样的差异主要出现在后续的表面处理环节。我们都知道,镁是一种较为活跃的金属,为了保证它的稳定性,需要采用特殊的涂层材料以及表面处理工艺,这就会导致镁合金部件的成本变高。

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    为了提高研究效率,实验室特意引入了一台立式的镁合金挤压铸造机,相比传统的卧式镁合金铸造机,这套设备将铸造工序进行了优化,它可将融化后的镁水直接打压至铸造机,而为保证材料的稳定性(液态镁不能遇空气),整个制造过程在一个全封闭的空间进行,节省工序的同时,制造质量也有所提高。

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    随着制造工艺的提升,部件的集成度也越来越高,比如一个仪表台支架,原先需要由30个部件焊接成型,现在完全可以做到一体化。在强度方面,根据不同部位的具体情况,可以适当增加板件厚度或搭建相应结构确保整体强度满足需求,事实上,不用担心加厚的部件会提高整体重量,别忘了,镁的密度只有铝的3分之2。

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