منذ بضع سنوات مضت، استخدام الألومنيوم أصبح بناء هيكل السيارة أعلى معايير صناعة السيارات في هذا المجال. في ذلك العام، حظيت سيارة BMW Brilliance الفئة الخامسة، التي كانت أول سيارة في الصين تستخدم هيكلًا مصنوعًا بالكامل من الألومنيوم، بإشادة واسعة من الصناعة، بينما اعتمد طراز آخر من نفس الفئة من علامة تجارية فاخرة هيكلًا مصنوعًا بالكامل من الألومنيوم بعد تصنيعه في الصين.
ما هي مزايا هيكل السيارة المصنوع بالكامل من الألومنيوم؟ ولماذا يحظى بإقبال كبير من المستهلكين؟ في الوقت نفسه، وبالنظر إلى هذه المزايا، ما هي عيوب هيكل الألومنيوم مقارنةً بهيكل الفولاذ التقليدي؟ عمومًا، هل يتفوق العيب على العيب، أم أن العيب يفوق الميزة؟
هيكل من الألومنيوم بالكامل يجعل السيارة أخف وزناً
أولًا، من أهم مزايا سبائك الألومنيوم خفة وزنها. عمومًا، تبلغ كثافة الألومنيوم ٢.٧/سم³.3بينما تبلغ كثافة الفولاذ 7.8 جم/سمXNUMX.3، ووزن الألومنيوم من نفس الحجم هو حوالي 1/3 فقط من وزن الفولاذ.
وقد أثبتت الحقائق أن الفرق في الوزن بين الجسم المصنوع بالكامل من الألومنيوم والجسم المصنوع من ألواح الفولاذ ليس صغيراً.
على سبيل المثال، يبلغ الحد الأدنى لوزن سيارة بي إم دبليو بريليانس الفئة الخامسة بهيكلها المصنوع بالكامل من الألومنيوم، المذكورة في بداية مقالنا، 5 كجم فقط، بينما يبلغ الحد الأدنى لوزن طراز فاخر بهيكل فولاذي 1705 كجم. وهذا الأخير يعادل الوزن الافتراضي. سحبت دورا شخصًا بالغًا وزنه 1780 رطلاً.
إن الفوائد المترتبة على تقليل وزن السيارة عديدة.
أولًا وقبل كل شيء، تحسين مستوى القيادة. نعلم جميعًا أنه كلما خفت وزن السيارة، قلّ القصور الذاتي، وبالتالي، سواءً عند تشغيلها أو تسارعها أو كبحها أو الانعطاف، يقلّ القصور الذاتي، وتتحسن استجابتها، وتصبح السيارة أسهل في التحكم، وهو ما نسميه عادةً "سهولة القيادة".
كما سيشهد استهلاك الوقود تحسنًا ملحوظًا. ووفقًا لتقرير بحثي دولي، فإن كل تخفيض قدره 100 كجم في وزن السيارة الفارغ يُقلل استهلاكها للوقود لكل 100 كيلومتر بمقدار 0.3-0.6 لتر.
استخدام هيكل سبائك الألومنيوم يُقلل أيضًا من ارتفاع مركز ثقل السيارة، مما يُحسّن توازنها الأمامي والخلفي. علاوة على ذلك، يزداد استخدام أذرع التعليق والتحكم المصنوعة من سبائك الألومنيوم.
بالمقارنة مع أذرع التحكم الفولاذية العادية، تُقلل سبائك الألومنيوم الكتلة غير المعلقة بشكل أفضل، مما يجعل السيارة أسهل في التحكم وأكثر متانة وسهولة في الدفع. في الوقت نفسه، يُقلل تقليل الكتلة غير المعلقة من المطبات ويُحسّن راحة الركوب.
يؤدي الألومنيوم إلى تحسين صلابة هيكل السيارات
في انطباعنا المتأصل، قوة الألومنيوم ليست بنفس قوة الفولاذ. ولكن في الواقع، ومن خلال تقنيات معالجة مختلفة، تُقسّم قوة سبائك الألومنيوم المُنتجة إلى ثلاثة، وستة، وتسعة، وهكذا. باستخدام فولاذ ذي قوة مختلفة في أجزاء مختلفة من الهيكل، يُمكن لهيكل الألومنيوم بالكامل تلبية متطلبات السلامة.
لتحقيق قوة أكبر للجسم، تُضيف العديد من العلامات التجارية فولاذاً عالي القوة إلى المفاصل. ورغم زيادة الوزن قليلاً، إلا أن قوتها أعلى من قوة الهيكل المصنوع بالكامل من الألومنيوم.
امتصاص أفضل للطاقة
على الرغم من أن قوة مادة سبائك الألومنيوم ليست جيدة مثل قوة الفولاذ عالي القوة، إلا أنها تعطي سبائك الألومنيوم ليونة جيدة ويمكنها امتصاص الطاقة من خلال تشوهها وانهيارها.
قوة السيارة مهمة، لكن امتصاص الطاقة بشكل جيد يُمكّن من إطلاق الطاقة الناتجة عن الاصطدام بشكل أفضل، وبالتالي حماية الركاب. لذلك، عادةً ما يُستخدم في صندوق امتصاص الطاقة المُصمم للمصد الأمامي والخلفي للسيارة سبائك ألومنيوم منخفضة القوة، مما يُتيح طيّ صندوق امتصاص الطاقة بالكامل بشكل أفضل.
Bمقاومة أفضل للتآكل
مع زيادة عمر خدمة السيارة، ستكون هناك درجات مختلفة من التآكل، ولكن لوحة الألومنيوم لا يُثير هذا القلق، إذ يُمكنه التفاعل مع الأكسجين في الهواء لتكوين طبقة من أكسيد الألومنيوم، مما يعزل سبيكة الألومنيوم عن التفاعلات الكيميائية مع المواد الخارجية. لذلك، تُعتبر أجزاء سبائك الألومنيوم أكثر مقاومة للتآكل من ألواح الفولاذ.
عيوب هيكل السيارة المصنوع بالكامل من الألومنيوم
بعد الحديث عن مزايا هيكل الألومنيوم، لننتقل إلى عيوبه. تتمثل هذه العيوب في صعوبة معالجة هيكل الألومنيوم وارتفاع تكلفته. كما أن عملية لحام الألومنيوم والفولاذ صعبة للغاية من الناحية التقنية ومكلفة للغاية. وتُعدّ عملية اللحام عاملاً مهمًا يؤثر على قدرة مصنع السيارات على إنتاج هيكل من الألومنيوم بالكامل.
في الوقت الحاضر، تشمل عمليات اللحام المستخدمة في لحام الألومنيوم ولحام الفولاذ والألومنيوم بشكل أساسي ما يلي: التثبيت بالمسامير، واللولب، واللحام بالمقاومة، واللحام بالليزر، وما إلى ذلك. تتميز صفائح الألومنيوم بصلابة ضعيفة، ويصعب ختمها عمومًا. بالمقارنة مع صفائح الفولاذ، يتطلب تشكيل صفائح الألومنيوم بالختم دقة أعلى في المعدات والعمليات، مما يزيد بشكل مباشر من تكلفة التصنيع.
لذلك، في السيارات العائلية التي يقل سعرها عن 200,000 ألف يوان، لا تُعدّ سبائك الألومنيوم مادة شائعة، بل تُستخدم الفولاذ بشكل رئيسي. في بعض السيارات التي يزيد سعرها عن 400,000 ألف يوان، تُستخدم سبائك الألومنيوم حاليًا، وهذا ما يُفسر ميل السيارات الجيدة إلى استخدام سبائك الألومنيوم.
هل ستظل هياكل الهياكل المصنوعة من الألومنيوم هي السائدة في الصين؟
باختصار، فيما يتعلق بالسوق الاستهلاكية الصينية الحالية، على الرغم من الشعبية الكبيرة لهياكل السيارات المصنوعة بالكامل من الألومنيوم، لا يزال عدد المستهلكين النهائيين الذين يختارونها ويستخدمونها أقل. والسبب دائمًا هو مشكلة القدرة الشرائية.
إذا تجاهلنا القدرة الشرائية وركزنا فقط على المادة نفسها، فإن هيكل السيارة المصنوع بالكامل من الألومنيوم يُعدّ مثالاً واضحاً على عيوبه، مع مزايا واضحة. ومع ذلك، ونظراً لاستهلاك الطاقة، تخلّت العديد من شركات السيارات نهائياً عن استخدام هياكل السيارات المصنوعة بالكامل من الألومنيوم لخفض التكاليف وبالتالي خفض الأسعار.
لكنني أعتقد أن هياكل السيارات المصنوعة بالكامل من الألومنيوم يجب أن تكون اتجاه التطوير المستقبلي. مع الابتكار والتحسين المستمر لتقنيات المعالجة، ستنخفض التكلفة، ومع مرور الوقت وزيادة الدخل، ستصبح هياكل السيارات المصنوعة بالكامل من الألومنيوم هي المستهلك المستقبلي، وستكون ساحة المنافسة الرئيسية في السوق.
