今天小編分享的汽車經驗:新能源時代下的造車變革(1):無框車門廣泛應用,歡迎閲讀。
從這篇文章開始,我想給大家剖析一下目前在新能源汽車領網域上,除了電機、電池之外,相對于以往傳統燃油車在車輛制造上的一些變革——它們有些是新技術,有些則是很早就有但在燃油時代普及率比較低的技術或設計。
可能有些人已經注意到了這些變化,但如果你還沒注意到,就可以看看這一系列内容,希望在這個時代拐點,我們能更理性的看待新能源汽車,同時站在車企的角度思考問題,一起來理解這背後的邏輯。
接下來就開啓我們的第一篇章——無框車門。
目前市面上但凡上點等級的新能源車,無論是不是出自造車新勢力,幾乎都不約而同的用上了無框車門。無框車門到底好在哪裏能讓大家趨之若鹜?按我的理解和工作經驗,以及從總布置到工藝工程師的同行那學習到的知識,再結合歷史背景,大致就能很好理解這一現象。
1. 無框車門的前世今生
直到現在為止,依然有相當一部分的人認為無框車門就是科技、運動、豪華的象征,然而這裏我要潑一盆冷水,如果從歷史發展的眼光來看無框車門的話,它才是最原始最老舊的設計。
20 世紀初的時候,那會兒大家的造車經驗其實都很薄弱,加上當時的技術條件和制造工藝有限,基本都是小作坊式魔改生產,很多汽車也都是由馬車改來的,所以在設計上受到古早歐洲馬車的影響很深——無框車門就是其中之一,相比于另外增加一個固定玻璃的窗框,顯然無框車門的制造工藝要簡單得多。是不是有點像前幾年剛做電動車時,大家都是油改電所以把電池包做得奇形怪狀的那種意思。
技術變革總會有一個蹩腳的過渡期。
随後賽車運動的興起,也順帶帶動了無框車門這一設計的流傳。20 世紀 50 年代以前,空氣動力學知識還沒有完全普及到汽車制造領網域,所以絕大部分賽車都采用的是敞篷設計,目的就是為了降低空氣阻力,同時無頂的設計也有助于降低重心和減輕重量,所以當時的車輛,有且僅有一個可開關的小門方便上下車而已,有些車型甚至連門都沒有——
大家都是爬進爬出的,加上當時的制造技術相對落後,對結構強度和安全性能的意識以及積累遠沒達到今天的地步,所以很多生產商也是為了簡化產品工藝、降低制造成本而采用這種設計,典型的車型有阿爾法 · 羅密歐 8C 2900、奔馳 540K、藍旗亞 B24 Spider 等。
但随着歐美汽車的普及率越來越高,人們發現這種設計日常用是真 的不舒服,密封性太差,要麼漏風漏水,要麼就是冬天的御寒能力低下,這時候有框車門就應運而生了,擁有更好的車内密封性能,同時配合硬頂的設計,擁有更高的結構強度,有助于提高車輛的整體剛度,慢慢的就被越來越多的車型采用,例如沃爾沃 PV544、1963 年初代的 911 等,采用的都是有框車門的設計(當然還有敞篷的無框版本),甚至一度成為舒适、安全和高級的象征。
20 世紀 50 年代之後,空氣動力學在汽車設計中逐漸得到應用和推廣,越來越多車企開始認可并通過空氣動力學來改善車輛的動力、油耗、操控等性能,尤其是在跑車以及性能車上,人們開始與風做對抗,同時為了滿足更多日常使用場景,硬頂的設計也越來越普及。
而賽車和性能車對于操控的要求,使得無框車門被保留了下來,為的依然是更好的減輕重量,同時車身側面的線條可以變得更平滑流暢,對空氣動力學可以起到一定幫助。
久而久之,幾乎所有與性能挂鈎的車型,都不約而同的采用了無框車門的設計。而有框車門更好的密封性和更成熟的制造工藝,則讓其更多應用于日常使用的民用車上,所以到最後就讓大家形成了一個固有印象——采用無框車門的車子就是與性能挂鈎,而性能則象征着高貴和豪華;有框車門約等于家用,跟廉價挂鈎。
可以説現代工業下的無框車門雖然相比以往有了相當顯著的進步,但從歷史發展來看,它也只是人們理所應當的借鑑與搬運到最後的順應變化而已。
2. 工藝與難點
一開始無框車門的制造工藝相比于有框車門确實更簡單,但随着現代制造工藝的變革和成熟,加上運動車型較高的售價,人們的要求也越來越高,再漏風漏水就説不過去了。
相較于以往來説,現在的無框車門工藝會更復雜,要求更高,設計重點也主要集中在密封性和側碰安全性上。現代衝壓技術的普及和制造精度的提高,讓車企們告别了以往敲敲打打的制造方式,相比于無框車門,有框車門會更适合進行量產,因為精度相對于無框車門來説要求沒那麼高,放到現在依然是成立的。
有框車門擁有完整的金屬窗框,玻璃和框架通過密封膠條可以緊密貼合,再通過圍繞着一整個車門的另一組膠條來完成密封。這相當于把玻璃的密封獨立出來,當車門關閉時,窗框還可以同時提供額外的支撐,使得整個結構的密封性能更可靠。而無框車門的玻璃需要直接與車身框架相貼合以達到密封,橡膠密封件位于車門邊緣和一整個 ABC 柱上,同時承擔着窗户密封和車門密封的責任。
要達到同等的密封效果,無框車門就需要比有框車門具有更高的工藝标準,并且這種要求,是全面提高的——
包括鉸鏈精度、門板模具精度、車門剛度、密封件的柔韌性和抗壓縮性、橡膠加工精度、抗老化耐久性、玻璃厚度以及更嚴格的尺寸公差和邊緣加工質量、升降器精度和功率、水切精度等等,這無疑是讓對成本斤斤計較的車企來説非常頭疼的事情,工藝工程師和項目經理的災難。這也是為什麼無框車門會更多出現在豪華車型上,因為研發成本更高。
可能有人會説,無框車門相比于有框車門來説,少了上半部分,理論上模具會更好做才對,畢竟小了不少?
但事實上,有框車門由于精度要求沒那麼高,所以在制造過程中成本會更低,材料本身是不值什麼錢的,同時很多車企也想到了這點,為了降低費用而采用了分段焊接拼裝的方式,上窗框和下門板并非一體成型——這點多見于日系車,打開門在窗框下沿的邊緣處就能明顯看到。但對于無框車門來説,省下來的這一點費用還不夠分攤到其他零部件的費用上。
3. 能源變革下的無框車門
中國作為世界級的制造業大國、最大的汽車市場,上下遊產業鏈極其豐富,除了自主品牌蓬勃發展之外,越來越多的外資車企也開始由中國生產進而出口或返銷本國,足以證明我們目前的精度完全能滿足國際标準。
從戰略層面上解釋,我們必須轉向新能源,這些年的政策補貼不能白燒錢,而新能源為了與傳統燃油車進行切割,必須要找到合适且可實現的方式," 智能化 " 是一個很好的切入點,配合新能源以營造恰到好處的未來感與傳統燃油車進行區分,進而完成整個產業的變革。
既然都已經提倡未來感和科技化了,那麼在其他方面也不能落下,尤其是以往只能在高端豪華車型上出現的配置,我現在統統要——無框車門就是其中之一。對于新能源車型來説,無框車門的加入最主要強調的一點就是帥,将固有認知進行再利用能更輕易的打造高端豪華的形象。
而除了帥之外,當初無框車門在跑車 / 性能車上的優點,放在新能源車上也擁有異曲同工之妙。
首先是風阻。新能源車的優勢在于市區中低速工況,到了高速工況随着電機轉速上升,能耗和功率都會有明顯的劣勢,無框車門的加入能在一定程度上降低風阻,進而提升電動車的效率。其次是造型,更簡單更平滑的側面線條能讓電動車的未來感更突出,配合 " 智能化 " 進一步強化 " 科技 " 的 DNA。
最後,無框車門由于減少了上框體,在保證同等的 ABC 柱強度下能進一步減小對視野的遮擋。此外如果要加強車頂和 ABC 柱的強度,相比有框車門也擁有更大的設計自由度,同時保證大自重的電動車在意外翻滾時擁有更高的安全性,盡管這種工況相比于燃油車來説已經相當少了。
你不逼供應商一把,你都不知道他們的能耐有多大。在越來越多的新能源車都采用相同設計的情況下,供應商們在制造工藝和精度上控制也随之變好,成本也随着產量的分攤進而降低。
或許相比于有框車門來説,目前無框車門的成本依然較高,但随着銷量的逐漸增多以及其他成本的分攤,到了消費者手裏,整車價格也能逐步實現下探,還能保證大家都有錢賺,而技術的成熟與銷量的穩定,就是耐久性能的保證。
我問過一些修車店的朋友,據他們口中的案例來看,無框車門的密封性能以及耐久性能到目前為止幾乎與有框車門無異。以往的一些固有印象我們也需要适當改改了……
不過有些部分的性能,無框車門由于天生 DNA 的問題,會與有框車門略有不同,例如開關門時的聲音會比較 " 散 ",缺乏厚重感,還有就是肉眼可見玻璃在晃晃蕩蕩,這就看自己是否能接受了,但按現在的趨勢來看,你想不接受都難。
以上就是關于無框車門的一些内容,下期來講講智能座艙。
文|莫大大
圖|網絡
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