而在车架重量不断降低的同时,其刚性却在不断的提高。这一方面得益于车架结构的设计越来越合理,另一方面也是因为高强度钢材的应用。虽然同为钢材,但强度却有高低之分,同样是钢材,但若含碳的成分、合金的成分、或者制造、热处理的方式不一样,承载负荷的强度变会差异非常大。像是中强度彳氐合金钢Medium-strengthlow-alloysteel(MSLA),在熔化过程中加入了较多的磷和锰合金成分,常被用来作车体外壳;而高强度低合金钢High-strengthlow-alloysteel(HSLA)则掺入了稀有金属钛和铌,强度可以达到中强度低合金钢的两倍。另外,加工的方式不同,也会导致钢材在成形过程中强度出现变化,像以高水压压制的钢材,在强度上就要优于高重量压模机压制的钢材。
不过不管是什么钢,其本质或者说主要成分还都是铁,强度可以差好几倍,但密度却是基本相同,所以,同样的体积不管是什么钢,重量几乎完全一样。前面提到采用高强度的钢科,即便更细、更薄的结构也能达成相同的强度,因此材料就可以用少一些,重量也可以减少一些,而车身刚性却可以更高。
除了在材质方面的进步外,汽车工程学在结构方面的进步也是相当惊人的。我们也常能够听到“某某车型新设计的车架较上一代车身刚度提高了xx%”报道,车身结构方面的进步较之材料刚度本身的进步可以说是有过之而无不及,它们共同的发展使得汽车的安全性以惊人的速度在进步。不过,车身结构本身是一个比较复杂的话题,我们以后会详细谈到。
采用高强度的钢料,即便更细、更薄的结构也能达成相同的强度,所以材料就可以用的少一些,重量也可以减少一些,而车身刚性却可以更高。
强度是否就是刚性?
结构的强度和刚性字面上感觉起来似乎没什么不同,但实际上它们根本是两回事。“强度”的英文是“strength”,其概念是材料受到多大外力时会产生破坏,这是一个与材料本身材质相关而与结构无关的数据。在汽车结构上只有大约20%的结构件以强度为最重要考量,主要是车体结构上处理冲击负荷的部分,像是冲击梁、车体B柱补强等,通常我们希望在这些主要承受冲击的零部件采用高强度钢。