在賽車(chē)制造中實(shí)現(xiàn)輕量化主要有以下幾個(gè)方面。

材料選擇上，像鋁合金、碳纖維復(fù)合材料這類(lèi)輕型材料是不錯(cuò)的選擇，它們密度比鋼鐵輕，強(qiáng)度和剛度卻不遜色，能大幅減輕車(chē)重。

零件減重方面，可進(jìn)行材料優(yōu)化，把重材料零件換成輕型材料，還能通過(guò)構(gòu)造優(yōu)化，減少重復(fù)零件、提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。比如簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，減少零件數(shù)量、簡(jiǎn)化復(fù)雜設(shè)計(jì)并加強(qiáng)零件連接，在減重時(shí)也要保證零件強(qiáng)度和剛度，不影響賽車(chē)性能和安全。

車(chē)架優(yōu)化很關(guān)鍵，材料選鋁合金、鈦合金、碳纖維等輕質(zhì)高強(qiáng)的，形狀優(yōu)化改變車(chē)架形狀和結(jié)構(gòu)，常用梁式車(chē)架、空心車(chē)架等。連接優(yōu)化也重要，合適的連接方式和材料能保證車(chē)架穩(wěn)定性和強(qiáng)度，比如螺栓連接、焊接連接等。

減震優(yōu)化能減少?zèng)_擊和振動(dòng)，提高賽車(chē)穩(wěn)定性和安全性，可安裝減震器和減震材料。

大學(xué)生方程式賽車(chē)中，通過(guò) AltairOptiStruct 軟件進(jìn)行優(yōu)化立柱設(shè)計(jì)，考慮多種荷載工況，利用拓?fù)鋬?yōu)化方法預(yù)測(cè)更好的結(jié)構(gòu)形態(tài)，縮短 CAE-CAD 迭代的整體設(shè)計(jì)周期，還能快速完成網(wǎng)格劃分等。

在跑車(chē)制造中，路特斯的 Elise 和 Exige 車(chē)型用復(fù)合材料車(chē)身取代傳統(tǒng)鋼板車(chē)身、一次擠壓成型的鋁合金底盤(pán)減重且增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、極度精簡(jiǎn)內(nèi)飾。蘭博基尼和捷豹等品牌在車(chē)身和內(nèi)飾上用碳纖維材料。

一般內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)中，奧迪的 ASF 結(jié)構(gòu)是高強(qiáng)度鋁合金框架結(jié)構(gòu)，能減輕車(chē)身重量，之后又提出多材料車(chē)身結(jié)構(gòu)。此外，在車(chē)身覆蓋件、地板和座椅上也用輕質(zhì)材料。

電動(dòng)汽車(chē)方面，寶馬的 i3 采用 LifeDrive 架構(gòu)，由 CFRP 制成的客艙和全鋁制底盤(pán)組成，車(chē)身覆蓋件也用 CFRP，特斯拉用碳纖維車(chē)身覆蓋件，日產(chǎn)改款聆風(fēng)降低車(chē)身重量，大眾取消 e-up!電池冷卻系統(tǒng)，新款沃藍(lán)達(dá)采用輕量化車(chē)身結(jié)構(gòu)。

像哈工大在 FSAE 方程式賽車(chē)車(chē)架設(shè)計(jì)中，最早使用單體殼代替車(chē)架，但成本高且受損難修復(fù)，大部分參賽隊(duì)用桁架鋼管車(chē)架，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易加工。還可以通過(guò)有限元分析，在保證剛度和安全使用條件下，采用拓?fù)湓O(shè)計(jì)，獲取車(chē)架最佳的材料分布，然后對(duì)鋼管進(jìn)行截面尺寸優(yōu)化，降低成本和縮短開(kāi)發(fā)周期的同時(shí)提高性能。

（圖/文/攝：太平洋汽車(chē) 整理于互聯(lián)網(wǎng)）