鏡車經
2019.05.01 09:00

【車身就是一塊鐵?】更輕盈、更穩定—PORSCHE 911 Cabriolet 全新複合組件車體

文|鞠豪傑 Jet Chu

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常常說開車就是鐵包人,但隨著材料科學日新月異,純粹以金屬打造車身的作法早已落伍!PORSCHE最新第八代 911 Cabriolet 車身擁有更多樣化的創新輕量化組件,複合式設計包含更高比例的鋁合金、更少鋼材,並採用全新複合式材料;減去了 7% 的總重,卻絲毫不犧牲車身穩定性、剛性及安全性。

20190426-全新 911 車體的多重材質代表輕量設計的一大進步,將前一世代所開創的輕量化工藝帶至更高層次。
20190426-全新 911 車體的多重材質代表輕量設計的一大進步,將前一世代所開創的輕量化工藝帶至更高層次。

PORSCHE設計團隊使用特殊塑料創造出的混合材質打造全新911的A柱結構,在意外發生時能更加確保乘客安全。這項創新解決方案取代了先前以鋼材製成的管狀強化結構。全新強化設計最大的優勢在於,重量減輕了 2.7 kg,車身重心也隨之降低;兩者對跑車的操控性都有著直接影響。

全新強化設計最大的優勢在於,重量減輕了 2.7 kg,車身重心也隨之降低;兩者對跑車的操控性都有著直接影響。
全新強化設計最大的優勢在於,重量減輕了 2.7 kg,車身重心也隨之降低;兩者對跑車的操控性都有著直接影響。

複合組件由三種材質組成:俗稱的「Organo」鈑件、額外的鑄造橫樑與高強度填充泡沫結構。Organo 鈑件是經過玻璃纖維強化而成的塑化料件,經過預先編織而成,為強度極高的半成品。鈑件在歷經切割、重新塑形等的繁複的製程後運用在 911 Cab-riolet車體。在同樣製程中,鈑件會加上平板橫樑的壓鑄塑膠,最後再附上一層高強度填充泡沫結構。高強度填充泡沫結構在經過車身塗裝過程中的高溫時會膨脹,藉此強化A 柱內部結構。A 柱本身由超高強度的金屬鈑件製成,包含硼鋼。

全新 911 Coupé 與 Cabriolet 車體鋼材所佔比例已低於40%,其他部分則以高強度鋁合金及複合材料構成。
全新 911 Coupé 與 Cabriolet 車體鋼材所佔比例已低於40%,其他部分則以高強度鋁合金及複合材料構成。

全新 911 Coupé 與 Cabriolet 更精進的輕量化設計源於更高比例的鋁合金。除了前後葉子鈑,車身外殼也全面採用輕量化鋁合金;全新設計的車門完全以鋁合金製成,在減輕車重同時保留優異穩定性及品質。 Coupé 的車側全面採用鋁合金打造,為總車重減去了 12 公斤。為了形塑911圓滑流線的外型,設計出適當的工具與程序是 911 製程的一大挑戰,;911 Coupé 製程中,車側鈑件的成形深度達 30 cm。

使用特殊塑料創造出的混合材質打造全新911的A柱結構,重量因此減輕了 2.7 kg。
使用特殊塑料創造出的混合材質打造全新911的A柱結構,重量因此減輕了 2.7 kg。

除了高強度鋼材,車體也使用了更高比例的沖壓鋁合金,包含車頭與車尾的縱向構件、門檻內外側以及車底強化組件;比例由先前的 3% 提升至 25%。保時捷也在全新911中應用更多鑄造鋁合金組件,如車頭的彈簧柱固定座、車尾管狀外殼、車尾縱向構件,與緩衝組件固定座。沖壓的優勢在於,無論複雜的幾何外型,都能以一體成型的方式製成。強化機制與螺栓接合處不再需要另行生產與焊接。模組因此更輕,製程也更有效率。

然而,鋁合金沖壓組件始終有著一項挑戰:沖壓後必須進行熱處理。為使材質擁有防撞特性,熱處理是不可或缺的一步,是項獨立且耗時、耗能的製程。針對全新 911,保時捷利用塗裝過程產生的溫度為沖壓組件進行最後處理。

為了形塑911圓滑流線的外型,設計出適當的工具與程序是 911 製程的一大挑戰,;911 Coupé 製程中,車側鈑件的成形深度達 30 cm。
為了形塑911圓滑流線的外型,設計出適當的工具與程序是 911 製程的一大挑戰,;911 Coupé 製程中,車側鈑件的成形深度達 30 cm。

理想的接合技術皆取決於材質與製程,這包含了焊接、黏合、壓鑄、螺釘接合等,而全新 911 所採用的方式超過 10 種。其中一項新技術就是摩擦熔接,利用埋頭螺栓連接鋁合金和鋼製組件。這項技術中,鋼製螺栓被擠壓至鋁合金中,擠壓的高速使得埋頭螺栓與鋼製組件接合,創造強度極高的接合作用。

相較於前一世代,911 Coupé 擁有更優異的扭轉剛性及抗彎能力。
相較於前一世代,911 Coupé 擁有更優異的扭轉剛性及抗彎能力。

全新 911 車體的多重材質代表輕量設計的一大進步,將前一世代所開創的輕量化工藝帶至更高層次。同時,新世代車體概念也提升了整體剛性;相較於前一世代,911 Coupé 擁有更優異的扭轉剛性及抗彎能力,使得 911 在動態駕馭中,強度絲毫不受路面變化影響。

更新時間|2019.05.02 09:44

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