钢更好还是铝更好？打造车身与发动机的用料之争丨励汤

汤

奥迪A8一直以全铝合金车身闻名于汽车界。 不过，在刚刚发布的最新设计中，车身40%由钢材制成，重量比上一代轻了几十公斤。 有人在投资银行工作，负责铸造行业。 并购部的同事问我，铝制还是钢制的车身哪个更好？ 我说铝好就说铝好，用钢就说钢好，这让她有一半生气。 我说的其实是个笑话。 奥迪的回归一定是有重大考虑的。 不过，在分析其背后的原因之前，我们先来看另一个钢铝轮回的案例。

梅赛德斯-奔驰在去年底发布了一系列新底盘。 最受关注的是直列六缸汽油发动机的回归。 事实上，奥迪新款柴油机也有很多值得关注的地方。 例如，发动机采用铝合金，活塞采用钢。 你在说什么？ 带铝制气缸盖和钢制活塞的柴油发动机？ 这岂不是意味着叛逆吗？ 事实确实如此。

采用铝合金作为发动机是汽油发动机的主流设计，但对于柴油发动机来说却是新鲜事。 大家都喜欢柴油机，因为它的扭矩很强，而虽然所谓的扭矩就是气缸内燃烧时的压力，铝合金的优点是重量轻，导热性好，但是当遇到强大的压力时，它的刚性就会下降。受到严峻的考验。 用于紧固气缸盖和发动机的钢垫片也可能因铝螺纹强度不够而发生泄漏。 因此，就有了早期的涡轮机。 增压汽油机不敢用铝制发动机，更不用说柴油机了。

活塞队变得越来越有趣。 在内燃机诞生之初，活塞是由钢制成的。 当时，铝还没有用于工业。 到了20世纪20年代和1930年代，铝成为活塞的主要材料。 原因之一是它轻，可以让底盘旋转得更快； 更重要的是，它具有良好的导热性，可以非常有效地带走废热。 听起来很矛盾。 如果带走的热量多了，效率岂不是更低吗？ 确实是这样一个矛盾。 热力学第一定理是，底盘将热能转化为动能时，不可避免地会有热能损失。 它不可能 100% 有效。 所以，要做一个大功率的机箱，首先得想办法。 它带走了更多的废热，因此非常适合使用燃烧传导率高的铝合金作为活塞。 柴油发动机使用铝活塞铸造发动机已有七十年或八十年的历史。 几年前，由于严格的排放和油耗要求，钢活塞重新出现在商用车柴油发动机中，因为燃油喷射和燃烧的压力越来越大。 铝活塞已无法应对这一问题。 同时铝的膨胀系数较大，低温下摩擦力大大增加。 还有低温下防冻液泄漏的问题。 当排放要求达到欧6时，许多商用汽油车将改用钢活塞。 然而，在乘用车柴油发动机中，钢活塞是新鲜事，再加上铝发动机，那就更令人兴奋了。

欧洲人喜爱柴油机，不仅是为了发挥其强劲的扭矩，也是出于良好的意愿，因为单就碳排放而言，柴油比许多火力发电厂具有更好的能源效率。 不幸的是，汽油的低碳化离不开氮氧化物的生成。

更令人失望的是，越来越多的证据表明，许多高效低排放的数据并不真实。 一时之间，柴油车迷们感觉自己善良的心被欺骗了，热情荡然无存。 在美国，据说2030年后将不再销售纯内燃机动力的汽车，而英国和爱尔兰则准备在2040年后禁止销售。大家不禁担心，这会不会严重？打击汽车制造商？ 不，如果废除内燃机，生产传统动力总成零部件的供应商将受到最大的影响。 事实上，经过近二十年的探索，一些颇具规模的汽车厂商已经对新能源汽车做出了规划。 ，而且计划比那些生产电动汽车的车厂还要周密。

说到奥迪新A8的车身，后备箱周围采用了钢材，意义重大。 我在本专栏中提到过一些电动汽车车身采用了传统汽车的设计，这让我感到很困惑。 看到A8的铝钢车身，相信是为未来可能出现的几种不同动力系统做的准备。 无论是时下最流行的集成48V发电机和电机的PHEV（插电式混合动力），还是尚未定型的BEV（电池电动汽车）还是FCEV（燃料电池汽车），都必须在车身内放置一个安全的地方。 电池和化石燃料已埋在地下数亿年。 按照中国人的说法，它们是天地之美，集日月之精华。 它们的能量密度无与伦比，因此只需在汽车后部安装一个小型油箱即可。 但如果换成电池的话，就又大又重，而且经不起碰撞。 既然电池放置在车箱顶部，那么你应该明白为什么铝制车身鼻祖奥迪在车箱周围采用钢材了。 显然，奥迪更懂造车。