安全性是厂家设计和顾客选购汽车时的首选要素。当开发设计汽车车身结构时,在强度、碰撞性能和其它车身要求(比如样式与限制条件)之间找到最佳的结合点又是最重要的。卓越的设计和轻量化材料的结合可减少伤害、挽救生命。凭借在尽可能低的重量条件下的最佳性能表现,铝恰好能很好地实现上述目标。

卓越的设计和轻量化材料的结合可减少伤害、挽救生命。

安全性是厂家设计和顾客选购汽车时的首选要素。当事故发生时,汽车必须能保护司机和乘客的安全。另外,它还必须把对卷入汽车撞击事件各方的损害均降到最小,而不论其他各方是车辆,静止物体或者行人。当开发设计汽车车身结构时,在强度和碰撞安全性能以及其他车身要求(比如设计和限制条件)之间找到最好的折衷点是最重要的。铝恰好能很好的满足以上这些目标,即不仅能使车辆重量尽可能地低,而且性能达到最优。铝合金的特性使得设计具有高强度和卓越碰撞能量吸收潜势的、成本有效的轻型汽车部件成为可能。为了给事故当事人以最好的保护,汽车在设计上提供了一个坚硬且稳定的乘客舱,环以吸收撞击能量的缓冲变形区域。铝单位质量的能量吸收能力是低碳钢的两倍,与新近开发的一些高强度钢品种相比也具有优势。与钢部件相比,铝部件的强度之所以高,原因在于两个方面。首先铝部件更厚一些(为了实现相同的功能,铝部件一般上要比钢部件件厚约50%);另外,特别地,使用闭合式铝制挤压材和卓越设计的高品质压铸件排除了部件间的的接口,从而使铝部件的强度更高。因此,在最大减重达40-50%的情况下,部件的强度仍然可以得到提升。同样的原理也可以应用于对事故中行人一方的保护。如果铝制汽车前端结构件和引擎罩设计得当,就可以避免对行人的伤害,降低致命的风险。如此看来,汽车安全性就不仅仅是一个材料选择的问题,很关键地,还与汽车应用设计和集成理念息息相关。最后的结论就是,为了保证汽车安全和事故发生时参与各方的安全,铝是优先选择的材料,它满足了相关的要求,例如碰撞吸收能力、行人保护和较低的保养成本等等。

这里有几个铝密集型汽车案例,它们都有非常好的碰撞安全性能。奥迪A8车型在车身框架结构方面使用了大型的铝压铸件和挤压型材;捷豹XJ车型车身则使用了大量铝板材。具有更广泛代表意义的是铝在当前混合材料设计汽车上,被广泛应用于轻量化碰撞管理系统,例如在与钢制车身混合设计中。除了铝制汽车前端,其他应用包括前后保险杠、碰撞吸能盒、侧翼撞击防护系统等。

如今,不同的检测手段被用来评估汽车的安全性能(比如,美国公路安全保险协会或欧洲新车安全评鉴协会的碰撞性检测,欧洲委员会关于行人撞击的法规等)。在这些检测中,铝制系统均表现出了良好的性能,满足了所有要求。在动力学研究公司(Dynamic Research Inc.,DRI,2004)为美国铝业协会(the Aluminum Association, USA)所作的一项研究中,轻量化铝制车身设计的优势表露无遗。该研究包括数项模拟测试,目的是检验一种运动便利车(SUV)与其他几种车型的撞击性能。研究的第一步,使运动便利车减重20%,尺寸保持不变。第二步,使运动便利车的尺寸稍有增加,而重量保持不变。然后,该运动便利车模拟了不同情况下的500种虚拟碰撞(例如,单车碰撞,包括碾压,与固定目标碰撞,比如立柱,双车碰撞)。轿车与运动便利车,两辆运动便利车之间的碰撞也分别模拟。结果是,当对汽车实施减重,而尺寸不变的时候,伤害率下降15%。但需要指出的是,汽车制造商也可以通过改变汽车设计来降低撞击伤害,在本研究中却并没有考虑在内,也没有考虑道路上会出现的其他类型车辆的性质。当汽车重量不变,而尺寸稍有增加的时候,伤害率会下降更多,达到了26%。最为重要的是,当两辆车发生碰撞时,双方司机都会感觉到安全性能的提升。