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特斯拉 Cybertruck技术分析(一)车身外骨骼结构

2020-06-20 15:25:48·  来源:汽车测评之家  
 
Elon用Exoskeleton这个词,形容特斯拉Cybertruck的颠覆性的车身结构。这个词是外骨骼的意思。1、外骨骼结构定义我们知道部分哺乳动物包括人类是身体里面有骨头,
Elon用"Exoskeleton"这个词,形容特斯拉Cybertruck的颠覆性的车身结构。这个词是“外骨骼”的意思。

1、外骨骼结构定义

我们知道部分哺乳动物包括人类是身体里面有骨头,骨头上挂着肌肉和内脏,最外面是一层柔软的皮肤。而另一些动物如昆虫则不一样,它们通常身体外表面是坚硬的“外骨骼”,内脏和肌肉都包在外骨骼里面。人类的骨骼在内部支撑着骨骼肌与内脏器官,最外面是一层皮肤大部分昆虫的骨骼在肌肉和器官外面,形成一个“壳”,称为外骨骼。



2、车身外骨骼结构

普通的车就像人类这样,车身表面一层薄薄的钢板(也可能是铝板或塑料)相当于皮肤,它们的强度不高,主要是用来防水防尘以及增加设计感的。真正支撑整辆车强度的是这层“皮肤”里面粗壮的车身结构,如下图。



上图沃尔沃V60的全铝车身结构,才是传统汽车的骨架。在发生撞击时,这个骨架才是真正保护车内乘客的受力结构,而外面安装的那层很薄的钣金其实在碰撞中很容易就损坏了。而Cybertruck,则把传统汽车的骨骼直接做成了外骨骼,也就是把最外面的薄钢板和中间层的车身结构,用一种300系列的冷轧高强度不锈钢材料替代,形成了一层外装甲,并采用一体成型技术做成了承载式车身结构。Cybertruck车身所用这种材料是由航天行业的Space X公司开发的。



3、外骨骼结构的优缺点

3.1 优点:

(1)外观可维护性

Cybertruck的“外骨骼”结构的直接结果之一,就是这辆车非常的“硬”,具有极高的耐用性。毕竟别的车外面那层是“皮肤”而已,而它外面直接就是“骨骼”。据现场发布会讲,这款车的车身可以防9mm子弹。开这辆车出门,如果别的车跟你追尾,很有可能对方车头稀巴烂,你的车毫发无伤,用抹布擦一擦就跟新的一样。



(2)车内空间利用率大

传统汽车结构有一个问题,那就是车身骨架与夹在外层的”钣金皮肤”和内饰的“塑料件”中间,形成了三层结构,很占空间。所以很多车的外观看起来很大,坐进去发现内饰空间并没有想想的大。举例来说,通常车辆的宽度在1.7-2米之间,但内部空间的横向宽度在1.3-1.5米之间。

外骨骼结构的好处是,车内空间利用率大大提高了。Cybertruck的前排可以横向坐3个人,整车可以坐6个人,而装载空间达到1000立方英尺——作为对比,跟Cybertruck外观尺寸几乎一样大的福特F150猛禽的装载空间只有不足500立方英尺。



(3)冲压车身工艺

Cybertruck采用冲压工艺生产车身,不用使用传统钣金的模具,设计简单,生产工艺简单,省去涂装工艺和车身模具制作费用,大大降低车身制造成本。



3.2 缺点

(1)造型受限

不锈钢很难成型,如果再加上不锈钢的厚度偏厚的话,不太可能做成传统汽车外观的A级曲面的要求,流线型的美观要求就更不可能实现了,只能是简单的外观线条。

(2)焊接工艺要求高

不锈钢才材料的焊接需要钨极惰性气体焊接(如钨极氩弧焊),需要自动化完成。



4、总结

特斯拉做的不是游戏的胜利者,而且是游戏规则的改变者。 本来,特斯拉这个公司就不是为了输赢而存在的,而是为了“改变世界“而存在。Cybertruck车身的出现,对于汽车设计界来说,就好像一个所有人对音乐的理解全部停留在交响乐的年代,突然冒出来一个摇滚乐手。或许这个摇滚乐手乐谱并不逆天,演奏也并不成熟,但它这股劲儿,打破了我们头脑中的认知边界。 
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