全碳汽车架车型有哪些:单体壳为主
全碳汽车架车型有哪些?能查到的量产名单并不长:迈凯伦MP4-12C开启的MonoCell系列(含650S、720S)、阿尔法·罗密欧4C、兰博基尼Aventador与Revuelto、法拉利LaFerrari与F80、保时捷918Spyder、帕加尼Huayra、布加迪Chiron、柯尼塞格全系、路特斯Evija、蔚来EP9,以及宝马i3的碳纤维乘员舱,都属于这一类。它们的共同特征是座舱由碳纤维复合材料一体成型为一个受力壳体,A柱、门槛、地板、后隔板连成封闭结构,发动机与悬架通过副车架挂接在壳体上。判断一台车是否属于全碳汽车架,看的是这个壳体,不是引擎盖、尾翼或内饰饰板用了多少碳纤维;只标注“碳纤维车身”的车型,多数指覆盖件,车架仍为铝合金或钢。
覆盖件起装饰作用,壳体才是真正的骨架。
全碳汽车架车型的结构路线
单体壳的成型方式决定了它只能小批量生产。把碳纤维预浸料按受力方向逐层铺进模具,进热压罐固化,再与铝合金或钛合金接头粘接,一套模具的成本要靠几十台到几百台的产量来分摊。迈凯伦MP4-12C的MonoCell壳体重量约80公斤,阿尔法·罗密欧4C的碳纤维单体壳约65公斤,两个数字都只算壳体本身,不含前后副车架、动力总成与悬架。刚度高、零件数量少是这种结构带来的直接结果,碰撞时壳体按预设路径溃缩,能量由碳纤维层的断裂吸收。
碳纤维覆盖件与管梁车架是另外两回事。覆盖件用多层碳布压制成型,只承担气动外形与局部刚度;碳纤维管梁车架由碳管和金属接头粘接成骨架,多见于赛道车与改装车,受力靠管件轴向传递。识别一台车是不是全碳车架,打开引擎盖看内板下面有没有独立的金属纵梁,看门框断面能否看到连续铺层的碳纤维,看地板与副车架之间是否有结构胶缝;三处对不上,就只是覆盖件方案。
全碳汽车架车型的量产样本
量产化程度较高的全碳汽车架车型集中在迈凯伦、阿尔法·罗密欧和宝马。迈凯伦从MP4-12C开始把MonoCell装进流水线,720S换成MonoCage二代,门槛与A柱做成一体式中空结构,事故车可以整块更换壳体。阿尔法·罗密欧4C在2013年至2020年间生产,碳纤维单体壳配前后铝合金副车架,整备质量压在一吨以内。宝马i3把碳纤维乘员舱当车身用,铝底盘承载电池与电机,2013年至2022年累计产量在二十万台量级,是这类结构里少见的高产量样本。
限量车型的名单更容易记,下面这些都能在厂家公开资料里找到碳纤维单体壳的描述:
- 兰博基尼Aventador、Revuelto:碳纤维单体壳配前后铝副车架
- 法拉利LaFerrari、F80:碳纤维座舱,发动机与悬架独立挂接
- 保时捷918Spyder:碳纤维单体壳,插电混动
- 帕加尼Huayra:碳钛复合单体壳
- 布加迪Chiron:碳纤维单体壳,总产量限定在500台以内
- 柯尼塞格全系:碳纤维单体壳,年产量在十几台
- 路特斯Evija、RimacNevera、蔚来EP9:纯电碳纤维单体壳
纯电超跑把电池包挂在碳纤维壳体上,壳体要同时承担碰撞吸能与电池舱密封两件事,底部通常预留加强筋与密封面,电池包通过副车架与壳体连接,而不是直接铺在地板下面。
全碳汽车架车型分类核对
核对一台车属于哪一类,按结构方案分四类看更直接:单体壳看壳体是否构成封闭受力结构,乘员舱加副车架看胶缝与螺栓,覆盖件只看外观,管梁车架看接头工艺。下表把四种方案的差别放在一起对照。
| 结构方案 | 代表车型 | 碳纤维承担的角色 | 识别方法 |
|---|---|---|---|
| 碳纤维单体壳 | 迈凯伦720S、兰博基尼Revuelto、帕加尼Huayra | 整个乘员舱的受力骨架 | 门框断面有连续碳纤维层,地板下无独立金属纵梁 |
| 碳纤维乘员舱加金属副车架 | 宝马i3、阿尔法·罗密欧4C | 座舱壳体,前后副车架为铝合金 | 壳体与副车架之间有结构胶缝与螺栓连接 |
| 碳纤维覆盖件 | 多数量产性能车 | 外观件与气动件 | 打开引擎盖看内板,下方仍是铝合金或钢梁 |
| 碳纤维管梁车架 | 赛道车与改装车 | 粘接成型的管梁骨架 | 管件接头处可见胶粘层与金属套管 |
这类结构的适用边界很具体:碳纤维壳体的模具与工装按车型专用,帕加尼Huayra、布加迪Chiron、柯尼塞格这类车型年产量在十几台到几十台,国内保有量少,壳体检测与修复要回到原厂体系,购车前先确认品牌在常住城市有没有授权服务点与备件通道。赛道版本另算,迈凯伦SennaGTR、法拉利FXX-K不具备道路行驶资格,只能进封闭场地。已经停产的阿尔法·罗密欧4C和宝马i3,二手车判断壳体状态要举升后看底板胶缝、门框断面与副车架连接点三处是否完整。
