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標題
汽車鋼板的強度與材料?
問題
我家有台15年的VWJettaMarkII，我發現跟現在的日系車相比(譬如05年的TOYOTAALTIS)，在引擎蓋或是葉子板的鋼板用料上，感覺VW這台車比較強韌也比較厚重，在引擎蓋的地方用雙手大力向下壓才會變形，但放開後就會立刻彈回恢復原貌。而現在的車，好像用雙手施中等的力量去壓，馬上就會變形，而且不會回復原貌，要靠鈑金敲打才會回來。我想請問的是:1.我觀察到的這個現象，到底是歐洲車與日本車用料上的基本差異?還是新車與舊車之間材料的演化差異?還是單純是TOYOTA為了省油所以用輕量化但強度差的鋼板?2.在21世紀的現在，大眾化車輛所使用的鈑件材料有哪幾種?分別有什麼差異?...顯示更多我家有台15年的VWJettaMarkII，我發現跟現在的日系車相比(譬如05年的TOYOTAALTIS)，在引擎蓋或是葉子板的鋼板用料上，感覺VW這台車比較強韌也比較厚重，在引擎蓋的地方用雙手大力向下壓才會變形，但放開後就會立刻彈回恢復原貌。而現在的車，好像用雙手施中等的力量去壓，馬上就會變形，而且不會回復原貌，要靠鈑金敲打才會回來。我想請問的是:1.我觀察到的這個現象，到底是歐洲車與日本車用料上的基本差異?還是新車與舊車之間材料的演化差異?還是單純是TOYOTA為了省油所以用輕量化但強度差的鋼板?2.在21世紀的現在，大眾化車輛所使用的鈑件材料有哪幾種?分別有什麼差異?我只知道熱浸鍍鋅鋼板和塑鋼，是不是只有這兩種?3.汽車所使用的鋼板在這十幾年來，到底有什麼演進?是不是從鋼板變成鋁板?還是多了塑剛材料?P.S.以上問題只針對大眾化平民車種，排除法拉利保時捷那些超跑用的超輕量材料!希望能針對汽車鋼鐵材料的差異來回答!尤其是歐洲車與日本車的差異，時代演變所造成的工藝技術的差異，謝謝!更新:感謝三位回答，目前以"抓抓鼠"的回答比較適當!其實我的問題可以更簡化，我只是想問--假設在車體大樑的設計結構都相同時，歐洲車使用較厚的外觀板件，真的可以讓車子比較"勇"?在發生碰撞事故時比較可以保護車內成員嗎?難道使用較薄鋼板的日系車在就比較差嗎?更新2:多謝抓抓鼠和wschang的回答!wschang的回答有較深入解釋到汽車鋼板材料的部份，這正是我所需要的，非常感謝!我問這個問題的主因是，我到現在仍聽過很多人以鋼板厚薄這個刻板觀念來看待車子的安全性，尤其是老一輩的人，我雖然知道汽車的安全並不是由單純的鋼板厚薄來決定，但也因為不熟悉鋼鐵材料及相關理論，所以也不知道如何證明"鋼板厚薄"對於汽車安全性有多少程度的影響。更新3:基本上兩位的答案都很棒，我想我綜合兩位的回答，得出一個小心得--直接由碰撞測試的結果來衡量汽車安全才是比較客觀的方法。若單純看汽車鋼板的厚薄或材料，實在不夠科學。所以只能祈禱相關單位能盡快立法，讓在國內銷售的所有車輛都比須經過同一標準的碰撞測試並公佈結果，這樣才能讓消費者有一個客觀且科學化的評斷標準。最後，我個人覺得抓抓鼠的答案較簡要而直接，所以把最佳解答給他，也同時謝謝四位的回答!
最佳解答
歐洲車，尤其是老車和高級車，大多是用0.8~1mm的鋼板 日本車則以0.6~0.7為主，高級車也有比較厚的 TOYOTA的鋼板在國產車中的確算是比較薄的，輕量化很成功，提高省油性和加速性，但靠著強力的廣告和行銷，鮮少有人去質疑他的安全性，避開了以前某些車種的死穴。 材質上，從以前到現在幾乎以熱軋鍍鋅鋼板為主，也有一些比較高級的是冷軋的。近幾年的車子普遍使用高張力鋼板（靠一些加工上的方法讓鋼板的抗拉強度提高），所以鋼板厚度可以減小但得到相等的強度。 塑鋼是塑膠，目前國內常見的車子很少使用這種材料，就算有也是車門之類的小部分鈑件。 鋁板因為材料和加工都太貴，只有性能取向的高級跑車會用。 強度方面，目前靠車體設計和高張力鋼板的使用，安全性其實並不遜於以前的老車.....當然薄的鋼板和厚的比起來，在一些小碰撞或表面看起來的強度會比較低，但這和大碰撞時車體呈現出的安全性並沒有直接關連 高級車使用較厚的鋼板，與其說是為了安全，有更多的考量是為了減少車內噪音，靠增加的重量讓車輛更平穩，還有提高質感（尤其是國人很在意的關門聲，壓下去會不會凹一塊之類的雞毛蒜皮小地方） 2007-11-16 19:04:04 補充： 以目前的車體來講，如果是完全相同的設計，那麼強度是取決於鋼板的性能，與厚度無關（也就是說，較厚的傳統鋼板，可能強度還不如較薄的高張力鋼板） 至於外觀鈑件（葉子板之類的），更是與安全性無關，因為在重大撞擊時，這些單獨的鈑件並不能提供多少強度，甚至做的太強還有可能危害車內成員的安全...例如外觀鈑件穿刺入車體內等等...但諷刺的是外觀鈑件卻是國人主觀評定車身安全性的地方之一 2007-11-16 19:04:13 補充： 現在的設計理念，注重的是承員區的強度，引擎室或行李箱的強度不會太高，在事故的時候才能潰縮吸收衝擊力...這點不管是歐洲車或日本車都是一樣的，但也很容易給人家一種錯覺，以為現代的車子不如以前的安全（耐撞），其實這也是大錯特錯... 現在的車子安不安全已經不能從外觀鈑件，鋼板厚度，或是撞擊後車體的變形程度來判斷了，安不安全要看撞擊測試的結果。所以別再從這些地方去估計車子的安全性...
其他答案
其實一些東西，所追求的極致主要是以“最佳化”為訴求。以消費者的心裡來說，要的是安全、省油、便宜。以業者來說，要的是低成本、受歡迎。在這二種不同的觀點下所找到的平衡點，就大概是現在所看到的車子的情形。也許比喻不是很對，但大概就是如此。細分之下車還是有以排氣量、廠牌等再做進一步的分級。汽車用的鋼材，如果不把鋁合金也納入的話，一般使用的鋼板稱為HSLA(HighStrengthLowAlloySteel)高強度低合金鋼，這類的材料適合加工、耐候、方便銲接而且在冷加工或熱加工之後還是有一定的強度存在，因此被大量使用在汽車的鋼板上頭。不過雖然都稱作高強度低合金鋼，還是有等級的差異，甚至還有所謂的耐候型、低溫使用型等等的差別。因此可以推敲一些高級車與平民化的車的差異性之一有可能就是一開始的材料等級就不相同。另外就是，歐洲的車比較常在低溫的地區使用，特別針對氣候的類型所量身打造的車也是存在的(就如我們的貓纜一樣，歐洲廠商做的，沒冷氣，因為他們的國家冷颼颼，不曉得什麼叫冷氣。反而要暖氣)。因此材料的選用，針對不同氣候的國家有不同的要求。再者，一般要平民化的汽車需要讓普羅大眾接受其價位，所以各車廠對於一般消費人會考慮到價錢的問題，尤其是在高油價的時代，搶食平民化汽車的大餅的車廠更是不在話下，但要一般人接受，無非就價錢漂亮，質感不錯。但車廠也不是省油的燈呀，一分錢一分貨囉，為了在成本上的考量，開始會做costdown的動作，把一些原本該有，但不一定需要的部分就省下來。節省的結果就是材料用得較少，成本自然就低，相對的消費者買的價錢自然就便宜囉。至於安全性上來說，就同級車來比較的話，當然還是有一定程度的保護。只是把原本該有的部分省略而已(據上班的學弟說，某車廠的車子會那麼便宜，把車門拆出來看發現防撞鋼板上就有經過costdown。或是像車子前後的保險桿也是如此。^^不過安全性上是ok了(同級車，因為不能把不同級的比在一起)。2：高強度低合金鋼主要分：50kg級、60kg、70kg、80kg及100kg，還有耐候型、低溫使用型等等的分別。就看車廠怎麼使用囉(有些是原廠製造時的規範，車商不見得知道)。另外還有鋁合金的(印象中audia8好像是全鋁合金打造，不過這是好久前的事了)。鋁合金主要是針對希望能省油、增加馬力的方向來進行，至於安全性的話，其實使用在人身上的，不會因為材料不同而安全性就打折的，反而會特別注重的。3：主要還是鋼鐵為主，只是會越來越薄。除了一些人的考量外，最佳化的要求才是設計的人主要希望達到的。所以經過模擬或是多年的累積經驗，開始會動到材料上頭，能夠變輕但依然保持應有的強度、減低油耗…一堆。只要與人有關的，考慮的層面就會很廣。就強度與韌性上來考慮的話，鋼鐵到目前為止還是主流，鋁合金也有在製造，但因為原料的問題可能會影響它的普及性(煉鋁很耗能源)。我覺得會偏向複合材料的方式來研發，目前的複合材料可以做到強度高重量低，有些已使用在飛行器上面。汽車在使用也一定是不錯的，不過製造過程可能與傳統方式不一樣，所以一下子對汽車製造業的衝擊很大，同時目前這種材料的成本高，還沒辦法很普及出來。不過我想有朝一日應該會出現才對。雖然可以替代鋼鐵材料，但是無法完全取代。就看未來的發展囉。如果說實在的，越厚的鋼材越安全囉(就傳統的鋼材來說)，不然坦克的裝甲為何要那麼厚呢?。不過除了耐撞之外，要如何把衝力吸收掉也是一種安全的設計。有時你看新聞說車子被撞爛，但人只有擦傷，這真的只是運氣好嗎?有時候衝擊的力道被車體適時吸收，才是人沒事的關鍵。不然雖然被你厚重的鋼板擋下，但那個力量持續傳到人身上，多半是腦震盪的結果。所以才有所謂的“潰縮式”的車體，在撞到的那瞬間把力全部讓車子的支架來吸收，讓裡面的人受到的衝力減低。所以你可以注意觀察看看現在的新車，在前面的A柱是不是特別大根(有時會成為開車的死角)，與舊型的比起來就特別粗。然後車窗比較小，車門感覺比較寬大。這都是希望能吸收衝力的設計。相較舊車著重鋼板厚薄，現在的車對於力的分解與吸收有著更好的設計的喔。個人淺見，參考看看參考資料：工程材料、個人看法使用地區不同造就不同的設計1.歐洲車行駛是不限速的,當你的車要開到時速160以上時,若車身不夠重,會有輕飄飄的感覺,好像快飛出去一般,altis即是,在颱風天開到150你就可了解,在歐洲搭taxi,每台都是Benz,鄉間小路也開180,卻是相當穩2.歐洲車設計理念,要堅固,堅持造車工藝,日本車要輕巧省油,是國民車,不認為你會開到120以上,,況且道路也沒有歐洲的平整參考資料：自身經驗1.對ㄉALTIS為ㄌ省油而把鋼板用ㄉ較薄有個資料ALTIS1390公斤
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