今年早些时候,雪佛兰宣布——经过几十年的“试探”——Corvette 终于将发动机移到了驾驶员身后。更令人惊讶的是,中置发动机的“C8”2020款 Corvette Stingray 起售价仅为 59,995 美元。考虑到它的竞争对手,这简直是个不可思议的低价。
福特曾少量销售过中置发动机的超级跑车,其经过严格审查的买家名单短得离谱,而这些车型的售价都超过了五十万美元。传统中置发动机领域的竞争对手,如法拉利、兰博基尼和迈凯伦,其车型起售价约为二十五万美元。新兴品牌奥迪在这个领域已经竞争了大约十年,R8 的入门价格为 171,000 美元。讴歌的 NSX 起售价为 159,495 美元。
以如此低廉的价格制造并销售一款大量使用铝材的中置发动机跑车,这究竟是如何做到的,其价格仅是现有车型的一小部分?
更复杂的是,雪佛兰必须在与该领域其他制造商完全不同的规模上解决这个问题。像法拉利这样的公司每年可能只生产约 5,000 辆车。去年,雪佛兰售出了 40,000 辆 Corvette,而新款车型无疑将是一个热门产品,需求量还会更大。
“当产量达到那个级别时,就会变得更加困难,”Corvette 结构工程师 Ed Moss 承认。要在如此高的产量下制造出一款能达到如此低价格点的汽车,需要仔细选择材料和工艺。
对于 2020 款 Corvette,通用汽车沿用了其主干式底盘配置,该配置具有中央结构纵梁。但现在,发动机安装在驾驶员身后,形成了类似于旧款 Lotus Esprit 和 DeLorean DMC12 的布局。
但那些是钢制汽车。Moss 说,Corvette 在车身角落采用了复杂的薄壁铝压铸件来支撑悬架安装点,然后用类似“拼图玩具”的铝挤压件将它们连接起来,这些部件是“胶粘和螺钉固定”的。车身角落有六个大型铸件,再加上两个用于发动机支架的半铸件。总而言之,这款车有 20 个铸件。
薄壁工艺生产的零件厚度在 2.5 毫米到 3 毫米之间,而 C7 Corvette 上使用的铸件厚度在 5 毫米到 6 毫米之间。这种工艺允许在装配过程中实现一致的尺寸控制,确保汽车的一致性。
阿斯顿·马丁在其上一代车型(如 DB-9)的“垂直-水平”底盘设计中也采用了类似的设计。通过改变挤压件的长度,基本布局可以拉伸或加宽以适应不同的车型。
与 Corvette 一样,阿斯顿·马丁也使用钣金螺钉在装配过程中固定组件,并使用结构粘合环氧树脂进行固定。Moss 表示,在某些情况下,如果技术人员能够接触到接头两侧,他们会点焊固定组件。当只能接触到一侧时,螺钉更容易使用。
上一代“C7”Corvette 采用铝制底盘,但当时是 MIG(金属惰性气体)焊接,而不是胶粘和螺钉固定。胶粘的优点是接头连续长度的粘合强度,而不是仅仅在焊缝处。Moss 指出,“C8 有超过 100 米的胶粘剂。”
结果是一个开放式底盘,从挡风玻璃框架到车门后方的防滚架之间没有车顶结构,这使得安装可拆卸车顶面板更加容易。更重要的是,据 Moss 称,该结构比该细分市场中两个开放式竞争对手的扭转刚度分别提高了 25% 和 30%。
Moss 说:“提高扭转刚度的诀窍在于,你需要将载荷通过纵梁传递并返回到减震器塔架,而发动机在那里会使这个过程变得困难。”汽车的中央脊柱,即纵梁,将载荷从前悬架传递到车尾,然后发动机支架铸件将载荷传递到后悬架安装铸件。
这使得纵梁成为一个关键连接件。它是一个三侧铝制方形管,底部是开放的。对于 C8 Corvette,雪佛兰在底部应用了一块碳纤维面板来封闭纵梁,将其强度提高了 10%。
为了降低“Vette”的成本,雪佛兰工程师谨慎地使用了碳纤维,选择这种时尚的材料用于纵梁封闭面板和后保险杠横梁。Moss 解释说,由于发动机和变速箱位于车尾,因此有必要尽量减少车尾其他组件的重量,这就是后保险杠横梁使用碳纤维的原因。
他说:“我们最初考虑了更多的碳纤维部件,但我们认为只有这些部件才足够有价值,值得花费这些钱。”