宝马新型7系列轿车车架的扭转刚度提高了30%，而车架的质量则减轻了55kg

在汽车的车架制造中，有可能在高强度金属材料的帮助下既减轻了质量又提高了刚性。在这方面的一个典型例子就是宝马公司生产的新型7系列轿车。

据宝马公司介绍，其新型7系列轿车车架的扭转刚度提高了30%，而车架的质量则减轻了55kg。55kg的数值对于一个整备质量为1 860kg的轿车来讲看起来不是一个较大的数字，但是它代表了一种趋势：在车型的更新换代时不一定是新车型必定增加质量。

这一技术上的进步只有在新的材料，尤其是在高强度钢材、铝合金和塑料材料的影响下，在新的加工技术的影响下才能实现。

高强度钢材与铝材

宝马7系列轿车的车架中18%的材料是多相钢，16%的是热变形钢。多相钢由不同硬度的晶格成分组成，因此能够在质量轻的前提下吸收很多的能量。

热变形钢则因其特殊的生产工艺而获得很高的强度：板材还在烧红的状态下就进入了压力机进行压力变形加工，在完成压力变形加工后按规定的条件进行冷却。从而改变了钢材的特性，提高了钢材的强度，尤其是抵抗环境的影响。据宝马公司介绍，这种工艺技术甚至还可以省略防锈涂层的工艺过程。

图1 新型7系列宝马轿车使用的钢材品种多达22种，铝材品种达7种

发动机舱盖、车门、侧翼板以及前端的弹簧支座等与车架相互连接的零部件都采用了铝材。在生产过程中，由于轻合金材料比钢材有着更好的可变型加工性能以外，同样也有很好的机械加工性能。

宝马公司在其Dingolfing生产厂中生产顶级轿车，并在那里采用了一系列的新工艺、新技术。一个很好的例子就是铝合金车顶在钢质车架上的装配。为了避免在两者的接触部位出现锈蚀，宝马公司使用了一种新型粘结剂取代了传统的铆接。

利用申请了专利保护的粘结技术进行的连接不仅非常坚固，而且还有一定的韧性。因为钢材和铝材的热膨胀系数是不同的，在相同的温度变化条件下会有不同的尺寸变化。铝材车顶不仅仅将车辆的质量减轻了7kg，而且也降低了车辆的重心、改善了车辆的驾驶状态。

新型宝马7系列轿车的车门完全由铝材制作。每一扇门都由两个部件构成。为了准确地表达高档豪华轿车的设计特性，尤其是突出车门上所谓的个性线条，宝马公司研发新的加工工艺技术以使这种难以变形加工的材料能够用于车门制造。宝马公司获得了成功：铝制车门把质量减轻了22kg。

吸收碰撞能量

在生产制造减重后的前排座椅时，就采用了混合式的连接技术：根据对零部件的要求和承载情况分别采用了粘接、铆接、惰性气体保护焊或者激光焊接等技术。

尽可能地轻量化仅仅是车架必须满足的一项任务。重要的是：在车辆遇到事故时车架应该能够对车内乘员提供最佳的安全保护。据宝马公司介绍：车体的结构、缓冲区和脊柱保护系统构成了一个相互匹配的、能够把事故损伤减少到最低程度的完整体系。

在车辆正面碰撞时产生的冲击力经多条传递途径传递到车底部件、侧框架、侧壁以及车顶的变形区内，由它们吸收了碰撞时的能量，从而保证车厢的变形尽可能地小。承受这种碰撞冲击力的承载结构件大多数都是由多相钢材料和热变形钢材制造的。

在前方车轴高度位置上，新型7系列轿车还有第二套具有缓冲性能的“保险杠”系统，能够更好地把碰撞冲击力分散在前方车架中。在出现侧面碰撞时，增强了的B立柱、门槛、车门和座椅横支撑等都保证了乘员不至于深陷在车辆之中。

新型7系列轿车的内部除了有前、后排座椅Thorax安全气囊之外，还配备了保护车内乘员头部安全的侧面安全气帘。集成的安全保护电子仪器根据碰撞方式和轻重程度启动脊柱保护系统和安全气囊的释放时机。无需释放的安全气囊根本不会工作。前方的安全气囊带有两级释放功能，能够根据碰撞的严重程度分级释放。

提高驾乘人员舒适性

然而车架不仅仅只是为了保障安全，而且还应该在乘员的舒适性方面有所作为。例如车架上的移动天窗就为提供新鲜空气、为提供温暖的阳光做出了贡献。其60cm×92cm的大型玻璃给车内乘员带来了光明和温暖，也使前排的乘员能够更好地观察车外的自然风光。

天窗的移动是通过电力来控制的。因此，在新型7系列轿车中看不到传统天窗所需的天窗手柄。玻璃车顶、天窗开启系统都带有防夹保护功能，以保障不会夹住手指。根据车速不同，在天窗开启后挡风板也会或高或低地升起来，从而降低了车辆中速或者高速行驶时的空气呼啸声。