碳纤维单体壳对比管阵式车架，最昂贵的车架长什么样

随着汽车技术的发展，制造商越来越注重轻量化，在降低发动机和白车身的重量后，汽车的推重比自然会上升，更轻的车重也可以增加燃油经济性，除了我们常见的铝合金材料，一些高端车型使用碳纤维谈题刻或者管阵式车架来降低重量，作为最昂贵的两种车架制造技术，碳纤维单体壳和管阵式车架到底有何区别，制造工艺分别是什么？到底哪种车架更好，今天我们选车侦探就来详细分析。

管阵式车架的起源与结构

在汽车生产的初期，工程师往往会加大发动机的排量和缸数来让汽车跑的更快，并没有考虑轻量化，而另一种交通工具--飞机，靠机翼上下表面的流速差来产生升力，这时候必须要抵消飞机本身的重量才能起飞，因此最早的飞机就是用了管阵式结构，材料一般是木头或钢管，出于空气动力学考虑，工程师会在在框架的基础上进行蒙皮，减少阻力。

到50年代，捷豹将这一理念引入到了汽车上，设计了Type-C赛车，包括悬挂、引擎和车身面板都连接到一个三维管状骨架框架上，就像动物的骨架，管阵式车架起到了承重和保证结构强度的作用，铝制的车身面板没有任何结构功能。为了使刚度最大化，重量最小化，设计最大限度地利用三角形的稳定性原理，每个支柱的所有力都是拉伸或压缩的，而不是弯曲的，因此可以尽可能降低重量，可以说在当时将轻量化和结构强度发挥到极致。

凭借这项技术，捷豹Type-C两度赢下勒芒24小时耐力赛冠军。后来这项技术大面积普及，越来越多赛车开始用上管阵式车架，进而衍生出钢管防滚架，增加了车辆翻滚时的保护能力，如今在赛车和改装车领域依旧很常见，管阵式车架量产车有 Ariel Atom等。

碳纤维单体壳的起源与结构

不同于管阵式车架，碳纤维单体壳和先进的航空工业没有联系，这项技术其实来源于水上交通工具--船，1912年，赛用船制造商Deperdussin首次推出了单体壳式赛船，其使用了由三层胶合杨木单板组成的叠层船身，将外部表皮和主要承重结构合二为一，让船身更加平滑，有效减少了阻力，同时在重量方面有明显的优势。

1962年，路特斯在F1比赛中推出了路特斯25赛车，首次使用了铝合金单体壳底盘。1981年，迈凯轮在F1比赛中首次推出碳纤维增强聚合物单体底盘。1990年，捷豹XJR-15成为第一辆拥有碳纤维单体壳底盘的量产车，碳纤维增强聚合物就是用很多碳纤维，按照一定的方向排布，然后用树脂或者其它黏合材料紧密的连接成一体，一般碳纤维的排布是多方向交叉叠加，因此会呈现出特殊的花纹，由于密度小（通常是钢的四分之一），因此非常轻，但强度却是钢的5-7倍，比如屈服强度在1370MPa以上就可以称为超高强度钢，而T1000级别的碳纤维强度高达6370MPa，因此非常适合于汽车底盘设计，其唯一的缺点就是制造工艺复杂，制造周期长，价格昂贵。

在悬挂的连接上，一般车会使用前后副车架来与碳纤维单体壳进行组合，目前大多数主流的赛车都使用碳纤维单体壳底盘，包括F1和LMP1等。在量产车领域，使用了碳纤维单体壳底盘价格最低的车型是宝马i3，其他采用碳纤维单体壳底盘的车型有阿尔法罗密欧4C、保时捷918、兰博基尼大牛、迈凯伦720S、法拉利拉法、布加迪Chiron等，这些车型的价格通常在数百万甚至上千万，相比管阵式车架，碳纤维单体壳更加安全，大家经常会看到超跑出事故断成两节，那就是碳纤维单体壳与副车架发生了分离，当然也更加昂贵，一些事故发生时车速可能超过200km/h，但单体壳仍然可以保证驾驶者的安全，这是目前汽车领域最强的底盘制造技术。

选车侦探观点：碳纤维单体壳比管阵式车架科技含量更高，在赛车领域前者逐渐代替了后者，但作为高效的设计方案，管阵式车架仍然是非常好的轻量化解决方案。两种设计最大的缺点都是制造周期长成本高昂，因此只有少数量产车使用。你觉得哪种是更好的车架制造方案，欢迎讨论。