1.车身的不同材料的混合结构
不仅是汽车重量，而且是汽车重量分配对汽车的灵活性和动态性能起着至关重要的作用。如果人们竭尽努力使汽车前、后桥上各有50%的均匀的轴载分布，由于汽车前部有较重的发动机总成，则汽车前部可用轻金属材料，并与钢车身连接。另外，在发生前碰撞时，铝合金的汽车前部在可控的变形范围内能很好地吸收变形能量而乘员室则不变形。车身的不同材料的混合结构要考虑钢和铝合金的不同热膨胀、可能的接触腐蚀和低成本的修理方案。
在中、高档轿车的车身前部使用铝合金可减轻车重约20kg（图6.2-17，见书后彩插）。
对车身表面的变化和特征图形的加饰边的设计要求不断提高。使用热塑性塑料可以不受车身表面图形、压纹或凹、凸面过渡的造型限制，而且使用热塑性塑料的车身前侧壁要比钢车身前侧壁轻3kg。基于这些优点，宝马3系双门轿车（图6.2-18）的车身前侧壁使用矿物质增强的热塑性塑料，同时还可降低成本并可在线涂装。
宝马3系双门轿车的车身前侧壁使用矿物质增强的热塑性塑料的关键是在结构上要掌握控制大的热膨胀的方法（图6.2-19），热膨胀须与连接图形相配，另一方面在限制过大的热膨胀时没有视觉上可见的表面不平度。采用创新的连接技术，即车身侧壁通过支撑架和前照灯有限制地向前移动就可解决这一问题。在A柱和车门环形槽范围用螺栓固定车身侧壁。该连接技术可保证在螺栓紧固时必要的安装公差并允许精确限定的热膨胀。可以将抵消公差的自由移动和与温度有关的长度变化相互分开（图6.2-20）。采用特别结构的盖板，可将剩余的热膨胀均匀地转移到盖板的压纹中。这样，用户在视觉上就不会辨认出在盖板上出现的几何形状变化。在极端的太阳照射时可保持车门缝隙。另外，在车门上还可组合如装饰件、转向灯等多种外饰件。
图6.2-18 宝马3系双门轿车
图6.2-19 热塑性塑料车身侧壁局部放大视图
铝合金前盖板和车门为减轻车重作出贡献。前盖板的两种不同材料的粘接可减轻前桥上的重量达几千克。为表示汽车后部范围的别具一格的轮廓，后盖板采用SMC塑料。此外，SMC可用单件的外皮变换设计要求和可以将空气导流器棱边和天线组合在汽车的复合后盖和复合车顶中（图6.2-21）。SMC塑料耐腐蚀和低成本地在线涂装。
图6.2-20 在排水槽和连接件中的螺栓连接视图
图6.2-21 SMC塑料后盖板
2.在车内（仪表板总成）和车身前部模块中的不同材料的混合结构
新车型的成功不断取决于汽车内部的设计，这里也与仪表板总成框架的表面设计和声学性能不断受到关注有关。
汽车上采用多种装饰方法，从软涂装、后喷注、后压花人造革和触摸式薄膜材料直至采用外皮溢出注塑。各装饰方法的独特优点和缺点汇集在表6.2-11中。
表6.2-11 各种装饰方法的优、缺点[17]
注：+很好实现；0有限实现；-不能实现。
特别是对迫于成本压力生产的紧凑型轿车，汽车生产厂家总是要求材料具有多种综合性能：(www.xing528.com)
1）高的韧性、耐化学性和耐热成型性。
2）很好的表面质量。
3）舒适的手感。
4）好的隔声性能。
5）可加工性。
基于PA和ABS的聚合塑料能满足这些性能。
除减轻重量外，聚合塑料还有不少其他优点。这些优点覆盖从有较大的设计自由度、将附加功能组合到构件中直至精确地定义防碰撞性能。
在仪表板总成框架上组合有金属效果的表面是它的最新的设计趋势。这样，只需使用少量的钢或铝。为使塑料件表面金属化，在竞争中出现不少新技术。它们的优缺点列于表6.2-12中。
表6.2-12 生产有金属效果表面的决策矩阵（资料来源：Fa.karmann）
注：评价：++（从）最好（至）；--最坏。
由于不同材料的混合结构的不少优点，在汽车上的一些构件（零部件）上得到应用：连同装配支架的保险杠系统、防碰撞盒、带线束的前照灯、防碰撞传感装置零部件、散热器、发动机罩锁钩、密封直至反映当前技术水平的车身前部模块。车身前部模块的优点列于表6.2-13中，并参见6.1.5小节。由于车身前部模块承担很多任务和具有很高的集成度，所以它采用多种材料的组合。除通常采用用于覆盖件、导流板、散热器栅格、保护条、牌照架等的塑料外，还采用用于保险杠横梁的钢和铝、用于散热器的非铁金属以及用于前照灯散光玻璃片的玻璃或透明塑料。
表6.2-13 车身前部模块的优点（资料来源：Fa.Decoma）
（续）
车身前部模块支架在竞争中有5种不同性能、对生产技术有不同要求的材料类型（表6.2-14）。不同材料的混合结构易于功能组合。因为金属构件具有必要的防碰撞性能和刚度，同时塑料件则是功能组合的结合处[19]。
表6.2-14 车身前模块支架的各种材料选择（资料来源Fa.Decoma）
当前在开发车身前部模块时遇到的挑战是如何保护行人（6.5节）。在保险杠横梁高度处使用附加的能量吸收剂，以及在保险杠横梁下面附加组合的横梁型材作为被撞行人的保护，是减轻腿部碰撞的第一批方案。
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