昔日，报纸与书籍的出版，主要依赖人工排版，现在这些事儿早已变为计算机的专利，效率倍增不说，还节约了大量资源。设计汽车也是如此。不过，靠计算机辅助设计汽车，提高效率并不是最要紧的，最要紧的是可以把车设计得更轻、更安全。后者是人们普遍关注的焦点，前者可以带来省油与良好操控性等诸多好处——与通用汽车设计师交流之后得知，上市不久的迈锐宝XL，就是这样诞生的。

　　为何喜欢与工程师对话

　　位于安徽省广德县的上汽通用汽车研发试验中心，是个拥有超过60公里试验路以及67种不同特征路面的巨大实验场，未来几年上汽通用推向市场的新车，在这儿都能见到。但此行最吸引我的，是能与来自美国的D.Lance johnstone先生进行对话。Lance先生是通用汽车公司的虚拟性集成工程师，他与同事们曾参与了迈锐宝XL的研发工作。

　　能够与汽车设计者直接对话，了解他们的想法，是我非常乐意做的事儿。道理很简单，汽车是个商品，不可能不顾成本，把所有最好的东西装进去，任何一款汽车在研发之前，都会规划出这款车的目标与售价，这两样东西是参与研发的技术人员的“圣旨”，所有工作都要围绕进行。比如，目标是以运动为主题的汽车，后座舒适性、行李仓空间等项目的优先等级可能就会下沉；目标是以舒适为主题的汽车，也许会在操控性能上有所保守。这道理其实很简单，一方面是物理的限制，一方面是成本的限制。毕竟，总量已经固化，这里多用一些成本，在其它地方就必须得节约一些成本。对于一辆汽车来说，空间、噪音、减振、悬架、动力、方向、造型、内饰，每一项都有成本，没有一个是白来的。据工程师介绍，迈锐宝XL的油耗比迈锐宝有所降低，百公里综合油耗从8公升降为6公升，然而，为了达到这个目标，平均到每辆车上的成本是2万元。

　　了解到这一层，您就会发现，作为消费者，单纯谈论某款车的某一个亮点或不足，其实是很狭隘的。咱们可能会抱怨A车的配置太低，不如B车，人家B车什么都有，配置倍儿全，但实际上，A车很可能在某个咱们不容易看见的地方，用了更多的成本，而表面上光彩照人的B车，说不定在某个角落里简化了一大堆东西——反正买车时谁也看不见，暗藏的不足也许会历经多年或因某个意外才会显露。

　　对于一家成熟的汽车公司来说，研发一款汽车时所采用的各种解决方案，都是有足够理由的，而这些理由只有设计者才知道。正因如此，每当我面对一款车侃侃而谈，都会小心翼翼，因为在不明就里的前提下，难免会说一些不够客观的话，百分百避免很难，只能尽力减少错误。主持《拆车坊》节目时，有人批评我说话不够犀利，原因就在这里——想犀利、或者说想吸引更多人的眼球其实不难，说一些轰动性的话就行，比如批评某款车材质或工艺的选择，但这样做肯定会让内行人笑掉大牙，不顾全局，只批评一个局部，显然是盲目的、愚蠢的。除非是掌握了某款车存在设计瑕疵，是货真价实的硬伤。

　　就这样，带着学习的愿望，在实验场与Lance先生相处了几乎半天时间，随后又在场地上试乘、试驾了一番，对今年2月才刚刚上市的迈锐宝XL有了一番全新的认识。

　　认识之一：靠计算机设计出来的汽车。

　　Lance先生首先回顾了汽车设计工作的演变。他说，在30年前的1985年，车身设计的部分工作依靠Fisher Graphics软件，其余大部分是在制图版上手工制图而成。当时的工程师们都会随身带着印有自己名字的口袋，里面装着金属袖珍尺和红色、灰色机械铅笔。其实，机械制图是很多理工科学生的必修课，至今仍是如此。我曾读过一本汽车业名人的自传，他说参加工作后的第一天，被要求画一个离合器弹簧的图纸，一根构造很简单的弹簧，画了整整一天。

　　据Lance先生介绍，在80年代，汽车研发中有关安全的设计，都是根据设计人员的经验以及在实验室测试进行。事实上，当时一款汽车的大部分开发工作，都是凭借经验进行的。

　　到了上世纪末，通用汽车公司开发首款迈锐宝时，已经开始应用计算机了。Lance先生回忆道：所有设计工作是通过Unigraphics进行的，取消了手工制图。而且，当时制订了Nastran线性结构分析制模指南，启动并执行了非线性Dyna碰撞分析，建立了结构集成小组。也就是说，自动化现代化的设计工作已逐渐呈现。

　　又过了10余年，当Lance先生与同事们开发迈锐宝XL时，完全借助了计算机，不仅依靠Unigraphics提高了工作效率，Nastran Structure和Dyna碰撞模型也已经相当完善。这个意思是说，当汽车还停留在电脑里的时候，它在碰撞测试中会出现怎样的结果，便已知晓，用实际车辆进行的碰撞测试，只不过是验证一下电脑的设计而已，并非依靠它探索汽车的安全保障能力。

　　尤为先进的是，开发迈锐宝XL时，使用了拓扑开发工具以及通用汽车专有的MDO（多目标优化）工具。这些自动化程度极高的工具，能帮助工程师找到同时实现多个目标的解决方案。比如，要求车子在提高安全性能的前提下降低重量。乍看这是个很矛盾的事情，如果主题是安全，在车身结构上就一定会需要更多的加强件，关键部分、比如A柱、B柱的结构就要更厚重一些，怎么可能又要轻、又要安全性能高呢？事实上，计算机确实能够做到。因为凭借传统经验的某些东西，并不一定是必须的。通过人工计算也许同样能够找到更好的解决方案，但所需的时间与人力，是无法想象的。事实上，为设计迈锐宝XL，地处美国的通用汽车研发机构的计算机，运作了超过1000万CPU小时，相当于一个CPU运行了1140年。工程师们把整车分为了10多个分析模块：空气动力学、车身包围、车身外观、车身结构、制动系统的底盘结构、悬架与转向系统、控制集成、动力总成支架、燃料、热学、PTC、空调与空路管理、进排气、内饰、噪音与振动、安全、车辆动态与负载预测。

　　就这样，Lance先生与同事们依靠计算机，用结构拓扑工具定向优化研究，降低重量，提高刚性，用MDO工具找到各部位重量分配的最佳值。由此，一个更为合理的车身结构诞生了，它实现了事先设定的多个目标——1、内部空间增加，2、靠更低的cowl点和腰线以及缩短前悬，让视野更开阔，3、侧面造型更生动，4、满足C-NCAP五星安全碰撞标准，5、提高车身刚性，6、降低噪音和振动，7、提升转向灵敏度，8、整车减重。

　　认识之二：每个人、每一天，为车子减重每一克。

　　依靠画面展示与迈锐宝XL实际车体，Lance先生为我们讲解了1个多小时，其中令我印象最深的一句话是：每个人、每一天，为车子减重每一克。我相信，对汽车技术不是很了解的人，或许根本无法理解这句话。因为，有些人始终习惯在汽车的安全与重量之间，画上等号。怀揣这种观点的人看车时，都会用力甩一下车门，以声音判断蒙皮钢板的薄厚，进而作出该车安全与否的结论。很显然，这是个误会。现代的汽车与飞行器越来越像——靠结构而不是靠外壳实现安全。别忘了，几百吨的飞机，蒙皮却薄如一张纸。其实，汽车减重的理念早就有了，二三十年前，美国就出现过用玻璃纤维做汽车外壳。如今的汽车外壳已经做得非常薄了，要想进一步减重，只能从内部下手。毕竟，汽车重量减轻一些，带来的好处之多，超出了许多人的想象，比如，更好的动力性、更高的操控性、更完美的舒适性、更经济的油耗，等等。

　　汽车减重最简单的方法是改变材料，比如像飞机那样，全部用铝合金制造，可汽车要是也这么做，售价就会直线上升，多数人根本买不起。这就好比自行车，钛合金自行车身轻如燕，可光一个车架就得好几万，再配上变速器、车轮、车把，总价格已经超过了一辆普通汽车。所以，一方面要实现减重，一方面还得考虑售价，这个棘手的工作，就只能交给计算机完成了。依靠拓扑开发工具，工程师们得到了最为合理的车身结构设计——符合五星级碰撞测试的要求，车身结构较前代车型减轻48千克，底盘附件刚度提升10-40%。在这个基础上，工程师们继续努力，最终使迈锐宝XL整车减重120千克，百公里综合油耗从8公升降为6公升。

　　过胖的人希望减肥，绝不能单单依靠少吃饭，得多种方案并行，且必须持之以恒。一辆汽车要减重，还得首先具备更高的安全要求，难度之大，可想而之。难怪Lance先生说，设计迈锐宝XL时要做到：每个人、每一天，为车子减重每一克。

　　重量虽然减轻了，但安全标准反而提升了。就拿车身扭转刚度来说，迈锐宝XL的扭转刚度为23.6千牛米/度（有天窗），上一代迈锐宝为21.6千牛米/度（有天窗）、23.0千牛米/度（无天窗）。这是一个很不错的成绩，因为，业界对于这个级别车型的标准是18千牛米/度。说到扭转刚度，我在《拆车坊》时曾做过测试，但因仪器精度不够，误差较大，没能把测试成绩公开。其实，您自己也可以做个试验了解一下：在车门接缝处贴张纸，用极细的笔画条横线，再用刀沿门缝将纸划断，用千斤顶支起一个车轮，车身扭转刚度较差的车，此时那条线会出现偏差，可能是零点几毫米，也可能是一两个毫米。扭转刚度好的车，由于振动幅度下降，可以起到提高乘坐舒适度，降低噪音的作用，方向盘的振动也会减轻。此外，如果在弯道上进行激烈驾驶，会有一种整体性很强的主观感受，从而强化车手的驾驭信心。