有時候我們會在汽車領域里面發(fā)現一個很有意思的現實，那就是如果你希望汽車在移動的時候能夠更少的對環(huán)境造成影響，那么最好的方式就是盡可能少的移動較少的質量的物體。如果換一句話來說，就是說，我們要讓交通工具的重量盡可能的輕質化，越輕越好。當然了，我們所謂的汽車輕量化，是指要在保證汽車的強度和安全性能的前提下，盡可能多地降低汽車的整備質量，從而提高汽車的動力性，減少燃料消耗以降低排氣污染。
汽車輕量化的好處多多。研究顯示，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%-8%；汽車整備質量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3-0.6升，汽車重量降低1%，油耗可降低0.7%。此外，車輛每減重100公斤，二氧化碳的排放量可減少約5克每公里，因此，汽車輕量化對于節(jié)約能源、減少廢氣排放十分重要。在駕駛方面，輕量化以后，汽車的整體加速性將會得到顯著提高，操控的靈敏性隨之變高，車輛控制的穩(wěn)定性、噪音、振動等方面也均有改善。
輕量化的手段無非就是對汽車總體結構進行分析和優(yōu)化，實現對汽車零部件的精簡、整體化和輕質化。結構合理設計主要包括以下三個方面：一是通過結構優(yōu)化設計，減小車身骨架及車身鋼板的質量，對車身強度和剛度進行校核，確保汽車在滿足性能的前提下減輕自重。二是通過結構的小型化促進汽車輕量化，主要通過其主要功能部件在同等使用性能不變的情況下縮小尺寸。三是采取運動結構方式的變化來達到目的，比如采用轎車發(fā)動機前置前驅和超輕懸架結構等，使結構更緊湊，或采取發(fā)動機后置后驅的方式，達到使整車局部變小，實現輕量化的目標。
對于第一個要點，汽車制造商們都在為之努力。例如奧迪以及捷豹之類的著名車商都在這方面是比較擅長的，尤其是在利用金屬鋁進行量產方面。輕量化的最主要手段就是輕質材料的大量應用，如鋁、鎂、陶瓷、塑料、碳纖維復合材料等。機體是發(fā)動機中單件質量最大的零件，一般都超過發(fā)動機質量的1/4，甚至接近1/3。與鑄鐵發(fā)動機相比，全鋁合金發(fā)動機可以輕一半的重量。后來是鋁鎂合金在汽車上的廣泛使用，鎂合金的密度為1.8克每立方厘米，是鋁合金的2/3，不足鋼的1/4。早在1938年，大眾就第一次對甲殼蟲轎車的變速器殼體使用鎂合金材料，現已廣泛應用于車身、發(fā)動機、變速器、懸架等部件。豐田的1ZZ-FE發(fā)動機，使用塑料進氣管、不銹鋼制的排氣管等各種輕量化零件，被豐田宣布為世界上同排量中最輕的一款，只有96公斤。后來，豐田的"1/X"混合動力車車身骨架通過采用重量更輕、剛性更強的CFRP（即碳纖維復合材料），車體重量僅為420kg，這款車曾創(chuàng)造出百公里耗油2.7升的超低燃耗紀錄。不過我們現在必須要面對的一個現實就是，在這場戰(zhàn)斗之中，我們現在比較出色的前鋒，也就是質量十分輕盈的碳纖維，和沒有能成為我們的主力戰(zhàn)斗力量。其實，碳纖維是一種力學性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，抗拉強度卻達到鋼的7-9倍，以其制造的汽車可以節(jié)約燃油30％。碳纖維最初只應用于軍事、航空航天等高科技領域，隨著近年來碳纖維行業(yè)的逐步發(fā)展，才慢慢向汽車以及其他民用領域擴展。