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都是塑料悬架,特斯拉用了广受好评,国产用了就是偷工减料?

2020年03月31日 14:04:01
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来源:玩车教授

一直以来都有消费者对国内外品牌实施差异化对待,其中最明显的案例就是减配,哪款价格超过5万国产车敢不配ESP,网上就有一堆人敲键盘声讨,但10万以内的合资车不配ESP好像什么都没发生过!

配置这种东西因人而异,但是材料就不一样了,稍微有点常识的人都知道钢材硬塑料软,国产车把防撞梁换成复合材料,网上就一片偷工减料的言论,但是海外品牌在车身上使用同样的材料,就成了轻量化设计。

打心里讲,自主品牌实在是太难了,最近理想ONE因为前悬架下摆臂是塑料的事件又引起了争议,但是让人感觉纳闷的是,首先在悬架上使用塑料的厂家并不是理想,同为新能源车,特斯拉的悬架也用塑料,但是市场反应并没有理想这样激烈!

很显然理想与特斯拉的目标群体需求不太一样,前者是实用务实为主,后者大多是一种尝鲜的心态。对于理想这样的自主品牌而言,使用新技术往往会有很大的风险,特别是材料这块,作为一个比较有代表性的造车新势力,理想还是迈出了这一步。但是很多人也会提出质疑,塑料真的能替代传统金属部件,特别是悬架这种高强度材料?

无处不在的塑料

塑料是一个很笼统的词,汽车上使用的塑料通常不是我们常见的那种树脂而是多种材料合成。玻璃纤维就是汽车上应用比较广的材料,比如消音器里面就是玻璃纤维织物(长得像鸡毛),能用到消音器里面也说明它耐高温且强度不错。

(塑料水箱框架)

玻璃纤维因为拉伸强度高,所以慢慢的开始成为车身乃至底盘上的部件,玻璃纤维与树脂合成物就叫做玻璃纤维增强塑料。前面说过它伸强度好,也就说轻微的变形可以自己复原,于是就被用来生产尾箱盖和防撞梁,它的优势很显著,首先轻微碰撞可以不用更换总成,因为没有变形,其次它的重量轻不生锈,当然成本也低一些,于是很多车尾箱盖和防撞梁都换成了塑料(玻璃纤维增强)。

又因为玻璃纤维刚性好,所以它可以用于底盘,之前我们就在采埃孚的展品看到过玻璃纤维防倾杆。

既然刚性好可以用作防倾杆,那当然可以把它当作弹簧来用,某豪华品牌的后悬架的叶片弹簧,就是由玻璃纤维和尼龙以及树脂材料合成。为什么要加入尼龙?因为尼龙耐磨且硬度高,这点刚好能弥补玻璃纤维的不足。

尼龙用途也很广,比如它可以用来当发动机悬架(机脚),奔驰GL的6缸柴油发动机就使用了尼龙制成的塑料机脚。不管什么样的发动机都有抖动何况是柴油机,塑料机脚的机械强度肯定要好,另外机脚是将发动机与车身连接的部件,由于塑料的机械阻尼大,所以它比铝质机脚降噪性能更好。

复合材料本身五花八门,美系车比较热衷于使用碳纤维加强塑料,比如某些美式皮卡的尾箱就是塑料做的。总而言之,复合材料优势很多,特别是把不同的材料合成以后整体性能有很大提升。

在悬架上使用塑料,听起来有些不靠谱,但此塑料非彼塑料,准确的说用在车身和底盘上的塑料都属于复合材料,也就是由多种性能优异的材料合成而来,比起纯金属部件,它们的优势很明显。

轻是一种本事

汽车变轻的好处不言而喻,举个例子,某车整备质量1吨,假设百公里油耗为5升,那么它的重量每提高100公斤,油耗就会增加0.25升,在技术没有很大进步的前提下,怎样才能降低油耗?最有效的办法当然是减重。比如很多车就使用了全铝车身,但是铝质车身真的比钢制车身轻很多?从实车整备质量看并非这样。

由于铝材和钢材不同的材料特性,要保证车身强度和刚性,就必须要针对性的加强,但同样的车身扭转强度,似乎全铝车身并没有体现出轻量化的优势,反而为了保证车身强度全铝车身不得不大量堆料,于是要达到相同的车身性能,全铝车身反而很重!所以这几年全铝车身 很少提了,反倒是钢铝混合车身出现的频率越来越高。

比起铝合金,塑料显然更有吸引力,特别是复合材料,不但重量轻材料性能也跟普通钢材有的一比,所以我们看到很多重要部件都开始用塑料了,比如发动机进气歧管和气门室盖,就一个气门室盖来说,塑料要比铝合金轻30%而且成本低20%。如果轻量化的步子再迈大一点,油底壳也会变成塑料。

现在有些棘手的问题摆在汽车工程师面前,车身重量虽然有了一定下降,但是动力系统的重量会提高,因为以后的混动乃至纯电动车的需要更大的电池,但电池块头大力气小。更让人头痛的是,各地区都在制定油耗限值,欧盟要求是4.1升/百公里,国内是5.0升/百公里,但是发动机效率并没有大的进步,所以减重很迫切,因此车身上的塑料件占比越来越多,而且还延伸到了底盘上。

塑料除了轻之外,它自身还有很多优点,比如声学性能好于铝质部件,不会生锈且价格便宜。这些优点足以让它替代一些传统金属部件,另外像玻璃纤维与尼龙合成的塑料,它的材料性能也相当好,在铝合金面前优势很明显。

教授总结

塑料是个笼统的称呼,普通的树脂也叫塑料,尼龙树脂也叫塑料,而很多种材料合成的复合材料,也可以叫塑料,但参入不同材料后的塑料性能就完全不一样了,用在汽车上的塑料件非常多,不管是发动机、底盘还是车身,到处都有塑料的影子,但是这些材料并不是什么新鲜东西,反倒都是一些技术很成熟的材料。

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