都是塑料懸架,特斯拉用了廣受好評,國產用了就是偷工減料?

2020-12-17 玩車教授

一直以來都有消費者對國內外品牌實施差異化對待,其中最明顯的案例就是減配,哪款價格超過5萬國產車敢不配ESP,網上就有一堆人敲鍵盤聲討,但10萬以內的合資車不配ESP好像什麼都沒發生過!

配置這種東西因人而異,但是材料就不一樣了,稍微有點常識的人都知道鋼材硬塑料軟,國產車把防撞梁換成複合材料,網上就一片偷工減料的言論,但是海外品牌在車身上使用同樣的材料,就成了輕量化設計。

打心裡講,自主品牌實在是太難了,最近理想ONE因為前懸架下擺臂是塑料的事件又引起了爭議,但是讓人感覺納悶的是,首先在懸架上使用塑料的廠家並不是理想,同為新能源車,特斯拉的懸架也用塑料,但是市場反應並沒有理想這樣激烈!

很顯然理想與特斯拉的目標群體需求不太一樣,前者是實用務實為主,後者大多是一種嘗鮮的心態。對於理想這樣的自主品牌而言,使用新技術往往會有很大的風險,特別是材料這塊,作為一個比較有代表性的造車新勢力,理想還是邁出了這一步。但是很多人也會提出質疑,塑料真的能替代傳統金屬部件,特別是懸架這種高強度材料?

無處不在的塑料

塑料是一個很籠統的詞,汽車上使用的塑料通常不是我們常見的那種樹脂而是多種材料合成。玻璃纖維就是汽車上應用比較廣的材料,比如消音器裡面就是玻璃纖維織物(長得像雞毛),能用到消音器裡面也說明它耐高溫且強度不錯。

(塑料水箱框架)

玻璃纖維因為拉伸強度高,所以慢慢的開始成為車身乃至底盤上的部件,玻璃纖維與樹脂合成物就叫做玻璃纖維增強塑料。前面說過它伸強度好,也就說輕微的變形可以自己復原,於是就被用來生產尾箱蓋和防撞梁,它的優勢很顯著,首先輕微碰撞可以不用更換總成,因為沒有變形,其次它的重量輕不生鏽,當然成本也低一些,於是很多車尾箱蓋和防撞梁都換成了塑料(玻璃纖維增強)。

又因為玻璃纖維剛性好,所以它可以用於底盤,之前我們就在採埃孚的展品看到過玻璃纖維防傾杆。

既然剛性好可以用作防傾杆,那當然可以把它當作彈簧來用,某豪華品牌的後懸架的葉片彈簧,就是由玻璃纖維和尼龍以及樹脂材料合成。為什麼要加入尼龍?因為尼龍耐磨且硬度高,這點剛好能彌補玻璃纖維的不足。

尼龍用途也很廣,比如它可以用來當發動機懸架(機腳),奔馳GL的6缸柴油發動機就使用了尼龍製成的塑料機腳。不管什麼樣的發動機都有抖動何況是柴油機,塑料機腳的機械強度肯定要好,另外機腳是將發動機與車身連接的部件,由於塑料的機械阻尼大,所以它比鋁質機腳降噪性能更好。

複合材料本身五花八門,美系車比較熱衷於使用碳纖維加強塑料,比如某些美式皮卡的尾箱就是塑料做的。總而言之,複合材料優勢很多,特別是把不同的材料合成以後整體性能有很大提升。

在懸架上使用塑料,聽起來有些不靠譜,但此塑料非彼塑料,準確的說用在車身和底盤上的塑料都屬於複合材料,也就是由多種性能優異的材料合成而來,比起純金屬部件,它們的優勢很明顯。

輕是一種本事

汽車變輕的好處不言而喻,舉個例子,某車整備質量1噸,假設百公裡油耗為5升,那麼它的重量每提高100公斤,油耗就會增加0.25升,在技術沒有很大進步的前提下,怎樣才能降低油耗?最有效的辦法當然是減重。比如很多車就使用了全鋁車身,但是鋁質車身真的比鋼製車身輕很多?從實車整備質量看並非這樣。

由於鋁材和鋼材不同的材料特性,要保證車身強度和剛性,就必須要針對性的加強,但同樣的車身扭轉強度,似乎全鋁車身並沒有體現出輕量化的優勢,反而為了保證車身強度全鋁車身不得不大量堆料,於是要達到相同的車身性能,全鋁車身反而很重!所以這幾年全鋁車身 很少提了,反倒是鋼鋁混合車身出現的頻率越來越高。

比起鋁合金,塑料顯然更有吸引力,特別是複合材料,不但重量輕材料性能也跟普通鋼材有的一比,所以我們看到很多重要部件都開始用塑料了,比如發動機進氣歧管和氣門室蓋,就一個氣門室蓋來說,塑料要比鋁合金輕30%而且成本低20%。如果輕量化的步子再邁大一點,油底殼也會變成塑料。

現在有些棘手的問題擺在汽車工程師面前,車身重量雖然有了一定下降,但是動力系統的重量會提高,因為以後的混動乃至純電動車的需要更大的電池,但電池塊頭大力氣小。更讓人頭痛的是,各地區都在制定油耗限值,歐盟要求是4.1升/百公裡,國內是5.0升/百公裡,但是發動機效率並沒有大的進步,所以減重很迫切,因此車身上的塑料件佔比越來越多,而且還延伸到了底盤上。

塑料除了輕之外,它自身還有很多優點,比如聲學性能好於鋁質部件,不會生鏽且價格便宜。這些優點足以讓它替代一些傳統金屬部件,另外像玻璃纖維與尼龍合成的塑料,它的材料性能也相當好,在鋁合金面前優勢很明顯。

教授總結

塑料是個籠統的稱呼,普通的樹脂也叫塑料,尼龍樹脂也叫塑料,而很多種材料合成的複合材料,也可以叫塑料,但參入不同材料後的塑料性能就完全不一樣了,用在汽車上的塑料件非常多,不管是發動機、底盤還是車身,到處都有塑料的影子,但是這些材料並不是什麼新鮮東西,反倒都是一些技術很成熟的材料。

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