都是塑料悬浮。特斯拉用了广受好评,国产的就偷工减料?
这种东西的配置因人而异,只是材质不同。稍微有点常识的人都知道,钢是硬的,塑料是软的。国产车把防撞梁换成复合材料,网上有偷工减料的说法,但海外品牌在车身上用的是同样的材料,变成了轻量化设计。
说句心里话,拥有一个品牌真的很难。最近李ONE因为前悬架下臂是塑料材质而引发争议,但让人感到不解的是,最早在悬架上使用塑料的厂家并不理想。同为新能源车,特斯拉的悬架也用了塑料,但是市场反应没有理想的激烈!
显然,理想与特斯拉的目标群体需求并不相同。前者主要是实用务实,后者多是尝鲜心态。对于像Ideality这样的独立品牌来说,使用新技术往往涉及很大的风险,尤其是在材料领域。作为造车新势力的代表,理想已经迈出了这一步。但是很多人也会质疑塑料真的能代替传统的金属部件吗,尤其是悬架这种高强度材料?
普遍存在的塑料
塑料是一个很笼统的词,汽车用的塑料通常不是我们经常看到的那种树脂,而是多种材料的组合。玻璃纤维是汽车中广泛使用的材料。比如消声器里有玻璃纤维织物(看起来像鸡毛)。也说明它耐高温,强度好。
(塑料水箱框架)
由于抗拉强度高,玻璃纤维正慢慢成为车身甚至底盘的一部分。玻璃纤维和树脂的复合材料被称为玻璃纤维增强塑料。如前所述,它具有良好的抗拉强度,这意味着轻微变形可以自行恢复,因此用于生产尾门盖和防撞梁。其优势显而易见。第一,轻微碰撞不需要更换总成,因为没有变形。其次,它的重量轻,不生锈,当然成本更低,所以很多尾门盖和防撞梁都换成了塑料(玻璃钢)。
由于玻璃纤维刚性好,可以用于底盘。我们以前在ZF的展品中见过玻璃纤维防侧倾杆。
既然可以用作刚性好的防侧倾杆,当然也可以用作弹簧。某豪华品牌后悬架的钢板弹簧由玻璃纤维、尼龙和树脂材料制成。为什么加尼龙?因为尼龙耐磨,硬度高,这正好可以弥补玻璃纤维的不足。
尼龙的用途也很广泛,比如可以作为发动机悬挂(发动机脚),奔驰GL的6缸柴油发动机就使用了尼龙材质的塑料发动机脚。无论什么发动机都有抖动,别说柴油发动机,塑料脚的机械强度肯定更好。另外,脚是连接发动机和车身的部分。由于塑料的机械阻尼大,比铝脚有更好的降噪性能。
复合材料五花八门,美国汽车热衷于使用碳纤维增强塑料。比如一些美国皮卡的后备箱就是塑料的。总之,复合材料有很多优点,尤其是不同材料合成后整体性能大大提高。
悬架上用塑料听起来有点不靠谱,但这个塑料不是同一个塑料。准确地说,车身和底盘使用的塑料属于复合材料,即由多种性能优异的材料合成而成。与纯金属零件相比,它们的优势显而易见。
轻盈是一种技巧。
汽车轻量化的好处不言而喻。例如,一辆汽车的整备质量为1吨,百公里油耗为5升,那么其重量每增加100公斤,油耗就会增加0.25升。没有大的技术进步,怎么降低油耗?最有效的方法当然是减肥。比如很多车都用全铝车身,但是铝车身真的比钢车身轻很多吗?从真车的质量来看并不是这样。
由于铝和钢的材料特性不同,要保证车身的强度和刚度,就要有针对性地进行强化。但似乎全铝车身在同样的扭转强度下并没有表现出轻量化的优势。相反,全铝车身为了保证车身强度,要堆积很多材料,所以要达到同样的车身性能,全铝车身是很重的!所以近几年全铝机身?很少提到,但是钢铝混动车身出现的频率越来越高。
与铝合金相比,塑料显然更有吸引力,尤其是复合材料,不仅重量轻,而且性能比普通钢材更好。所以我们看到很多重要的零部件都开始使用塑料,比如发动机进气歧管和气门盖。就一个阀盖而言,塑料比铝合金轻30%,成本低20%。如果你迈出更大的一步来减轻重量,油底壳也会变成塑料的。
现在摆在汽车工程师面前的是一些棘手的问题。虽然车身重量有一定程度的下降,但是动力系统的重量会增加,因为未来的混动甚至纯电动汽车需要更大的电池,但是电池块大,强度小。更麻烦的是,各个地区都在制定油耗限值。欧盟要求4.1升/百公里,国内要求5.0升/百公里。但是发动机效率并没有大的提升,所以减肥迫在眉睫。所以车身上塑料件的比例越来越大,也延伸到了底盘上。
除了重量轻,塑料还有很多优点,比如声学性能比铝件好,不生锈,价格便宜。这些优点足以使它取代一些传统的金属部件。另外,玻璃纤维和尼龙合成的塑料具有相当好的材料性能,在铝合金面前优势明显。
教授的总结
塑料是一个统称。普通树脂也叫塑料,尼龙树脂也叫塑料,多种材料合成的复合材料也可以叫塑料。但是塑料加入不同材料后的性能是完全不同的。汽车上使用的塑料件很多,无论是发动机、底盘还是车身,到处都有塑料的影子,但这些材料并不新鲜,但都是技术成熟的材料。
本文来自车家作者汽车之家,不代表汽车之家立场。