塑料在汽車(chē)制造中的作用越來(lái)越大,目前,一輛汽車(chē)大約有 30000 個(gè)零件,其中三分之一由塑料制成,總共有40種左右不同類(lèi)型的基本塑料和聚合物用于制造汽車(chē) 。但是這些零部件通常出現(xiàn)在內(nèi)飾、保險(xiǎn)杠或者一些無(wú)需高強(qiáng)度的地方,近期,某車(chē)評(píng)人評(píng)論德系品牌將鋁合金換成鐵擺臂,提出某款車(chē)后懸掛拉桿使用了工程塑料,要比金屬件更耐用,那么工程塑料真的比金屬件更好嗎?下面我們來(lái)詳細(xì)分析 。
常見(jiàn)的工程塑料是什么
在汽車(chē)工程塑料中,聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)占總量的50%左右,隨著電動(dòng)我們的到來(lái),聚丙烯的需求增長(zhǎng),不僅出現(xiàn)在汽車(chē)外部和內(nèi)部,并取代了一些金屬部件,因?yàn)楦p的塑料可以幫助抵消重型電池帶來(lái)的額外重量 。另一種聚酰胺則主要用于電動(dòng)汽車(chē)的電池支架和外殼,HDPE塑料油箱則取代了許多鋼制油箱 。汽車(chē)的內(nèi)飾部分則主要采用ABS、聚苯乙烯和 PP 復(fù)合材料,新一代車(chē)型的汽車(chē)傳感器和鏡頭則主要使用聚碳酸酯 。
工程塑料的優(yōu)點(diǎn)是什么?
第一減輕重量:舉一個(gè)具體的數(shù)字例子,一輛車(chē)平均重 1500 公斤的汽車(chē),包含大約20%重量的塑料材料,包括熱塑性塑料和彈性體 。這意味著一臺(tái)車(chē)有300公斤的塑料,制成各種形狀和各種尺寸的零件 。如果讓汽車(chē)的重量更輕,可以減少能耗,對(duì)于目前的電動(dòng)車(chē)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,對(duì)于燃油車(chē)來(lái)說(shuō)可以減少碳排放 。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),每減輕 100 公斤的重量,百公里油耗可以降低0.4L,每公里的二氧化碳排放量減少約10克,對(duì)于高性能車(chē)來(lái)說(shuō),減輕重量意味著提升推重比,在同樣的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出下,可以帶來(lái)更好的加速體驗(yàn) 。
第二增加安全性:聚合物對(duì)于汽車(chē)安全的提升較大,由聚碳酸酯、聚丙烯、ABS、聚氨酯、聚酰胺與玻璃纖維復(fù)合制成的保險(xiǎn)杠,通常比金屬材料制成的保險(xiǎn)杠輕50%,更具彈性,在撞擊過(guò)程中可以吸收四到五倍的能量 。另外聚酯纖維制成了安全帶、高強(qiáng)度聚酰胺制成了安全氣囊,PVB 或 EVAC薄塑料夾在玻璃之間可以讓擋風(fēng)玻璃具有防碎性 。
第三帶來(lái)更復(fù)雜的零部件形狀設(shè)計(jì):塑料零件是通過(guò)在注塑模具中流動(dòng)熔融塑料來(lái)制造的 ??梢灾圃鞆?fù)雜的幾何形狀,也可以將多個(gè)金屬部件集成為一個(gè)塑料部件 。
第四有助于降低汽車(chē)制造成本:這是塑料被大量應(yīng)用最主要的原因,塑料注塑成型的周期時(shí)間相對(duì)較短,金屬零件一般需要二次精加工操作,以達(dá)到所需的美觀和耐腐蝕性 。而塑料的美觀光潔度取決于注塑模具的光潔度,消除二次精加工操作,制造成本降低 。
相比金屬的缺點(diǎn)是什么?
以上都是塑料在車(chē)輛中大量使用的原因,那么為何很少出現(xiàn)在懸掛控制臂或者車(chē)架上,甚至取代汽車(chē)的鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)缸體,這是因?yàn)楣こ趟芰系娜毕菀脖容^明顯,保險(xiǎn)杠等地方都是消耗件,在碰撞時(shí)吸收能量可以隨時(shí)更換,而放在懸掛控制臂上就要承受車(chē)輪接觸地面帶來(lái)的應(yīng)力,包括推力和拉力,雖然塑料的強(qiáng)度足夠,可以減輕簧下質(zhì)量,但耐用度較低,尤其在高溫環(huán)境和寒冷環(huán)境中,老化的速度要比金屬材料更快,因此,懸掛控制臂更常見(jiàn)的還是鋁合金 。
【汽車(chē)擺臂是什么意思 車(chē)擺臂什么材料好】其次塑料的熔點(diǎn)更低,懸掛控制臂一般靠近剎車(chē)或者排氣管,如果非常接近,產(chǎn)生的高溫足以讓塑料融化或者變形,影響安全性,因此塑料部件即使只用來(lái)連接上控制臂和防傾桿,也沒(méi)有鋁合金靠譜 。
選車(chē)偵探觀點(diǎn):為了減輕重量的同時(shí)控制成本,塑料是一個(gè)較好的替代品,三分之一的零部件使用率足以說(shuō)明問(wèn)題,但其優(yōu)缺點(diǎn)明顯,如果將塑料用在不該用的位置,會(huì)影響車(chē)輛的操控性、安全性和耐用度 。你覺(jué)得塑料可以代替金屬嗎?歡迎討論 。
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