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autocarweekly 20分钟前

塑料踏板支架不是原罪:一场被误读的工程常识课

文|七号宋

昨天上午,懂车帝发布尊界 V800 测试引发轩然大波,一整天各种相关词条高挂热搜,直到晚间 21 时许,尊界汽车才给出了官方回应——

但这个回应并没有能够打消公众的疑虑,既然制动系统符合相关标准,那么在第三方测试中为什么会发生踏板支架断裂的情况呢?而且官方给出的升级方案长什么样、何时落地、监管认不认这笔账,都还是未知数。最终的结论还需要等待权威监管部门的调查,事件接下来的发展,值得公众持续关注。

不过,当下坊间舆论已经从单一的车型争议延伸到了各种方面,比如,不乏有人质疑,制动踏板为什么会使用塑料材质?这个问题我倒是有资格回答。一方面我是材料方向的研究生,后在车企做测试工作,包括制动踏板的强度测试我也做过。所以情况到底如何,今天就来给大家解读下。

图注:从断裂口看,塑料确实出现了明显的断裂,且显现出韧性较差的问题。

此塑料非彼塑料

塑料的种类有很多。在汽车上,关于到结构件或者安全件,使用的塑料我们统称为工程塑料。

其实塑料这个词的误导性极强——它背后有数千种材料,从装垃圾的 PE 袋到航天器里的 PEEK,都归在这一类。汽车结构件用的是其中强度最高的一档,而且普遍会改性。

改性的主力手段是玻璃纤维增强。比如懂车帝这里提到的 PP-GF40,这里的 GF40 翻译过来就是:GF = Glass Fiber(玻璃纤维),40= 含量 40%(按质量计)。

所以这个材料的特性是,用 PP(聚丙烯)做基体,掺入 40% 的玻璃纤维。40% 的玻纤承担主要载荷,PP 基体负责粘合传递。它的拉伸强度在大约 80~100MPa,确实是不如 Q235 碳钢的。但其实也不差了,按踏板支架的截面积折算,80~100MPa 的强度储备应对 2000N 绰绰有余。

这次懂车帝也马上做了跟踪测试,同样用改性的塑料踏板支架的车有 7 款,大家都没事,也能够说明这个论点。

当然了,如果用的是 PA66-GF40 的组合,抗拉强度可高达 210MPa 左右,那就和 Q235 碳钢基本没差。所以工程塑料如果结构设计受限,单就从材料升级入手,依然还有空间。

此测试没问题,不代表就比钢更好

当然也有人会说了,这只是目前没验证出来而已。此测试没问题,不代表它就比钢好,也不代表它不会出问题。

这确实很难直接反驳。既然如此,我们就直接聊聊工程塑料的短板吧——塑料在高温或者低温下,是不是会有强度减弱的风险。

对 PP/PA 这类半结晶聚合物,约 0~-10 ° C 就开始变脆,玻璃化转变温度就在冰点上下。但 PP-GFxx、PA66-GFxx 这种材料,一般要到 -20 ° C~-40 ° C 区间韧性才显著下降。

具体来说,它的断裂伸长率和冲击韧性断崖式下降,换言之,失效模式从 " 弯了、裂了、还连着 " 变成 " 啪一下断干净 ",断裂前没有任何可见变形警告。这个问题确实很严重,因为驾驶员更难感知危险了。

但很有趣的是,比如玻纤增强塑料在 -40 ° C 的拉伸强度,往往比常温还高一点。这是因为降温时分子的链段活动能力被冻结,模量和屈服强度不降反升。

理论就聊到这,我拿个实际测试大家就清楚了。下图是某企业标准,要求 -40 ° C 下加载 1000N 力,别说断裂了,连变形都很小。纵向永久变形仅 0.21mm,侧向永久变形甚至只有 0.08mm。

所以在低温下,这类材料的特性是更不容易踩断。但换来的危险是,在阈值之前,你都很难发现。

当然了,还要补充一点是,其实钢材也怕低温。碳钢存在韧脆转变温度,大约在 -20 ° C 上下,低于这个温度冲击韧性同样会骤降,所以碳钢也不是万能的。

再说抗高温能力。工程塑料确实更怕高温,高温状态下,有变软 + 蠕变 + 老化的风险,这些都会摧残踏板。而 Q235 碳钢的软化要到 350 ° C 以上才开始,在 100 ° C 以内强度不会有啥改动。

但也并非不能解决。比如 PA66-GF,耐热上限能从 90 ° C 抬到 240 ° C 以上;PP-GF 也能到 140~150 ° C。所以我们也能看到下面这项测试,在 70 ℃高温下,工程塑料刹车踏板一样扛下来了,甚至还是经受的 2000N 考验。测试结果显示,纵向永久变形 3.45mm;侧向永久变形 0.11mm,踏板总成无断裂及裂纹。

这个 70 ℃也很合理,因为即便经受阳光直晒的仪表板,测试温度也不过 80 ℃ -85 ℃。

总之,工程塑料肯定有它的短板。比如我这里提到的瞬间断裂会比碳钢概率更大,但通过材料改性以及结构设计,都能大幅缓解。

总结

回头看这场争议,事实链其实很清楚:

第一,塑料踏板是成熟方案,不是偷工减料。从十来万的家用车到百万旗舰都有采用。

第二,工程塑料确实有温度短板,但有改性手段,强度会比普通塑料强得多。且有完整验证体系兜底。

截至发稿前,尊界给出的回复是:尊界汽车的制动系统,按照高于 GB 216702-2025 /GB 72580-2026 国家标准、高于 QC/T 788-2018 行业标准的要求,完成了全流程开发与验证。自首批车辆交付以来,在用户实际使用场景中,未发生制动踏板支架底座断裂故障。

我们还不能 100% 搞清楚尊界 V800 本次事件的原因,但可以肯定,制动踏板使用塑料不是原罪。

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