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[车迷] 又在俄罗斯断了!工程师详解奇瑞“油门踏板门”内情

又在俄罗斯断了!工程师详解奇瑞“油门踏板门”内情

  
  
  引言 |一切都需要时间检验。
  
  这两天,汽车圈被奇瑞刷了屏。事情是这样的:
  
  时间:2017年8月20日
  
  地点:俄罗斯
  
  事件:一辆奇瑞Tiggo 2 在媒体测试百公里加速中油门踏板断成两截
  
  一家名为Z Drive Channel的俄罗斯媒体,在测试奇瑞全新小型SUV Tiggo 2(国内称瑞虎3X)的百公里加速时,油门踏板突然断裂。
  
  该媒体称:事件发生后,他们通知了奇瑞。后者已经着手涉事踏板的技术检测,但目前还未给出实质性反馈。
  
  类似的“油门踏板”事件,之前在巴西也发生过。当时是Car and Driver杂志与巴西的Quatro Rodas杂志在一起测评奇瑞的S18(国内的M1),结果测试中油门踏板发生了弯曲。
  
  国内也发生过几乎一模一样的事件。去年3月14日,媒体人闫闯的同事在安徽芜湖对艾瑞泽5进行车辆加速度性能测试时,油门踏板发生了断裂。
  
  到底发生了什么?是油门踏板“弱不禁风”不是“不堪重负”?
  
  这一期的车聚君变成了从事车辆力学结构方面的工程顾问,以参与过众多车型实地研发的背景,和各位聚友一起尝试分析一下原因。
  
  一、塑料的油门踏板怎么了?
  
  


  
  已有部分媒体发文,声称奇瑞断裂的油门踏板,材质居然是塑料的。因此认定奇瑞偷工减料。
  
  在此我们必须本着实事求是的态度,为奇瑞正名一下:近年来,由于汽车向小型化,轻量化发展,绝大多数乘用车的油门踏板都是塑料材质,或者更准确的说,是有机高分子复合材质(尼龙合金)。成分一般为尼龙66(约50%~60%含量)+玻纤(约30%)+增韧剂以及其他添加剂。
  
  


  
  这种材质除用于汽车油门、离合器踏板的制造以外,还被广泛地运用于工业及其他领域甚至军事用途(枪械的一些握把或者与身体接触的非主要受力部件中)。
  
  尼龙合金强度高,韧性好,耐磨,刚性高,尺寸稳定(长久使用不易变形),重量较轻(相对于钢铁金属件而言)。因此,这个话题,其实是没有任何必要再往下展开讨论了。因为即使从成本学角度来说,尼龙合金电子踏板的价格并不低于金属冲压踏板总成的价格。
  
  二、油门踏板有没有“易折断”设计?
  
  


  
  在几次三番的“踏板断裂”以后,为了弱化消费者的印象减分,奇瑞则声称他们的油门踏板是“可溃缩式踏板”,这样设计是为了碰撞时对驾驶员更安全。
  
  那么,到底存不存在这种“安全论”呢?
  
  我们知道,现代化汽车大多都装备有可溃缩式转向柱。其工作原理是:在汽车发生剧烈的撞击时,高速运行的车辆瞬间停下(瞬间急剧减速),车内的人员和物件都会因为惯性继续往前移动。
  
  于是,为了使遭到转向柱冲击的驾驶者胸部所承受的冲击力减小,有些汽车把转向柱设计成,在撞击时因遭到外界挤压而发生多段的溃缩折叠,可以分散一些因撞击由转向柱传递到人体的冲击力。
  
  


  
  类似的设计还有“可溃缩式制动踏板”,保护原理与方向盘类似:发生事故时,驾驶员通常会下意识地猛踩制动踏板。猛踩制动踏板时,右腿绷直,车辆发生正面碰撞时的冲击力会通过制动踏板作用在驾驶员的绷直的右腿,极容易导致右腿严重骨折。
  
  当车辆遭受到前方撞击时,制动踏板的某个区域,在前方撞击力作用下溃缩折断,从而使得制动踏板紧贴车身,以减少其对驾驶员脚部的伤害。
  
  所以说,溃缩式制动踏板也是一种有效的被动安全配置。之后,汽车厂商将吸能式/断裂式制动踏板的技术移植到了油门踏板上。
  
  三、溃缩功能是如何工作的?
  
  为了实现在碰撞中的油门踏板溃缩,在油门踏板臂上部设计有断裂诱导槽,诱导槽处的强度对比整个油门踏板相对较弱,碰撞时油门踏板会溃缩,当受力超过其上限时会从断裂诱导槽断裂。
  
  


  
  那么正常驾驶状态中,踏板会不会轻易折断?
  
  这里,我们会谈到一个词“阈值”。
  
  阈值的意思,是指某个事物发生的最小刺激强度。简单点说就是,温度达到100度的时候,水会沸腾。于是,水沸腾的阈值就是100度(换句话说,没到100度,水是不会开的)。
  
  任何常规工业产品,必然存在严谨的国家标准及行业规范可循。油门踏板同样不例外,可溃缩油门踏板在剧烈撞击中才会断开的,并不是正常行驶中可以任性的说断就断的。
  
  我们找到了关于油门踏板溃缩折断的国家行业规范,如下:
  
  在踏板 正方向上施加550牛±10牛的力,踏板应无断裂和损害
  
  在踏板 反方向上施加200牛±10牛的力,踏板应无断裂和损害
  
  在踏板 旋转面垂直方向上施加200牛±10牛的力,踏板应无断裂和损害
  
  


  
  也就是说,油门踏板在正反及侧向受力超过标准之后将可能导致断裂。只要受力没有达到或者超过这个阈值,油门踏板是不会也不应该断开的。因此,在日常绝大多数的驾驶环境中,并不应出现这种油门踏板断裂的现象。
  
  四、奇瑞对油门踏板的设计合乎规范么?
  
  根据奇瑞给出的数据,油门踏板设计的受力强度为900-1200牛,即受到900牛以下的外力冲击时踏板不应断裂,而在受到900-1200牛外力时才会发生断裂。
  
  奇瑞公司的企业测试标准如下:
  
  


  
  读者对于N(牛顿)这个力学单位也许不能完全理解。
  
  那么我们假设一下。一个身高180厘米体重90公斤的彪形大汉,单脚站立状态时,脚对于地面的压力是882N(1公斤=9.8牛顿)。
  
  换句话说,即使这个彪形大汉,单脚站立在奇瑞的油门踏板上,踏板都应安然无恙。但事实是,奇瑞不管是艾瑞泽5,还是远在俄罗斯的测试车Tiggo 2 ,都发生了油门断裂事件。
  
  额......难不成,试车员是站起身,跳起后用全身力量猛压油门踏板么?
  
  


  
  想起当初艾瑞泽5油门踏板断裂事件后,奇瑞研发总工信誓旦旦的表示,在奇瑞汽车全球销售的数百万台车辆中,尚未发生一起正常驾驶状况下油门踏板断裂的情况。
  
  但问题是,在广大的民间市场,瑞麟G5的车主还真就遇到过原地轰油门时,油门踏板断裂的案例,之后又有观致3车主在正常行驶中油门踏板断裂的案例。
  
  五、驾驶者自己操作错误导致事故?
  
  媒体试驾哪一家是软绵绵的去开的?如果不试出车辆极限又谈何测试一说?
  
  


  
  汽车媒体试车并不只个别品牌的某一款两款,而是各大品牌的各类款式都会涉及,媒体在试驾其他品牌的车型时有没有出现多起断裂呢?
  
  其实,断裂的原因可以做以下猜想:
  
  ▎尼龙合金(玻纤增强尼龙)的低温脆性问题。有过军队服役经历的车聚君想起了著名的世界名枪奥地利AUG自动步枪。
  
  当年在中国北方寒区试验中,就多次发生过尼龙合金部件(此枪为了轻量化,大量运用类似材质)的低温脆裂现象。
  
  那么,会不会是由于低温而导致尼龙合金材料变脆,因此发生踏板折断(汽车之家在测试艾瑞泽5的那一次,刚好是在天气寒冷的3月份)?
  
  


  
  可此次在俄罗斯试车的时间,当地气温却是比较炎热的。
  
  ▎踏板总成本体存在品质问题。我们知道,对于任何机械设备或者产品而言,最终的可靠性仅仅取决于3点:材质、结构设计、加工工艺。
  
  包括材质的均匀性,挤压的工艺参数的合理性、一致性,以及加工制作过程中的工艺合理性等等。
  
  比如之前炒得沸沸扬扬的阿斯顿·马丁油门踏板折断的事件,该事件导致阿斯顿·马丁召回在华的1.8万台整车。
  
  


  
  根据阿斯顿·马丁官方说法,导致踏板断裂的原因是负责制造油门踏板杆的深圳科翔模具工具有限公司由于使用了东莞一家公司提供的假冒塑材而导致(虽然事后深圳科翔模具工具有限公司否认了这一说法,事件成为了一起罗生门)。
  
  但我们毕竟不是材料和力学实验室,因此究竟是什么导致了这一事件,我们目前是无法得知的。
  
  车聚小结
  
  作为一个知名品牌,奇瑞的用户数以百万计,发生踏板断裂事件的比例确实微乎其微。一方面我们不应过于夸大“踏板门”的严重性;但另一方面,丰田、大众、通用的销量比奇瑞大更多,似乎也没有这么接二连三的油门断裂事件。
  
  这让我们相信,踏板总成的确可能存在品质问题,到底是设计、材料、制造、试验与检测的哪个环节出了问题?车聚君和各位读者一样好奇,还是等奇瑞官方结论出来后,再来判断不迟。
  
  最后,车聚君已注意到不少外媒开始用“中国品牌再遇质量门”来报道这一事件,才意识到这不是奇瑞一家的事,而是所有中国制造汽车都要面对的事。衷心希望所有已经走出国门、正在走出国门的自主品牌们,以此为戒,有则改之,无则加勉。
  
  

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