钢板更耐撞 为何汽车保险杠却更喜欢用塑料?

  买车时,安全问题绝对是重中之重,到底什么样的车才算安全呢?有人说车辆安全与重量有关,钢板用的多且厚,重量更大的车才更耐撞。然而,从当下汽车所使用的材料来看,无论是外装饰件、内装饰件,还是功能与结构件,都可以看到塑料材质的影子,汽车塑料化正成为当今国际汽车制造业的一大发展趋势。对此,有人对塑料件的质量和可靠性抱有疑问,甚至还会有塑料件不上档次不安全的偏见。那么,汽车塑料化究竟是好还是坏呢?

  你的车子 为什么不耐撞?

  前段时间,车主小王开车自驾出游,路上不幸发生了三车追尾,他的车子正好被夹在中间,前保险杠和引擎盖部分变形严重。再看看他后面的第三辆车,其保险杠也未能幸免,由于撞在了较硬的车尾部,导致引擎盖翘起,小王的车屁股也瘪了一块。原本小王对爱车的安全感挺高,没想到一次车祸,让他心有余悸。

  在4S店修车的过程中,小王发现,原来爱车的前保险杠是塑料材质的,前引擎盖的钢板看上去也很薄。4S店的工作人员解释,当前,大部分小车的前保险杠都是塑料材质的。而中国人习惯把车身的金属蒙皮称为“钢板”,其实这层蒙皮的厚度一般在0.7-0.8毫米,称为“铁皮”比较恰当。“如果一味追求钢板厚度,那任何汽车的安全强度都比不过坦克,但坦克加速慢又跑不快,谁愿意开着笨重的‘坦克’上路行驶呢。”该工作人表示。因此,在可以选择塑料件或轻量化替代品的情况下,汽车厂商往往会在这些方面花精力开展研究。

  其实塑料制品在汽车工业中的用量或许可以直接反映一个国家汽车工业的发展水平。据了解,在德国,每辆汽车使用塑料制品的平均量近300kg,占汽车总消费材料的22%左右;在日本,每辆汽车平均使用塑料达100kg,约占汽车材料消费总量的7.5%。而我国目前最多仅采用了70kg,还有很大的开发空间。

  塑料材质的使用是否会影响车辆的安全性能呢?南京汽修职业技能鉴定高级考评师乌福尧介绍,车辆的安全应该考虑其整体性,而不是某个单独的部件。整车看来,车架的设计往往是一款车型最大的成本,因为它不仅要考虑美观、实用性,还要考虑受力、变形等情况。看一辆车安全与否,不是看它在高强度撞击之后受力部位变形严不严重、维修费用高不高,而是看它的驾驶舱有没有变形、车门能不能打开等。因此在合适的部分选择合适的材料,才能让车辆的性价比和实用性更平衡。

  保险杠用塑料

  仅仅是为了美观?

  “保险杠是塑料的,那不是很不安全?”不少车主仍对塑料件的质量和可靠性抱有疑问,尤其是在传统印象中“保险杠难道不该是钢铁的吗”的观点占了绝大多数,与钢铁对比,塑料在抗撞击方面确实略显单薄,于是就有了塑料件不上档次、不安全的偏见。

  那么,为什么保险杠会是塑料做的呢?乌福尧表示,汽车保险杠作为汽车最前端和最后端的组件,是负责吸收和缓撞击所带来的冲击力、防护车身前后部分的安全装置。以前的汽车因为工艺问题,会选择利用钢板冲压成槽钢,并和车架焊接在一起,形成所谓的保险杠,问题是这样的设计方式固然实用,但是在美观上很显然就输了很多,和车身会有很明显的缝隙。随着工艺提升,采用塑料保险杠,除了可以维持原有的防护能力,同时可以提高汽车外观的美观程度,车体造型更加统一,重量也会更轻。

  塑料保险杠在制造过程更为简易,车厂可以随意设计保险杠以衬托汽车的外形,整体更加一体。有些车厂很在意汽车的风阻系数,多样化塑料保险杠的线条也更容易引导空气经过汽车车体,而金属则没有任何可塑造的可能,就算可以塑造,售价也不会很便宜。塑料的可塑性高,车厂可以在保险杠上设计不同功能,如雾灯、倒车雷达或者驻车雷达等,以前的金属保险杠可说连想的机会都没有。

  此外,出于环保的大环境,为符合各国的环保要求,各汽车主机厂商都在着手降低油耗和轻量化,塑料较轻且易加工自然占了很大的优势。一个金属组件的保险杠重量堪比四个塑料保险杠重量。适度的轻量化能让引擎负担不会那么大,这时候耗油量也跟随着汽车重量减轻而降低。

  有研究表明,一辆轿车的自重每减少10%,燃油消耗量就会降低6%—8%,C02排放量降低5%—6%。而塑料件因此而快速发展,一般而言,塑料的比重值在0.9-1.5之间,纤维增强复合材料比重也不会超过2.0,而金属材料的比重值如A3钢为7.6、黄铜为8.4、铝为2.7,因此塑料无疑是减轻车体重量的有效途径,另外碳纤维和铝材在目前也是轻量化的主要手段之一。

  虽是塑料

  安全性并不差

  塑料保险杠有着那么多的好处,但有些车主们依旧担心,其安全性是否有保障呢?塑料材料的强度总不会比钢材要强吧?

  乌福尧表示,实际上,汽车上所使用的塑料件都是改性塑料,厂家会根据不同需求选择不同种类的塑料,并且进行加工处理。很多人认为保险杠应该是非常耐撞的部位,其实这本就是不太科学的理解,保险杠的主要作用是用来缓冲和吸能。业内专家表示,塑料制品的弹性变形特性能吸收大量的碰撞能量,对强烈撞击有较大的缓冲作用,对车辆和乘员起到保护作用。

  “比如,在不小心撞到行人时,塑料保险杠就会有效吸收掉和行人正面相撞的撞击力,让行人的受伤程度降到最低;相反,如果采用金属的保险杠,少了塑料般的弹性,会造成行人严重伤害,就算是轻微的碰撞,都会造成诸如骨折的问题发生。”乌福尧表示,当被后车追尾时,后保险杠的作用就更为显而易见,它可以吸收最初的撞击力,当撞击力大幅度减轻时才会涉及汽车车身,这样也能够减少对坐在车里的乘客和驾驶者的冲击力,避免造成身体创伤。

  在一些小的碰擦事故当中,塑料保险杠也更容易修复,一些小坑洼处将其软化后,凹坑甚至能够自动复原,但如果换成金属保险杠,可就需要费一番功夫了。而当汽车碰撞较为严重需要维修时,塑料保险杠只需要更换和喷漆就可以完成整个程序了,而金属保险杠则需要重新烧焊,并以敲打方式让保险杠归位。