首先需要澄清一个常见的误解:汽车底盘并非全部由塑料制成。实际上,现代汽车的底盘主体结构,即承担主要载荷和碰撞安全的部分,仍然是高强度钢、铝合金甚至碳纤维等材料。用户通常观察到的“底盘都是塑料”的部分,实际上是指安装在底盘下方的底盘护板或空气动力学组件。这些部件广泛采用工程塑料,其背后的原因涉及成本、性能、轻量化等多方面的工程考量。

一、 使用塑料(工程塑料)作为底盘护板的核心原因
1. 轻量化:这是最重要的原因之一。工程塑料(如PP聚丙烯、PA尼龙、GMT玻璃纤维增强热塑性塑料)密度远低于金属。减轻非簧载质量(即悬架以下部件的质量)对改善车辆的操控性、舒适性和燃油经济性/续航里程有直接且显著的益处。
2. 空气动力学优化:平整的底盘护板可以梳理流经车底的气流,减少乱流和空气阻力,从而降低风阻系数。这对提升高速燃油经济性和车辆稳定性至关重要。塑料部件易于成型,能完美贴合复杂的底盘结构。
3. 防护与防腐:护板可以防止砂石、泥水、盐分等直接冲击和腐蚀底盘上的金属部件(如发动机油底壳、变速箱体、燃油管路等),延长关键部件寿命。塑料本身具有良好的耐腐蚀性。
4. NVH控制:一定的塑料材质和结构可以吸收和隔绝部分来自底盘的路噪和振动,提升车内静谧性。
5. 成本与制造便利性:大型塑料件通常采用注塑成型,生产效率高,模具成本相对金属冲压更具优势,且易于实现复杂的一体化设计。安装也更为简便。
6. 碰撞安全与行人保护:对于前保险杠下方的扰流板等部件,塑料材质在发生轻微碰撞时具有更好的变形吸能特性,且对行人伤害较小。
二、 底盘不同部位材料应用解析
| 底盘区域/部件 | 常见材料 | 主要功能与考量 |
|---|---|---|
| 车身骨架/白车身 | 高强度钢、超高强度钢、热成型钢、铝合金 | 承载主体结构,提供碰撞安全性与刚性,属于结构件。 |
| 发动机下护板/变速箱护板 | GMT、PA(尼龙)、PP(聚丙烯) | 防护关键动力总成,轻量化,部分车型提供金属(铝合金/钢)选项用于更强防护。 |
| 全平整化底盘护板 | PP、GMT、复合材料 | 优化空气动力学,全覆盖防护,多见于新能源车和高端车型。 |
| 轮拱内衬 | PP、纤维毡 | 隔绝轮拱噪音,防止泥水飞溅,部分车型后轮使用成本更低的纤维毡。 |
| 前后保险杠下扰流板 | PP、ABS | 引导气流,改善风阻,轻微碰撞时变形保护。 |
| 燃油箱 | HDPE(高密度聚乙烯) | 塑料油箱形状自由度大,重量轻,耐腐蚀,安全性好(无焊接缝)。 |
三、 扩展:金属与塑料在底盘应用中的对比与发展趋势
虽然塑料护板优势明显,但在极端越野或需要极强防护的场合,金属(特别是铝合金)护板仍是首选,因其抗冲击和剐蹭能力更强。因此,许多越野车型或高端性能车会提供金属护板作为选装或标配。
当前的发展趋势是材料复合化与功能集成化:
· 复合材料应用:如SMC(片状模塑料)、碳纤维增强塑料等,在保证强度的同时进一步减重,用于高性能或豪华车型。
· 多功能集成:底盘护板不再仅仅是“一块板”,它可能集成导流通道、电池热管理系统风道(对于电动车)、传感器支架等多种功能。
· 主动空气动力学部件:在高级别车型上,部分底盘组件可能采用可活动的设计,由电机驱动,根据车速自动调整以优化下压力或风阻,这些活动部件的外壳也常采用高强度工程塑料。
总结:用户看到的汽车底盘“都是塑料”,实质上是覆盖在承载式金属车身骨架外的非结构功能性护板。汽车工程师选择大量使用工程塑料来制造这些部件,是基于对车辆轻量化、空气动力学、防护性、成本及NVH性能的综合最优解。这是现代汽车工业精细化设计和材料科学应用的典型体现。

查看详情

查看详情