昨天,一位朋友在群里發(fā)了張圖片:一輛國產(chǎn)輕量化半掛車,竟然用上了“塑料板簧”懸架。一石擊起千層浪,一場關(guān)于“塑料板簧”的討論就炸開了鍋。
小陳躲在暗處觀察了一下,大家普遍對這個新玩意兒充滿了質(zhì)疑:一根塑料一樣的板簧,能承載幾十噸的重量嗎? 超載+爛路的情況下,能堅持一年嗎? 這玩意兒不是騙人的嗎?
其實不是塑料,復合材料板簧
其實,人家并不是塑料,它的學名叫:“聚氨酯基體樹脂玻璃纖維增強板簧”,這種復合材料的主要成分包括增強纖維和樹脂基體,然后經(jīng)過一定的工藝(RTM)加工合成在一起。
這種材料是由漢高與本特勒-西格里公司攜手開發(fā)出來,它的兩大特點:重量輕、性能好,據(jù)說一根復合材料板簧比傳統(tǒng)鋼制板簧的重量輕65%。
非新鮮玩意兒,乘用車已經(jīng)使用
雖然在商用車上面很少見到過,但這種材料已經(jīng)在汽車領(lǐng)域有了廣泛應(yīng)用了,最新款沃爾沃XC60底盤懸架中就采用了這種復合材料葉片彈簧(Composite Leaf Spring)。
上圖中的綠色結(jié)構(gòu)即為沃爾沃XC60中采用的橫置玻璃纖維增強復合材料葉片彈簧,由玻璃纖維(本特勒公司提供)和聚氨酯(漢高公司提供)加工而成。
另外在國外的一些輕量化重卡車和客車中,也開始采用復合材料葉片彈簧結(jié)構(gòu)。優(yōu)點多多,有望未來取代鋼板
目前各大汽車廠家和配套廠家都開始對這種復合材料板簧展開研究,很多先行者們迫不及待地將其普及到量產(chǎn)產(chǎn)品當中,那么這種復合材料板簧到底有什么好處呢?
第一,明顯減輕重量
一般情況下,復合材料板簧的總重量(含金屬接頭)約為鋼板彈簧重量的50%,可大大減輕的懸架重量,節(jié)省油耗。
對于重型貨車來講,這種減重效果要比鋁合金油箱、鋁合金車輪來的更加簡單粗暴,如果整車全部換裝復合材料板簧能減輕上噸的重量,這就意味著可以裝更多的貨物,節(jié)省更多的燃油油。
第二,減震性能更好
重卡常用的傳統(tǒng)鋼板彈簧行程較小,舒適度較差,而且傳統(tǒng)的鋼板彈簧由于簧片之間的摩擦力,會產(chǎn)生一定的異響。
而對于復合材料葉片彈簧載荷分布均勻,其自帶的阻尼特性,也可以加快振動的衰減,為乘客提供良好的乘坐舒適性。另外復合材料葉片彈簧一般采用單片簧結(jié)構(gòu),因此不會存在異響問題。
第三,耐久性更好
復合材料葉片彈簧具備極高的應(yīng)力強度系數(shù),即韌性很高。在承受負載的情況下,韌性越高也就意味著耐疲勞性能越好。在駕駛過程中,汽車板簧始終要承受動載,柔韌的材料具有較高的耐疲勞性能,可以大大延長這些部件的壽命。
據(jù)實驗統(tǒng)計數(shù)據(jù),傳統(tǒng)鋼板彈簧的疲勞壽命約為10萬次左右,而復合材料葉片彈簧的疲勞壽命是是普通多片簧的兩倍以上,大大降低用戶的使用和維護成本,另外其具有安全斷裂的特性,能夠提高車輛的可靠性。編后語:
目前復合材料葉片彈簧的加工工藝比較復雜,復合材料的成本價格仍然比較高,大概是普通鋼板彈簧的3倍以上,導致很多車企和消費者望而卻步。不過隨著科技的發(fā)展,這種復合材料在預(yù)期內(nèi)會越來越便宜,相信復合材料葉片彈簧大規(guī)模普及的未來已經(jīng)不遠了。