此塑料非彼塑料，請勿大驚小怪。
最近微博上很多人討論理想汽車下襬臂用塑料件，一些人認為這是簡配，為了省成本已經不顧車主安全了；但也有人覺得不必大驚小怪，這是特殊複合材料，非普通塑料可比，而且成本比金屬材料還高。
關於這兩種說法各有各的理由，但筆者認為，後一種可能更理性一點。
可能很多小白不明白“下襬臂”是什麼，這麼說吧，我們平時所說的斷軸，其實就是斷的下襬臂。下襬臂連接著懸架與輪胎，是車身的主要支撐機構。當然，前下襬臂還承擔轉向功能，雙重壓力下更容易斷裂。
而一般擺臂材料常用的是雙層衝壓鋼板，好一點的車型會採用鑄造鋁合金，一些運動型車輛、豪華車甚至採用鍛造鋁合金。
至於把如此重要的零部件材料換成塑料，聽起來確實有點嚇人，它能撐起理想近兩噸重的車身嗎？壽命怎麼樣呢？
其實這些問題工程師早就替你考慮到了。
首先我們要明白這個塑料非普通塑料，而是Hybrid Control Arm，簡單來說就是金屬複合材料控制臂，從韓國進口而來。
擺臂由複合材料包裹高強鋼，就像韌帶附著在骨頭上，既增加了整體強度，也彌補了金屬韌性的不足。
而複合材料主要成分則是PA6（尼龍）+GF50%（玻纖）。
玩過RC汽車模型的就知道，尼龍的優點很多，強度高，韌性好，耐腐蝕、易加工、輕巧、自潤滑。
但尼龍的缺點也明顯，剛度略遜於金屬，拉伸強度、彎曲強度等也會隨著溫度和吸水率的升高而降低，同時低溫脆性大。
所以工程師在其中加入了玻纖材料來提高PA6的性能，玻纖太少起不到加強作用，太多加工時的流動性不好材料發脆。
而理想下襬臂的複合材料採用的是巴斯夫的專利技術，基材為PA6，加入50%的GF。從下圖可以看出它在熱脹冷縮方面的性能，膨脹量介於鋁合金和鋼之間，收縮量小於鋁合金，可以說很穩定，受溫度影響很小。
至於強度和壽命怎麼樣？我從理想官方那裡拿到一些數據。
產品強度上，複合材料側向屈曲可以做到 100KN以上，約相當於7倍的理想one的滿載前軸載荷，同等邊界下的鋁擺臂約在70kN左右。
據說這個擺臂內部加強筋是通過巴斯夫專用CAE工具Ultrasim開發，可以按照設計需求強化任意點結構，完全無死角，這是金屬材料工藝無法做到的。
耐久上暫無明確對比，但理想方面表示，進行了多輪的臺架和路試驗證，可以實現整車全生命週期。對於材料本身，其熱變形係數接近於鋼材質，在 120℃環境下，存放 11 年其機械性能基本沒有什麼損失；低溫下（-30℃）材料本身抗拉強度會提升 45%。
其實在量產車上使用塑料擺臂也不是理想開的頭，此前特斯拉從Model X到Model 3，一直在使用塑料前上叉臂，這麼多年沒聽說因為強度出問題，反而是鋁合金擺臂出現過斷裂的情況。
科爾維特C5-C7跑車的葉片簧也是複合材料造的，用了20多年；還有最新的 Volvo Xc90/s90等，所以材料穩定性、抗老化性能以及適應環境的能力基本不用擔心。
甚至你還可以去找找外圍資料例如飛機機翼材料，空客A380的中央翼盒就使用了複合材料，後來B787和A350飛機甚至在機翼主要結構上採用碳纖維複合材料，也可以歸為塑料一類。
那麼採用複合材料下襬臂有哪些好處呢？
首先是降低簧下質量，汽車設計中一直有種說法叫“簧下一公斤簧上十公斤”，就是說簧下質量減輕一公斤效果相當於簧上質量減輕十公斤，當然或許有誇張，但它依然說明了減輕簧下質量的重要性。
尼龍與鋁合金材料的密度比1.2：2.7，即使尼龍用料更多，重量依然輕於傳統金屬材料。較小的簧下質量可以讓汽車懸架反應更迅速，有利於提升車輛動態性能。
同時，從下圖可以看出，相比鋁合金，複合材料可以在震動衰減時間上縮短2-3倍，有利於提升車輛舒適性。
其次，複合材料下襬臂擁有更低的球銷力矩（傳統的為5~10Nm，複合材料可以降低到 0.5~4Nm），可以降低懸架內摩擦，為駕駛者提供更輕盈的手感。
此外，下襬臂集成了轉向球頭，包裹性也更好，不容易脫出。唯一需要考慮的是它的維修費用，一旦球頭損壞可能需要連同擺臂一體更換。
最後還有一個好處耐腐蝕，可以很好地避免傳統電泳鋼擺臂受到碎石衝擊造成的漆膜破損問題。廠家提供了一張路測兩萬公里的理想ONE的下襬臂照片，它看起來除了有點髒以外，幾乎沒什麼磨損和傷痕。
至於成本，複合塑料成本真的會低於金屬材料嗎？
其實一點都不便宜，參考市場價格，鋼板大概6元/kg，鋁合金14元/kg，PA6要20元/kg，PA6+GF50要50元/kg。
當然，有人說複合材料加工成本低於金屬，此外複合材料密度低，重量輕，所以材料成本也低。目前沒有明確的數據表明誰成本更高，但理想方面表示，複合材料下襬臂成本要高於目前的鋼製衝壓和普通鋁合金鑄造件，但是比鍛造鋁合金件還是便宜一些的。
最後，你可能還想問，既然複合材料有這麼多優勢，為什麼豪華車不採用，例如勞斯萊斯，它們完全不用考慮成本。
你懂不懂什麼叫金屬質感？畢竟再高檔的塑料也是塑料，特別當它與普通塑料完全看不出差別的時候……
閱讀更多 AutoLab 的文章
