对话 8 位汽车工程师和学者:上世纪成熟的踏板,为何今天还会断裂?

晚点LatePost 2026-10-09 23:59
对话 8 位汽车工程师和学者:上世纪成熟的踏板,为何今天还会断裂?图1
对话 8 位汽车工程师和学者:上世纪成熟的踏板,为何今天还会断裂?图2

“经历了冰箱彩电大沙发、帐篷睡袋麻将桌的汽车消费者应该回归理性,审视最该重视的东西。”


文丨曾兴 赵宇 李安琪 郭瑞婵 李梓楠

编辑丨龚方毅


美国物理学家理查德·费曼在挑战者号事故调查报告中写道:“要让一项技术取得成功,就必须让现实优先于公关,因为自然无法被欺骗。”


刹车踏板总成可能是汽车上最成熟的零件之一。最近,它成了这句话的注脚。


这两天,《晚点 LatePost》与多位汽车研发工程师和学者进行了交流,他们的专业涉及制动研发、材料和失效分析等方向。尽管分析的切入点不同,但他们的第一判断近乎一致:不管驾驶员怎么踩,刹车踏板支架都不应该被踩断。


“归根结底它就不应该断。” 一位曾在外资 Tier 1 工作的制动工程师反复对《晚点 LatePost》说。他从事制动研发近十年,称企业在开发过程中也会让测试人员尽力踩下刹车,因为不能要求用户在紧急情况下控制自己的踩踏力度。


一家自主车企的制动工程师同样感到诧异。他介绍,他们开发刹车踏板总成时会检查静态强度、冲击强度和耐久表现,还会不断加大载荷,找到它断裂的边界;内部做制动测试时,也会学媒体一脚踩死。在他看来,经过多轮完整验证的零件,不应该到车辆交付后才暴露这样的问题。


“经历了冰箱彩电大沙发、帐篷睡袋麻将桌的汽车消费者应该回归理性,审视最该重视的东西。” 另一位从业二十余年的资深人士说。


接近这一事件的人士说,尊界 V800 的踏板支架断裂是在常规测试中意外发现的。测试团队随后在相同场景下又复现了 2 次,3 台车的踏板支架都出现断裂。10 月 8 日晚,尊界汽车称,其制动系统按照高于国家标准 GB 21670-2025、GB 7258-2026 及行业标准 QC/T 788-2018 的要求,完成了全流程开发与验证。


在清华大学从事热塑性塑料损伤行为、材料力学测试的研究员把注意力放在材料与结构的配合上。他认为,包括尊界 V800 在内所使用的玻纤增强塑料可以满足踏板支架的使用要求,但快速踩踏与缓慢施力时,材料的表现会有差异,因此设计需要考虑这些差异,也要考虑温度、材料批次和加工带来的波动,留出足够的安全余量。


相关的国家强制标准只要求 500 N 的踏板力能把车刹停,行业推荐标准要求支架承受 1500 N。《晚点 LatePost》了解到,企业内部的要求往往高得多:上汽通用的设计起点是 2700 N,一家传统车企的破坏载荷一般不低于 3000 N,一家头部新势力的设计强度也高于 3000 N。


“我不关心具体数值,这是研发的事,我关心这件事情的影响。风险分析有三个维度,严重度、发生频率、可发现性,这个严重度接近无穷大了。” 一位合资品牌的采购人士说。“国标覆盖不了那就得改国标,把这位测试员叫过去现场标定新标准。”


一位长期从事失效分析的学者则强调,确认原因需要拿到断裂样品。材料、结构、加工、装配和操作都可能影响结果。仅凭视频和照片,还无法确定这些因素的主次,更不能替代实物检验和试验。


访谈也逐渐涉及今天的汽车开发方式。几位工程师提到,车型开发周期正在缩短,成本要求也越来越细。复用成熟零件、并行开展工作、把车运到南半球做冬季测试,都能加快开发,但也带来了更多的不确定因素。


2010 年,丰田章男赴美国国会解释召回危机时,承认丰田传统上依次排列的安全、质量和销量,在快速扩张中变得混乱。“我们追求增长的速度,超过了培养人员和发展组织的速度。” 他说。


以下是《晚点 LatePost》与 9 位汽车工程师、学者、行业人士的对话。部分人士应要求匿名。

从业近十年没遇到过,“归根结底它就不应该断”

晚点:作为从业者,你怎么看懂车帝这次测试?


自主车企制动工程师:很少见。踏板这个东西上世纪中叶就有了,很成熟。但懂车帝这个视频做得比较严谨。多台车做同样的试验,拿不同的车做对照,一镜到底,展示了测试数据。他用的压敏式力传感器,也是行业里常见的工具。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:我做制动将近 10 年,踏板前端踩脚的那块塑料件踩断过,那是有人用力跺的时候脚歪了。但像这次断在上面转轴的位置,我没听说过。


这是一个纯硬件设计问题,连着三台车都断,那肯定有问题,这毫无疑问。看视频,前两台车测试的人好像是用脚后跟去踩,正常都是用脚掌踩。这也不是问题。不管怎么踩,只要驾驶员能把它踩断,那就是刹车踏板总成本身的问题。


晚点:根据视频所展示的断裂过程,零件设计可能有什么问题?


清华大学材料力学研究员:从视频和图片看断裂位置,它的结构设计应该还是有问题的。百公里紧急刹车是一个时间很短、非常快速的操作,设计时它有可能忽略了这种材料在动态载荷下的一些特征。


自主车企制动工程师:它的踏板形式并不特殊,但看视频里踏板转轴的位置,它周边的底座尺寸是比较小的。踏板受力后,其实是个跷跷板,踩一脚踏板,转轴往上翘,所以压住转轴的那两个底座承载着向上的力,一般都不会做这么薄。这么薄的,我们确实没怎么见过。


晚点:懂车帝测试的第三台尊界 V800,刹车踏板支架断裂时,传感器的读数是 1612 N。国家标准对踏板的承受力阈值是怎么规定的?


新势力制动工程师:国标有一个强制数值 500 N(这个力相当于一个 51 公斤的人静止站在秤上),这是制动轻便性的要求:500 N 就要达到最大制动力或最大减速度,让力气小的驾驶员也能把车刹住。还有一个是推荐性指标,1500 ± 20 N,是对刹车踏板机械强度的要求。一个是制动性能的要求,一个是机械结构的上限推荐。


自主车企制动工程师:纵向载荷下,QC/T(汽车行业推荐性标准) 的标准是 1500N ± 20N;之前大家立团标的时候,是按 2000N 立的。这两个标准都不是强制国标。而 GB 7258(针对机动车的国标,范围更广)只是说踏板要结构稳定、不能损坏,它引用的 GB 21670(专门针对制动系统的国标)所说的 500 N,是指能在这个力值下把车刹住。所以从国标层面上,尊界说满足国标,也没说错。只是有人这么踩的时候出问题,那是另一回事。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:500 N 是给制动控制器的,就是 500 N 它能输出最大制动力。但踏板那边保证的肯定不是 500 N,保证的是人能踩多大力,它就要扛住不断。这是最基本的:油门可以断,刹车不能断。


晚点:1612 N 的踏板力,正常人踩得出来吗?


新势力制动工程师:这个力不是人静止站着踩能达到的。制动过程中,身体减速带来的重量也传递到踏板上,既有主动发力,又有身体重量。所以这个力度完全不算离谱,我们自己测试时可能比它还夸张,会有更粗暴的测试方法。不同设备采集的数据也有误差,整体还是比较合理的。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:我能给的数据是,一个正常的试车员,比较猛的、身材魁梧一些,能踩出 1800 - 2000 N。1800 - 2000 N 这样的踏板力,正常一台车在开发过程中、整车路试过程中,肯定不止一次被踩出来。我们之前装过踏板力传感器,差不多就是这个数。紧急情况下人肾上腺素上来,这一脚会踩得更猛。


你只要超过 500 N,系统最终给你的制动力是一样的。但你不可能要求客户碰到紧急情况时踩 500 N 就够了,这不现实。正常情况是能踩多大踩多大,刹车不应该断。


晚点:对于制动踏板的强度,车企一般会额外做多少余量?


自主车企制动工程师:常规像团标的 2000 N 我们肯定会做,还会故意往上加载,加载到可能会断的地方,确定它断的时候到底是多大载荷。具体值不太能讲,但你可以理解为,一般不会低于 3000 N。


供应商控制器开发主管:按我们的经验,人脚最多能踩出 2000 N 左右。拿这个数乘以杠杆比:远端是 2000 N,杠杆比是 4,对应到转轴近端就是 8000 N。破坏力至少要保证 8000 N,再加设计冗余,按行业习惯做到 30%、50% 甚至 100%,就是 10000 N 以上。你说 1600 N 就断掉了,那肯定不合理。


晚点:懂车帝视频里对比的智界、问界车型,虽然也用塑料支架,但没有断。


清华大学材料力学研究员:尊界的刹车踏板支架设计,我估计冗余量给得不够。懂车帝对比的两款车,那个地方的材料足够多,同样的载荷有更多材料来承担,越过临界点、进入屈服的可能性就非常小。而尊界 V800 刹车踏板支架那个位置的材料非常少,从视频看只有几个加强筋的镂空结构。就好比总载荷都是 1500 N,由 10 个人扛和由 100 个人扛,每个人承担的力不一样。


我不清楚他们在设计上是怎么考虑的,也可能是为了减重、省材料。但车上其他地方可以减重的多了去了,没必要在这么关键的位置减重。


晚点:踏板结构损坏,与制动系统本身的性能有什么联系?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:它就是上面的结构点,跟制动控制器没有任何关系。制动控制器那边很明确,超过 500 N 就能提供最大制动力。它就是那个杠杆结构、上面的轴,撑不住这么大的力,断了。是纯硬件断了的问题,跟制动系统多少牛的能力没有关系,跟电控还是液压也没关系。出问题的是刹车踏板总成,不是制动系统总成。


晚点:这种事情发生之后,会触发召回吗?


接近监管部门的行业人士:汽车召回是车企主动的,他们不主动召回基本没有办法。车企可以用免费升级解决问题,政府也认可,只要解决问题就行,是否召回不重要。


晚点:如果出现重大安全隐患,只要车企不主动召回,政府就没办法吗?


接近监管部门的行业人士:这个可以商量着来。召回不是一个管理手段,是一个自愿的机制,如果车企不主动召回,监管部门可以不给他们发 3C 证书。每辆车都得有 3C 证书,没有上不了牌照。


晚点:如果一款车型已交付车辆比较少,免费升级其实也能起到召回的作用?


接近监管部门的行业人士:中国车企大部分的召回都是通过免费升级实现的。看过去 20 年,基本没有几家中国车企主动召回。这是一个观念问题:对国外车企来说,召回是正向的公关宣传,召回越多越体现品牌负责;对中国车企来说,召回是丢脸的事。

设计、材料和制造,每一环都可能留下隐患

设计:支架的安全余量需要覆盖紧急踩踏所施加的力


晚点:同样是刹车踏板支架,为什么不同车型的结构不同?


新势力制动工程师:踏板其实是定制化部件,每个车型受到整车布置、前舱结构、空间设计的影响,踏板会有不同。另外,踏板设计也受到不同供应商的技术方案影响,每个供应商的测试标准和方法都会有些不同,有的供应商设计时冗余多一些,有的少一些。


自主车企制动工程师:从我们的经验来看,尊界的踏板跟其他两家不同,可能是 MPV 车重比较重,为了减重,做了这样的设计。


晚点:设计时怎么确定底座的安全余量?


自主车企制动工程师:不同企业对踏板的设计要求不太一样,行业里没有统一的标准。到底能不能通过,在设计阶段的时候要通过电脑仿真计算来做初步的模拟,比如有限元仿真,通过仿真看踏板的变形能不能控制在目标范围之内。如果仿真过了,大概率不成问题,如果仿真产生的变形比较大,一般就要重新修改方案。


不过,有限元仿真有一个问题,它的瞬态动载(大小、方向或作用点随时间迅速变化的载荷)仿真不准,一般只能用于参考。第一,人踩的时候是有角度的,不是稳定地正着踩;第二,人踩的时候有一个瞬间的加速度,存在一个瞬时冲击,也就是说,实际的载荷是先有一个冲上去的力,然后再回到我们一般说的 2000 N、1600 N 或 1500 N 的力上面来,大家想象中踩踏板是平平缓缓地把脚放上去往下压,其实很多人都是带着身体的惯性一脚踩下去的。


晚点:线控制动的冗余一般覆盖哪些环节?踏板这类机械输入为什么通常不在冗余范围内?


上海交大智能汽车研究所副教授吴晓东:EHB (电子液压制动系统)线控制动的本体设计冗余一般包括控制器与电源冗余、液压执行回路冗余、信号传感冗余。除了本体,失效后还有来自外部的电机制动、EPB 等辅助。目前汽车电子 ISO26262 功能安全设计主要针对电子电气硬件随机失效,踏板支架机械断裂被归类为机械结构故障,机械系统一般仅通过强度、耐久、疲劳来验证可靠性。


晚点:踏板支架断裂以后,制动系统有没有办法识别出 “踏板失效”,并且和 “驾驶员没踩刹车” 区分开?如果能识别,系统应不应该主动降级制动?


上海交大智能汽车研究所副教授吴晓东:踏板仅是机械断裂,如果系统电路完好时,系统是无法确定识别踏板失效的,因此不能无条件启动主动降级制动。当然这次事件后,不排除车商会考虑设计识别系统进行降级,但这会增加成本。


晚点:线控制动正在从电子液压制动(EHB)走向电子机械制动(EMB),踏板和车轮之间的物理连接越来越少。在此趋势下,踏板这个输入端的可靠性要求,是不是也应该跟着提高?


上海交大智能汽车研究所副教授吴晓东:传统液压制动的踏板同时承担两个功能:制动意图采集和机械力传递。然而线控制动踏板只有一个功能:制动意图采集。所以踏板作为所有制动输入的源头可靠性尤为关键,后续产品开发有必要提高踏板机械本体的设计余量,把踏板支架断裂这类机械失效,完整纳入整车危害分析,不再简单归类为非考虑项。


材料:玻纤增强塑料可以满足刚度要求,但也更怕急刹猛踩


晚点:懂车帝测试视频显示,尊界 V800 的刹车踏板支架用的是 PP 加 40% 玻纤,这种材料在行业里常见吗?


自主车企制动工程师:懂车帝视频中作对比的三款车型用的都是 PP 塑料踏板。这种踏板行业里很多车都在用,不是只有那几个车。为了减重、降本,好多公司会用这种材料。


晚点:用这种材料做刹车踏板支架,够用吗?


清华大学材料力学研究员:如果结构设计合理,这种材料达到踏板的要求是没问题的。同类车型用了类似的材料,就没出问题。


晚点:相比慢慢刹车,急刹时一脚猛踩到底,塑料零件更容易断,是这样吗?


清华大学材料力学研究员:粗略这么理解是可以的。塑料和金属的力学特性差异比较大。现行的国标和行标,主要针对的还是金属刹车踏板支架结构,其他材料只是 “可以参考”。


拿金属踏板支架来说,行业标准要求用 1500 N 的力踩下去,保持一定时间,松开后永久变形量不能超过 5 毫米,实际上是要求弹性变形,可恢复的。金属支架满足了这个要求,换到猛踩的情况下,它很可能也没事。因为钢、铝这些金属在弹性阶段的力学行为,慢速加载和快速加载基本一样。


但高分子塑料在慢速加载偏软,冲击下偏硬,弹性模量变大。这个特点有时候会带来问题。比如一种塑料慢速加载到 5 毫米,它还在弹性范围内,变形能恢复;但在冲击下,它的弹性范围可能只有 3 毫米,根本到不了 5 毫米。


晚点:弹性极限对应的变形量变小了。


清华大学材料力学研究员:对。原厂设计时,可能就是按慢速加载 1500 N 来设计的,满足了行业标准,但可能没有测动态。如果设计正好卡在临界点上,猛踩的时候,它有可能在 1500 N 左右就超过了屈服极限。这种材料加了玻纤,表面上提高了刚度,但也引入了很多界面和缺陷。一旦过了屈服极限,特别是在冲击下,它很快就会损伤。在多次加载下,这种损伤会快速累积。


晚点:懂车帝这次做测试,是在车况较新时就全力猛踩刹车。而普通用户提车后,可能前几十次脚刹车都踩得比较轻。如果懂车帝也先轻踩几十次,再大力踩,是不是刹车就没那么容易断?


清华大学材料力学研究员:跟这个没多大关系。只要某一次踩过了,比如遇到紧急情况,几秒钟之内要刹到底,还是这个踏板结构,踩过一次之后就可能留下隐患。第一次、第二次可能没踩断,但损伤已经在里面了,不会消失。后面再遇到一两次这种情况,损伤不断累积、加速恶化,有可能在第三次、第四次的时候把它踩断。


晚点:看零件断口,你倾向于是因疲劳断裂,还是瞬间受力太大?


清华大学材料力学研究员:没踩几次就断了,应该跟疲劳关系不大。


晚点:温度对材料性能的影响如何?


清华大学材料力学研究员:非常显著。特别是在冷的情况下,PP 这种工程塑料会很脆。这次测试跟温度应该没什么大关系,但如果结构设计不考虑这个差异,在非常寒冷的地方,出问题的概率会变大。


晚点:2020 年福特召回过 3.8 万多辆车,也是因为刹车踏板支架断裂。它的支架材料是聚丙烯,断在转轴位置。美国国家公路交通安全管理局当时发布的报告称,根本原因是制造过程中的 “噪声因子” 没有被充分考虑。


清华大学材料力学研究员:非金属材料的性能离散性大,“噪声因子” 我理解就是性能上的波动。如果设计时只用了材料性能的中间值,某一批材料出现偏差,或者某个产品制造时引入了缺陷,就会出问题。不论是百年大厂还是新厂,国外还是国内,如果设计上考虑不周全,都会有类似的问题。


制造:材料批次与加工差异会影响零件的实际强度


晚点:有说法认为,尊界 V800 刹车踏板支架的断口附近有塑料熔接的痕迹。注塑零件上出现这类痕迹,正常吗?


新势力制动工程师:正常。比如拿比较粗糙或成本较低的塑料,可能会看到类似脱模线的东西,这些都是正常加工痕迹。有些会把脱模线打磨掉,但成本比较低的可能不打磨。这种工艺也是设计的一部分——脱模线、所谓的缝出现的位置都是要设计的,出现这种非连续性的形状或结构,需要考虑它设计在哪,对整体件的影响最小,有点像包装的拉环——设计它在哪断。


晚点:有人认为,这次尊界 V800 的刹车踏板支架断裂跟熔接线有关。


清华大学材料力学研究员:这是有可能的。熔接线那块材料确实要薄弱一点。但如果设计上考虑得好,可以通过模具设计把熔接线放到应力不那么集中的位置,是可以规避的。如果断口真在熔接线附近,那就是结构本来就单薄,单薄的地方又有一个薄弱环节,那就更糟了。不过从你们发来的断口照片看并不在熔接线上,还是要看支架上应力最集中的位置在哪里。


这个部件的供应商其实有条件发现问题。他们可能只做了慢速踩踏的试验,检查下来没问题。必须设计快速加载的试验,测试踏板在冲击下有没有问题。


晚点:在注塑加工的工艺方面,从刚才说的断裂发生的概率、触发条件,我们能作出什么判断吗?


清华大学材料力学研究员:这个不好判断,因为现在并不清楚尊界用的是什么工艺。


晚点:PP 加玻纤这种材料,不同批次的一致性高吗?会不会是这三辆车用的料质量不高?


清华大学材料力学研究员:有这个可能,但不好下结论。非金属材料最大的问题就是一致性没那么好,比金属差,而且差得非常明显。还是要从结构设计上评估。材料性能有一个范围,批次一致性应该涵盖在对材料性能范围的认知里。有了这个认知,设计时就应该考虑材料性能的下限,用下限去设计结构,否则就可能高估结构的性能。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:制造问题也有可能,比方说这一批次的料整体强度不好,这一批次的注塑工艺出了问题。但从现在能看到的信息来说,他们的生产一致性还是挺好的,三个都是一样的断法。如果制造一致性是好的,那就是设计问题。


晚点:小批量试制和大规模量产,零件质量能差多少?


新势力制动工程师:测试件和量产件是两个概念。零件分软模件、硬模件、量产件。小规模生产比如 100 个,模具精良、速度不急、工艺更好;量产时几千几万个,制造工艺和零件水平可能不一样。塑料我确实不太清楚,但金属的话,小批量车间和量产车间正常来说都不是一个地方,设计和加工操作肯定有差别。不确定是设计、测试还是制造的问题。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:如果是制造问题,前期做 DV(Design Verification,设计验证)、PV(Production Validation,产品验证)和整车标定的车,跟后续量产的件,也有可能不一样。生产这边,塑料件的注塑模具验证有没有做过?模具出来的件有没有做过尺寸检测?跟前期建的数模是不是一致?都可能有影响。


供应商控制器开发主管:模具打几个件和连续生产的件,状态可能还不太一样。所以肯定是模具连续生产以后的件、产线组装下线的件做破坏性试验,才能比较贴近量产件的状态。

刹车踏板结构简单,但验证不能简单化

晚点:踏板看起来比较简单,一般由供应商来做?


自主车企制动工程师:有些企业已经把它外包出去了,我们坚持自己做,大部分是我们自己设计的。


晚点:不可以把开发过的踏板用到新车型吗?


自主车企制动工程师:理论上可以,因为踏板的载荷主要来自于人。如果踏板以前测试过,又比较成熟,可以复用,但前提是之前的测试得测准了。


晚点:从踏板设计到测试,整个流程具体有哪些步骤?


自主车企制动工程师:如果内部做踏板设计,设计工程师会有专门一本设计指南,看明白才能开始设计,做内部评审;然后给供应链做工艺验证评估、仿真验证,才会生产试制。生产试制出来之后,还要经过单件测试、台架测试、整车测试。


晚点:具体不同的测试要怎么做?


自主车企制动工程师:供应商要做单件测试,台架测试。我们台架测试也会做几个维度:静强度、冲击强度、破坏,还包括耐久。整个试验还是耗费挺长时间的,比如耐久试验一般要做 100 万次,一轮耐久起码要做一个星期,但我们实际会做很多轮。


所以在我们眼里,从开发到最后,就不应该存在踏板会断的情况。它虽然是一个很简单的东西,但它的标准、要求和测试,零件级的、装在总成上的、装到实车上的,一点都不简单。


供应商控制器开发工程师:台架测试就是把整套制动系统单独拆下来,放在试验台上做破坏性试验,就是按照极限工况的极限值来给你测破坏,相当于测破坏力。至少要承受正常极限工况下的 1.5 倍,甚至两倍冗余。尊界可能是没有针对性地去做这个试验,不然这种试验工况应该能识别得出来,不可能这种状态直接去量产。


晚点:制动系统的整体测试下来,周期多长?成本多高?


新势力制动工程师:转向/制动这些安全件的测试基本贯穿整车测试。整车测试以前基本是 36 个月,正常来说是两冬一夏,现在普遍是 18 个月,有些车企可能一冬一夏,甚至没有冬,因为可以把车运到南半球新西兰,做反季节冬标。总测试次数不变但时间确实变短了。


主机厂的实车性能测试的话,全新车型标定、加上测试,底盘部分的花费在百万级别,换代车型 50 万左右,不算车辆本身。但这只是性能测试,还有耐久等各种其他测试。


供应商控制器开发工程师:整车测试主要在于它的道路试验。正常情况下,道路试验要跑低温低附、高温高附,从冬天到夏天最少 6 个月去验证刹车性能。做制动的,一般要去东北做低温标定,夏天还要在高温路面上做高温标定,因为高/低温下的摩擦系数、附着系数不一样,冰面、湿路面、水泥路面的摩擦系数都不一样。


但如果单纯讨论踏板,用不了这么长时间。它是很简单的一个结构件,不像机电液一体的刹车系统那么复杂。单纯一个踏板,整套试验下来顶多两个月吧。从设计到开模再到上车,时间还是要长一点,要三四个月。


晚点:一个制动部件从设计到上车,通常要经过哪些验证环境?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:汽车行业分工非常细。一个零件有研发工程师、设计工程师,供应商也有自己的设计、项目和验证人员。主机厂和供应商两边都有试验工程师。


像制动部件,还会涉及制动系统验证、整车标定和道路试验。供应商会做自己的验证,主机厂也有自己的试验要求,还要在高附着、低附着等不同道路上测试。从体系上说,它的验证冗余应该很强。


晚点:供应商给到的零部件性能表现,车企会去复现、看看能不能真的做到吗?


新势力制动工程师:正常来说,硬件性能我们不去复现。供应商会出测试报告,相当于一个备份保证书,方便后面追责。因为主机厂亲自测试会消耗比较多的资源,不光是制动,底盘、悬架零件也都是供应商自己出检测报告。基本上都是供应商给自己背书。


测试过程中会有改进,一边测一边改,重复测。主机厂也提要求,比如改结构后直接测,测完给报告。主机厂工作人员会对报告做分析,不会只信一个结果,要看数据来判断:多少牛的情况下形变是几毫米,经过多少次冲击载荷的疲劳或耐久强度。


自主车企制动工程师:我们在测试过程中要检查,这个叫过程能力、制程能力。开发里面我们要对生产制程能力进行检查,这会涉及一致性的问题。我们公司的流程,不仅要管新件或者拿来测试的样件的能力,还要管一致性,都要管。


晚点:如果车企的要求很高,供应商会怎么在技术和成本之间平衡?


新势力制动工程师:最终会达成一个双方都能接受的性能和成本的妥协比例,只不过会把供应商的利润压得很低。现在竞争太激烈,所有供应商和主机厂都在高强度、低利润的情况下卷。不把单件成本压下去,整个成本就压不下去,售价和利润就没有吸引力。当然无论怎么选择,如果整车没验证出来,主机厂有问题;如果零部件设计失误、量产件和试装件有大规模性能衰退,供应商有问题。

造车越来越快,有好处也有代价

晚点:都说现在造车越来越快,这种 “快” 具体到了什么程度?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:差不多十年前,开发一个全新车型,从立项到量产需要 4-5 年,现在做一个全新项目,应该不会超过两年。


晚点:时间和成本压力,最后会影响哪些具体决策?


车企制动工程师:压力落到供应商选择、结构设计、材料和加工工艺上。零部件自己的试验没有发现问题,不代表装到整车上、放进整个系统以后一定没有问题。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:不同价位的车,从供应商选择到具体设计都会有差异,现在成本已经抠得非常细了。只做机械件的供应商,利润可能只有 3% 左右,甚至更低。


有些供应商为了进入某个车企的体系,前一两个项目可能就是亏本做,它需要先进入这个体系。车卖得越多,它亏得越多,亏到有些供应商甚至希望车企少卖点。


晚点:工程师会担心什么?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:快有快的好处,可以更快响应市场。但从工程角度看,现在还是太快了,最后需要补这些课的,还是消费者和车企员工。


车企制动工程师:材料和加工工艺非常复杂,稍微变化一点,最终表现就可能差很多。有时候供应商觉得自己只是做了一个小改动,也测过了,但放到整车上,结果可能就是不行。


晚点:零件变薄、变轻或者更换材料,就意味着偷工减料吗?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:不能这么判断。比如电动车有了大比例的动能回收以后,对摩擦制动的使用频率和耐久需求下降,刹车片可以相应变薄。


这样既能降低摩擦片和卡钳总成的成本,卡钳两个臂的跨距缩短以后,结构强度反而可能提高。所以不能看到 “变薄” 就认为不安全,要看使用需求有没有变化,设计和验证是不是跟着变化。


清华大学材料力学研究员:现在很多零部件为了轻量化引入新的非金属材料,但非金属材料的特性跟金属差异比较大。非金属材料大多对加载速率敏感。踩得快还是踩得慢,响应差异和金属不一样。标准制定上需要考虑这方面的差异,定得更完善、更严格。


另外,现在针对非金属材料做的刹车踏板支架,没有一个合适的标准来评价。按原来评价金属支架的标准,可能就不够全面。出现这种问题,可能就会扯皮。材料选择变了,对应的测试和检验标准也要有足够的考量。


新势力车企制动工程师:整车层面没有验证出来,是主机厂的问题;零件本身设计有问题,是供应商的问题。发生故障以后,这两部分要分别调查,不能把责任都归到其中一方。


晚点:参与验证的人这么多,为什么最后还会出问题?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:流程存在,不等于每个环节都不会出问题。我熟悉的几家外企,至少该走的验证和流程不会少。但如果一个本不应该断的东西最后还是流出来了,就说明其中一个或者几个环节出了问题。具体是哪个环节,外部不知道。


晚点:修改国标,规定一个更高的踏板承载力可以解决问题吗?


供应商控制器开发主管:这个数字很难直接定义成一个统一的国标数值,因为制动结构一直在变化。如果未来是全线控制动,不再依赖机械连接,通过模拟器施加几百 N 的力就能实现完全制动,那对原来那个力值可能就没有要求了。行业里的数字,很多是长期实践形成的。


自主车企制动工程师:这类指标很多来自车企自己的经验。做 3000 N 还是多少,各家都可能不一样。不能脱离具体结构,只比较一个数字。


清华大学材料力学研究员:现在对非金属踏板支架,还缺少足够合适、足够全面的评价标准。按照原来评价金属支架的方法,不可能把非金属材料的特性评价得那么全面。材料选择变了,测试和检测标准也要有相应的调整。


合资车企采购人士:我不关心具体数值,这是研发的事,我关心这件事情的影响。风险分析有三个维度,严重度、发生频率、可发现性,这个严重度接近无穷大了。国标覆盖不了那就得改国标,把这位测试员叫过去现场标定新标准。


晚点:作为普通消费者,能做什么吗?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:普通消费者基本辨别不了。我们做研发的人,买车时可能会有一些行业经验上的考量,但没有相关经验的消费者,很难从外观、配置或者一次试驾里判断设计和验证做得怎么样。


不同价位的车,在供应商选择和具体设计上确实会有差别,但价格里也可能包含很高的品牌溢价,所以贵不等于一定不会出问题。对个人来说,故障率是一个大数据概念。但一旦自己碰上了,就是百分之百。消费者可能五年才买一台车,一辈子只买两三台,大数据对单个消费者的帮助非常有限。


晚点:消费者无法自行验证,企业至少应该公布哪些信息?


清华大学材料力学研究员:应该说明零部件使用了什么材料,测试方法是否针对这种材料的特性,以及原来的标准没有覆盖的部分是怎样补充验证的。材料和结构已经变化,只说 “符合旧标准” 是不够的。

题图来源:《生死时速》

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对话 8 位汽车工程师和学者:上世纪成熟的踏板,为何今天还会断裂?图3
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