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小玩意大作用,汽车扰流板你以为只是拉风和好看?

放大字体 缩小字体 发布日期:2019-06-04 08:41:47   浏览次数:107
核心提示:2019年06月04日关于小玩意大作用,汽车扰流板你以为只是拉风和好看?的最新消息:保持平衡和警示,这让你想到了什么?是不是下面这个?汽车扰流板的作用便是在高速行驶时保持稳定,而其中装配的高位刹车灯就是起警示作用。嗯,这算不算仿生设计呢?什么是扰流板1968年春,


保持平衡和警示,这让你想到了什么?是不是下面这个?

汽车扰流板的作用便是在高速行驶时保持稳定,而其中装配的高位刹车灯就是起警示作用。嗯,这算不算仿生设计呢?

什么是扰流板

1968年春,F1赛场上出现了一辆“奇葩赛车”:

Lotus 49B 改进款

这样的车型早就成为F1的主流,所以我们不会感到惊讶。但当时,在尾部加装一块“板子”,却是开先河之举。这款赛场,是莲花汽车(LOTUS)车队的Type 49B型赛车,它尾部上的“板子”,则是“扰流板”。

扰流板的出现,是对空气动力学的成功运用。它改变了F1赛场的规则。

汽车扰流板又名尾翼,作用是在汽车高速行驶时,使空气阻力形成一个向下的压力,尽量抵消升力,从而使汽车有更好的抓地力,在高速行驶时仍能保持稳定。扰流板也能降低汽车的空气阻力,对节省燃油也有一定帮助。

还有厂家在扰流板上装信号灯,起到提醒作用。

从小众到普及

这么好的东西,为什么刚开始时在普通汽车上面没有大规模应用呢?

这是因为,只有当汽车达到相当高的速度,比如100km/h以上,升力才会对汽车稳定性造成影响,而早期的汽车和路况都不允许普通汽车有这么高的速度。

直到近几年,汽车技术的进步和高速公路的优化使汽车高速行驶成为常态,汽车扰流板的引入也就自然而然了。

值得一提的是,普通轿车类,除三菱、现代起亚等少数车型,以及一些高级跑车外,加装扰流板的仍然比较少,或者只是一个选装的配件。这可能与轿车装扰流板比较麻烦并影响车身美观,而且一般轿车并不需要非常高的速度有关。

反而是在SUV、MPV类箱式车型上,扰流板几乎成为标配。其经过演化,成为后挡玻璃上方鸭舌状的突出物,除了起到稳定车身的作用,还起到装饰和提高档次感的作用,而且雨刷、高位刹车灯也安装于此。

可以说,开始时高端车才装扰流板,现在则是不装扰流板,就不算高端车。

扰流板大学问

作为专业的汽车材料制造企业,我们当然要关注扰流板的选材问题。从历史上看,制作扰流板的材料有铝合金、玻璃钢、碳纤维、塑料等。

铝合金扰流板:导流和散热效果不错,价格适中;缺点是偏重。

玻璃钢扰流板:热固性树脂加玻璃纤维等制作,价格便宜;缺点是偏脆。

碳纤维扰流板:质轻,刚性和耐久性都较好,外观时尚;缺点是价贵。

塑料扰流板:尺寸稳定性比较好,韧性好,易加工,可喷涂不同颜色,性价比较高。

而一件新的事物要实现规模化生产,生产效率和成本就是必须要考虑的因素了。塑料是制造效率最高的材料之一,也成为制作扰流板最广泛的选择。

塑料扰流板

接下来,我们重点聊一聊应用最广的塑料扰流板。一般来说,扰流板可选用的塑料材料及其优缺点如下表所示:

除了上述材料,也可以采用SMC(Sheet Molding Compound)或者BMC(Bulk Molding Compound)模压成型,以及用双组份聚氨酯通过反应注射成型(RIM)。

塑料扰流板的结构及成型

扰流板一般为中空的双层结构,可通过树脂吹塑成型或者注塑后连接成型。

吹塑:多采用ABS树脂,但不是普通的ABS就可以,需要熔体强度较高的吹塑级ABS,如ABS BM510或耐热级的ABS BM530(HDT=95℃)。

吹塑的主要流程如下:

吹塑成型动态模拟(动图来自网络)

吹塑成型制作扰流板:1.不需多套模具,且对模具粗糙度要求相对较低;2.开模周期较短;3.使用的材料成本相对较低。因此综合成本低于其他成型方式,成为制作扰流板最为广泛的方式。

吹塑成型的扰流板,为中空结构,其设计和造型有着特殊的要求:

1.整体造型饱满圆润,A面避免大面积下凹式设计。

2.空腔的厚度不得低于5mm,以避免两侧腔壁料粘结导致表面缩印。

3.应避免台阶等突变式结构设计,以防止抛光困难。

需注意的是,吹塑ABS的表面一般较为粗糙,需要打磨后再喷漆。否则,扰流板表面容易出现麻点之类的“雀斑”,影响颜值,让用户抓狂。

所谓:吹塑千万条,打磨第一条,表面不光滑,工人两行泪。

注塑成型的扰流板,可实现复杂结构。目前多选用PC/ABS,其强度和耐热性能等比吹塑ABS高,为单片结构,需通过后期胶粘或焊接(如超声波焊)的方式连接在一起。

PC/PET+MD以其优异的尺寸稳定性和喷漆性能,在扰流板上也获得了越来越多的应用,由于材料刚性很高,可实现薄壁化设计。

另外,设计为高光黑效果的扰流板,其下板由于被遮挡,对耐热、耐候等要求可降低,一些高光黑的免喷涂材料也获得使用,如ASA、PC/ASA、PMMA/ASA等。

扰流板的喷涂

吹塑ABS表面较为粗糙,需要进行打磨后再进行喷漆。注塑PC/ABS则由于易出现内应力,可能出现开裂的情况。PC/PET+MD耐化学品性好,喷涂性能较好。

注塑毛坯件

由于烘烤温度一般为80℃以上,因此对材料的耐热性能也有较高要求。

扰流板的装配

扰流板与车身的连接,多采用螺丝固定、卡扣等方式。需要注意的是:

1.装配点不能处在同一直线上,防止扰流板装车后晃动;

2.应考虑预安装,可设计卡扣结构实现预安装;

3.扰流板所有螺栓及卡扣安装点的方向需保持一致;

4.扰流板嵌件不宜过长,外侧一般以不超出安装面15mm为宜,内侧一般以嵌入10mm以内为宜。

螺丝柱连接(BM530吹塑)

随着材料的进步和设计的完善,不断有新的材料在扰流板上取得应用,如宝马便使用过PC/SAN+M20的材料。另外,由于尾翼上一般会装配其他附件,如高位刹车灯、雨刷等,这对设计和材料性能也会有新的需求,在此不再展开。

 
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