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小玩意大作用,汽車擾流板你以為只是拉風(fēng)和好看?

保持平衡和警示,這讓你想到了什么?是不是下面這個(gè)?

汽車擾流板的作用便是在高速行駛時(shí)保持穩(wěn)定,而其中裝配的高位剎車燈就是起警示作用。嗯,這算不算仿生設(shè)計(jì)呢?

什么是擾流板

1968年春,F(xiàn)1賽場(chǎng)上出現(xiàn)了一輛“奇葩賽車”:

Lotus 49B 改進(jìn)款

這樣的車型早就成為F1的主流,所以我們不會(huì)感到驚訝。但當(dāng)時(shí),在尾部加裝一塊“板子”,卻是開(kāi)先河之舉。這款賽場(chǎng),是蓮花汽車(LOTUS)車隊(duì)的Type 49B型賽車,它尾部上的“板子”,則是“擾流板”。

擾流板的出現(xiàn),是對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)的成功運(yùn)用。它改變了F1賽場(chǎng)的規(guī)則。

汽車擾流板又名尾翼,作用是在汽車高速行駛時(shí),使空氣阻力形成一個(gè)向下的壓力,盡量抵消升力,從而使汽車有更好的抓地力,在高速行駛時(shí)仍能保持穩(wěn)定。擾流板也能降低汽車的空氣阻力,對(duì)節(jié)省燃油也有一定幫助。

還有廠家在擾流板上裝信號(hào)燈,起到提醒作用。

從小眾到普及

這么好的東西,為什么剛開(kāi)始時(shí)在普通汽車上面沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用呢?

這是因?yàn),只有?dāng)汽車達(dá)到相當(dāng)高的速度,比如100km/h以上,升力才會(huì)對(duì)汽車穩(wěn)定性造成影響,而早期的汽車和路況都不允許普通汽車有這么高的速度。

直到近幾年,汽車技術(shù)的進(jìn)步和高速公路的優(yōu)化使汽車高速行駛成為常態(tài),汽車擾流板的引入也就自然而然了。

值得一提的是,普通轎車類,除三菱、現(xiàn)代起亞等少數(shù)車型,以及一些高級(jí)跑車外,加裝擾流板的仍然比較少,或者只是一個(gè)選裝的配件。這可能與轎車裝擾流板比較麻煩并影響車身美觀,而且一般轎車并不需要非常高的速度有關(guān)。

反而是在SUV、MPV類箱式車型上,擾流板幾乎成為標(biāo)配。其經(jīng)過(guò)演化,成為后擋玻璃上方鴨舌狀的突出物,除了起到穩(wěn)定車身的作用,還起到裝飾和提高檔次感的作用,而且雨刷、高位剎車燈也安裝于此。

可以說(shuō),開(kāi)始時(shí)高端車才裝擾流板,現(xiàn)在則是不裝擾流板,就不算高端車。

擾流板大學(xué)問(wèn)

作為專業(yè)的汽車材料制造企業(yè),我們當(dāng)然要關(guān)注擾流板的選材問(wèn)題。從歷史上看,制作擾流板的材料有鋁合金、玻璃鋼、碳纖維、塑料等。

鋁合金擾流板:導(dǎo)流和散熱效果不錯(cuò),價(jià)格適中;缺點(diǎn)是偏重。

玻璃鋼擾流板:熱固性樹(shù)脂加玻璃纖維等制作,價(jià)格便宜;缺點(diǎn)是偏脆。

碳纖維擾流板:質(zhì)輕,剛性和耐久性都較好,外觀時(shí)尚;缺點(diǎn)是價(jià)貴。

塑料擾流板:尺寸穩(wěn)定性比較好,韌性好,易加工,可噴涂不同顏色,性價(jià)比較高。

而一件新的事物要實(shí)現(xiàn)規(guī);a(chǎn),生產(chǎn)效率和成本就是必須要考慮的因素了。塑料是制造效率最高的材料之一,也成為制作擾流板最廣泛的選擇。

塑料擾流板

接下來(lái),我們重點(diǎn)聊一聊應(yīng)用最廣的塑料擾流板。一般來(lái)說(shuō),擾流板可選用的塑料材料及其優(yōu)缺點(diǎn)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)模壓成型,以及用雙組份聚氨酯通過(guò)反應(yīng)注射成型(RIM)。

塑料擾流板的結(jié)構(gòu)及成型

擾流板一般為中空的雙層結(jié)構(gòu),可通過(guò)樹(shù)脂吹塑成型或者注塑后連接成型。

吹塑:多采用ABS樹(shù)脂,但不是普通的ABS就可以,需要熔體強(qiáng)度較高的吹塑級(jí)ABS,如ABS BM510或耐熱級(jí)的ABS BM530(HDT=95℃)。

吹塑的主要流程如下:

吹塑成型動(dòng)態(tài)模擬(動(dòng)圖來(lái)自網(wǎng)絡(luò))

吹塑成型制作擾流板:1.不需多套模具,且對(duì)模具粗糙度要求相對(duì)較低;2.開(kāi)模周期較短;3.使用的材料成本相對(duì)較低。因此綜合成本低于其他成型方式,成為制作擾流板最為廣泛的方式。

吹塑成型的擾流板,為中空結(jié)構(gòu),其設(shè)計(jì)和造型有著特殊的要求:

1.整體造型飽滿圓潤(rùn),A面避免大面積下凹式設(shè)計(jì)。

2.空腔的厚度不得低于5mm,以避免兩側(cè)腔壁料粘結(jié)導(dǎo)致表面縮印。

3.應(yīng)避免臺(tái)階等突變式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以防止拋光困難。

需注意的是,吹塑ABS的表面一般較為粗糙,需要打磨后再噴漆。否則,擾流板表面容易出現(xiàn)麻點(diǎn)之類的“雀斑”,影響顏值,讓用戶抓狂。

所謂:吹塑千萬(wàn)條,打磨第一條,表面不光滑,工人兩行淚。

注塑成型的擾流板,可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)。目前多選用PC/ABS,其強(qiáng)度和耐熱性能等比吹塑ABS高,為單片結(jié)構(gòu),需通過(guò)后期膠粘或焊接(如超聲波焊)的方式連接在一起。

PC/PET+MD以其優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性和噴漆性能,在擾流板上也獲得了越來(lái)越多的應(yīng)用,由于材料剛性很高,可實(shí)現(xiàn)薄壁化設(shè)計(jì)。

另外,設(shè)計(jì)為高光黑效果的擾流板,其下板由于被遮擋,對(duì)耐熱、耐候等要求可降低,一些高光黑的免噴涂材料也獲得使用,如ASA、PC/ASA、PMMA/ASA等。

擾流板的噴涂

吹塑ABS表面較為粗糙,需要進(jìn)行打磨后再進(jìn)行噴漆。注塑PC/ABS則由于易出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力,可能出現(xiàn)開(kāi)裂的情況。PC/PET+MD耐化學(xué)品性好,噴涂性能較好。

注塑毛坯件

由于烘烤溫度一般為80℃以上,因此對(duì)材料的耐熱性能也有較高要求。

擾流板的裝配

擾流板與車身的連接,多采用螺絲固定、卡扣等方式。需要注意的是:

1.裝配點(diǎn)不能處在同一直線上,防止擾流板裝車后晃動(dòng);

2.應(yīng)考慮預(yù)安裝,可設(shè)計(jì)卡扣結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)預(yù)安裝;

3.?dāng)_流板所有螺栓及卡扣安裝點(diǎn)的方向需保持一致;

4.?dāng)_流板嵌件不宜過(guò)長(zhǎng),外側(cè)一般以不超出安裝面15mm為宜,內(nèi)側(cè)一般以嵌入10mm以內(nèi)為宜。

螺絲柱連接(BM530吹塑)

隨著材料的進(jìn)步和設(shè)計(jì)的完善,不斷有新的材料在擾流板上取得應(yīng)用,如寶馬便使用過(guò)PC/SAN+M20的材料。另外,由于尾翼上一般會(huì)裝配其他附件,如高位剎車燈、雨刷等,這對(duì)設(shè)計(jì)和材料性能也會(huì)有新的需求,在此不再展開(kāi)。

聲明: 本文由入駐維科號(hào)的作者撰寫(xiě),觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表OFweek立場(chǎng)。如有侵權(quán)或其他問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系舉報(bào)。

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