不久前懂车帝测试了尊界V800这一款车,结果三脚紧急刹车,把刹车踏板全都踩断了。此事立即引爆舆论,有骂的,也有辩护的。
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我们今天哪边都不站,纯粹做一个技术上的解读:这车的制动性能究竟如何?懂车帝最高施加的1612牛制动力到底得如何评价?某界也好,尊界V800也好,说的那一串乱码一样的国标行标究竟是什么?出问题的究竟在哪?懂车帝试三辆坏三辆,有没有可能只是个巧合呢?
1、正常情况下百公里38米的制动距离究竟是好是坏?
首先这是合格的。GB 21670-2025规定的制动性能要求如下:
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将速度V=100代入对应的两个S的公式,可以算出制动距离小于70米是合格,因此制动距离38米是符合标准的。
其他国家的标准也大致如此,比如下表是英国的标准:
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我们就看60英里的那个。排除掉反应时间后,允许的刹车距离是55米,38米仍然合格。
但是,我们必须要指出:这些标准真要考究历史,实际上最早都是上世纪七八十年代左右制定的,都是基于那个年代的汽车来划定。当今的汽车做得远远比这个好,那既然是1000万内最好的汽车,那就需要跟现在的同行们比。
比如根据英国著名汽车节目Top gear在2015年的测试,宝马M6 grand Coupe在120千米每小时时候的制动距离仅有23米:
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这也就是为什么很多人都希望提升现在的公路限速。因为恰恰是基于汽车的制动距离,划定了汽车限速,因此真要考究原理,那就应该随着汽车性能的提升而提升最高限速,甚至每一辆车在公路上能跑到的最大限速应该因车而异才对。比如布加迪这样的超跑,开到340公里也可以在规定的距离内停下。
所以作为1000万以内最好的汽车,100公里每小时的速度38米刹停,和120千米每小时只用23米就刹停的10多年前的宝马比起来,差的不是一星半点,只能说根本不是这个档次该有的水平。别的地方是不是1000万以内最好我不知道,但至少刹车不是。
2、1612牛的制动力究竟是不是正常值?
我们来看sensors期刊在2021年发表的论文Holistic Vehicle Instrumentation for Assessing Driver Driving Styles,https://doi.org/10.3390/s21041427的数据:
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Pedal force就是测出来的人在脚踏板上施加的最大的力。我们可以看到随着速度上升,人的紧张程度加剧,踩踏板是越来越用力的。
这篇论文只测到80公里每小时,不过没关系,理科生都有一个基本技能叫数据处理,其中的一招叫拟合。把这些数据输入Excel并绘图,选择线性拟合,结果如下:
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基于拟合出的公式可以算出,时速100千米时的制动,人踩在脚踏板上的力最大值大致是在1564.51牛,大概相当于160公斤。考虑到这组数据方差比较大,我们只能说1612牛是一个正常值。
更重要的是,如果我们把速度提升到高速公路的最大限速,也就是120千米每小时,踏板力已经高达1934.23牛。
也就是说,懂车帝的试车员踩下去的那一脚,其实根本不是我们实际开车中所能遇到的最极端的情况,相反,只是83%左右的力。这还得是假设我们的驾驶员根本不超过法定限速,要是超速,只可能比这个还大。
甚至还能找到一些对尊界V800和辩护者们更不利的研究。2010年,Gregory M Fitch等人在一场关于人为因素的年会上发表了一篇名为Driver Braking Performance to Surprise and Expected Events的论文,介绍了他们对于司机制动反应的研究,DOI:10.1177/154193121005402412。
这篇文章既在模拟的紧急情况中测试了实际的制动力,也测试了司机能达到的最大制动力,也就是driver strength.数据最大的一段是这么写的:
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我们可以看到,实验当中测得的男性司机最大的力量高达476磅,女性司机397磅,一磅力对应4.448牛顿,于是两个值分别对应2117牛和1765牛。懂车帝踩出的1612牛只相当于76%和91%.
尊界V800及其辩护者们所谓的“暴力测试”,根本谈不上暴力。
而至于某些人所谓的4589,那只不过是视频拍摄的问题。我们的摄像头其实仍然是沿着一个方向去扫描的,因此如果数据变化的快的话,就可能发生变形,比如明明是3位,却显示成4位。
大家可以做一个实验:开车开得很快的时候,拿手机去拍一下路边的栏杆或者路灯,发现都是斜的。这其实就是因为我们的相机并不是像我们截图一样,把整个画面都同时截下来,而是沿着同一个方向扫描,于是那些晚扫描到的部分自然发生了位移。
凭常识也能知道这个数是不可能的:4589牛,也就相当于468公斤的力,这恐怕得是超人才能达到的水平。实际上经常去健身的人都试过腿推,都知道自己大致能在慢速的情况下踩出多少。即使考虑到瞬间爆发的情况,人的一脚踹下去,最大的力也不过2000多牛。所以4589牛也不足为据,这一点之前的论文也能证明。
3、标准是怎么说的?
尊界汽车在微博上这么写:
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那好,我们就去查标准。不管是什么专业,正确地阅读并理解标准也是工科生必备技能之一。
首先是国标GB 21670-2025:
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这里面确实有这么一段表述,请大家注意6.2.2.1的那个500牛:
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很多辩护者拿这个500牛出来说事,似乎要说明踩1612牛踩断是远超过标准的。
但问题在于,这句话说的意思根本不是刹车踏板最大要承受住500牛的力。
它的真实意思是:在汽车紧急制动时,把刹车踏板踩到紧急制动的位置,所用的力最大不能超过500牛。也就是说,它并不是在规定刹车踏板要有的强度,而只是在说刹车踏板不能太紧也不能太松,既不能让人随随便便就踩下紧急制动,也不能让人要花太大的力气才能踩下去。这根本不是一个强度指标,因此拿这个出来说事,可谓驴唇不对马嘴。
实际上,整个GB 21670-2025当中,根本就没有规定刹车踏板所要能承受的最大的踩踏力,根本就没有提到刹车踏板要承受的强度指标。所以厂家拿这个国标出来证明自己,我属实不知道为什么,也许是自己本身就没看明白吧。
另外一份标准是QC/T 788-2018:
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但问题在于,这根本不是一份国家标准,只是汽车行业标准。因此这也不是强制性的标准,它被明确地标注为推荐性。因此这个东西究竟有什么约束性,究竟能证明什么,本身就存疑。
同样是行业标准,懂车帝引用的团体标准是中国汽车工业协会的T/CAAMTB系列,规定是2000牛。该标准目前仍然处于征求意见状态,不过虽说如此,确实也能反映国内汽车行业的普遍看法。结合我们之前引用的论文,保证安全的值也不应该小于2000牛。
所以不知道某界汽车是怎么说“高于行业标准”的,也许是觉得行业内普遍定得太高,在那儿“众人皆醉我独醒”吧。
而要是再看国外,那就更高了:通用(也就是别克和雪佛兰他们家)自己用的标准是GMW 15396,2700牛;保时捷的MSB用的是3000牛:
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所以我们的结论就是:1)某界引用的两份标准根本不足为据,甚至可以说是无关内容;2)中国目前其实没有这方面的强制国家标准,但结合研究,不应小于2000牛;3)若是真的要和国外厂商对齐的话,那其实懂车帝只踩到了标准的一半多一点。
4、究竟是哪里出了问题?
首先我们得说,塑料不是问题。我小的时候一提起塑料,人们普遍认为是廉价、不结实的代名词,可是现在的工程塑料已经可以有相当的强度,在很多地方都能替代金属材料。国内外有很多车厂都在使用塑料的踏板。
尊界V800用的踏板,材质叫PP-GF40。PP指的是polypropylene,也就是聚丙烯,Gf指的是个glass fiber,玻璃纤维,40则是指的是以质量计算的百分比含量,也就是说每100克这个材料里要有40克是玻璃纤维,60克是聚丙烯。
塑料踏板本身也可以否定一些对懂车帝的造谣式的联想:
比如有些人恶意揣测,说懂车帝可能把踏板泡到液氮里,用液氮的低温制造出来了这种效果。实际上工程塑料对低温的抵抗力非常好,玻璃纤维增强的塑料,普遍拥有比纯塑料更强的抵抗力。把整个构件放到液氮里泡一泡,然后就能一脚踩断,这事是根本不靠谱的。
所以使用塑料材料并不是问题,问题在于设计。
懂车帝做了一个三维的模型来解释:
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首先最大的问题是断口的位置其实有一道熔接痕。
生产金属部件主要是用的还是传统的加工工艺,比如车铣刨磨,就是在一整块金属材料上用各种方式把不要的东西去掉,最终得到成品。但塑料完全不同,我们现在用到的绝大多数塑料都是注塑生成的,也就是先做出来一个模子,然后把半流体状态的塑料注进去,冷却以后得到成品。
这一过程有点类似金属加工中的铸造,但差距还是很大的:金属铸造中,金属是纯粹的液体,但是塑料却不是。实际上绝大多数塑料都是非晶体状态,也就是说没有一个明确的熔点或者凝固点,只是会随着温度升高而慢慢变软而已,于是也就不存在纯粹的固态和液态。
这也就意味着,两股塑料碰到一起的时候,就会形成一道缝,不会像液态金属那样完全融为一体:
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那也可想而知,这道缝是非常脆弱的。这种现象其实我们包饺子的时候就能体会到:包饺子的时候是把面皮的边缘捏到一起,于是煮饺子的时候如果露馅,也一定是从这个边缘开始露,面皮沾的面过多的时候更是如此。
所以可想而知,首先要避免在关键的受力位置出现这样的熔接缝,其次,如果真的避免不了,也一定要加强。
从三维建模上就可以看到很多鼓出来的棱,这就是所谓的加强筋,这一部分因为更厚更粗,所以能承受更大的力。这个刹车踏板的设计上也有这样的棱,但是我们可以看到这些棱完美的避开了最终断裂的位置。
这毋庸置疑是一个设计失误。对于这种关键的承力结构,设计出来之后,总是要做仿真的,首先要在没有加强筋的状态下,研究究竟哪里受力最大、应力最大,再有针对性地进行补强,补强之后也要重新仿真,校核结果。
对于塑料生成的部件还要做专门的注塑方面的仿真,这个无论是ansys也好还是solidworks也好,都能做。这样的仿真就可以分析出来熔接缝究竟会在哪里生成,也要把这样的仿真和力学结果综合起来。最终仿真结束后还要做实物的实验。
结合结果来看,我只能说相关人员根本没做这样的研究。实际上哪怕凭直觉,也可以发现他设计的这几道加强筋根本没有找对位置,结合刹车踏板的布置和踩踏刹车时的受力,可以想象这个结构要承受的最大的力是沿着黄色箭头方向的,于是应该是沿着斜的、垂直于箭头方向布置加强筋,而不是实际产品里面的那种布置。只能说这是一个结构力学方面的低级失误。
现在的结果是尊界V800承诺免费更换,但根本不是召回。不过这也引起了一堆辩护者的同情,仿佛他们已经做得仁至义尽。
首先,目前为止除了这个案例,尚没有踏板出问题而没有召回产品的。某企业也许要在这方面遥遥领先开天辟地一下。其次要是刹车踏板都出了问题,还得付费更换,那才更是新闻。因为免费更换就感激涕零,就仿佛一个老师说:“张三是世界上最好的学生,因为他每天晚上都写作业!”
5、有没有可能是懂车帝凑巧,把仅有的三辆问题车买到了呢?
确实看到有些人提出这样的想法。我只能说这世上有一个神奇的东西叫概率论,他们不懂。
我们就假设这个车型只有这三辆车有问题,那我们就可以算:全部被懂车帝买到的概率有多大?
目前尊界V800他们尚未公布这款车真正的交付总量,不过大家普遍把这个数估到3000台左右。我们就取3000台,3000台中三辆出问题,则出问题的概率是1/1000。连买三辆车,全部买到问题车,概率就是1/1000的三次方,也就是1/10亿。
作为对比,双色球彩票是33个红球选6外加16个蓝球选1,于是排列组合应该是C(33,6)×C(16,1),结果得17,721,088,也就是说,双色球中一等奖的概率是1/1772万,比懂车帝的概率要大56.43倍。
而要真是从工程上来考虑,对于刹车踏板这种绝对不能出问题的,我们所能容忍的错误通常是百万分之一的等级,也就是说100万辆车里其实也只能允许个位数出这个问题。3000台中三辆出问题也绝对不可容忍。所以假如是真的是合格产品,那很可能是百万分之一的三次方,也就是10的十八次方分之一的概率。分母是字面意义上的天文数字。
当然,我敢说读者们恐怕还是希望看到一些不只停留于技术层面的分析。这一部分就真的恕不敢提供了。我只把那些纯粹属于事实的东西说出来,然后也就只好到此为止,请大家多多包涵。
作者:海北尬生,因其尝求学于北海之北,每不顾环境而放尬言,故起此名也。喜航天,爱读书,本学理工,爱好文学。
~the end~
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