断掉的刹车踏板，该让塑料背锅吗？

开头先问大伙一个问题，用塑料做刹车踏板，就会更容易断吗？

被踩断的刹车踏板，无疑是最近车圈最火的话题。除了争论踏板该不该断、应该承受多大压力才断，大伙最不理解的，就是尊界上这个工程塑料材质的踏板底座。

毕竟你看，有这么多友商都展示了自己的刹车总成，基本用的都是明晃晃的金属件，看着就结实。

尊界包括现在很多新势力车型，为啥放着金属不用，敢在刹车这么关键的地方用塑料呢？

首先，我们要搞清楚这回尊界断的具体是哪。

这是市面上绝大部分车型刹车踏板的结构。用来踩的踏板面（5）背后是一根长长的刹车臂（1），末端有一个转轴（4）连接在底座（3）上旋转，而踏板臂的中间会用一根连杆（2）和刹车助力系统连接来传递踏板力。

绝大部分车型包括尊界的刹车臂是金属的，连接助力机构的连杆也是金属的，都不太容易断。

会用工程塑料的，是这个用来固定踏板的底座（下图1），也就是懂车帝的测试里，尊界断掉的部分。

现在国内外的各种跟刹车强度有关的公共标准，说的都是踏面加刹车臂的强度，看它会不会形变，和底座强度相关的除了赛事和车企内部标准以外，公开可查的着实不多。

相比金属，工程塑料的亮点是密度小、重量轻。这恰恰戳到了很多车企，特别是新能源车企的G点上。

毕竟新能源车只要越轻，对应的能耗、操控和安全性也就会越好，也是因此，车企在开发新车的时候大多会设计一个整车的减重目标，再分配到车里几千个零件上。

诶，你减一点他减一点，加起来减的就多了嘛。

而把刹车踏板底座换成工程塑料，减重效果不是一般好，那是非常好。同等体积下，工程塑料的重量只有铝合金的一半，钢材的几分之一。

曾经马自达就有公开过，说自己给 MX-5 设计的玻纤强化聚酰胺 66 材质踏板，把原先 406 克的金属支架减重到了只有 67.5 克，减重幅度高达 83.4%，获得了轻量化技术奖。

当然除了轻，工程塑料的好处还有很多。

比如因为阻尼特性不同，相比金属，工程塑料的零件有着更好的抗疲劳和抗高频振动的能力，也就更不容易在日常驾驶的时候发出咯噔咯噔的异响。

而从生产制造的角度看，钢制的踏板支架想要做出复杂的结构需要先冲压再焊接，还得做各种防锈处理。

但换成工程塑料以后，就可以通过一次注塑直接成型，还不用担心防腐的事，生产的效率非常高。

也是因此，有博主统计了如今市面上百款车型的刹车踏板支架材料，其中有四成左右用的是工程塑料，普及度还是相当可观的。

然而和大伙想的一样，单从材料本身的角度看，工程塑料相比钢铁、铝合金这样的金属，那确实就是拉完了，力学性能基本没有什么优点。

就拿现在最常见的 PP+GF40 也就是掺了 40% 玻璃纤维的聚丙烯来说，这玩意本质上就有点像钢筋混凝土，主要用来受力的钢筋是里面的玻璃纤维，聚丙烯的作用就是把他们粘在一起的水泥。

这种材料的抗拉强度只有金属材质的三分之一到五分之一，弹性模量也就是刚度更是只有金属的几分甚至是几十分之一。

再加上抗蠕变性能一般，高温下强度不好保持等各种问题，车企们总不能为了减重和效率就让刹车一踩就断吧？

当然不行。这就要说到刹车踏板比较微妙的部分了。

先说一个概念啊，一个零件的强度如何，是由材料强度和结构强度共同决定的。就算材料不咋地，也可以通过合理的结构让零件变得非常坚硬。

你看瓦楞纸够软吧，但只要叠个几层，中间加个波浪形结构它就成了瓦楞纸板，够硬吧，都能做盔甲了。

用工程塑料做刹车踏板支架也是一个道理，只要做好拓扑设计，分析好支架的受力分析好传力路径，然后在必要的地方做好加强，用工程塑料做出来的零件强度并不会比金属来得低，甚至还会更高。

你看东风汽车发的论文里就写了，只要设计过硬，即使用的材料是聚丙烯和长玻纤，即使零件的重量和成本都降了，在常温、短时静态受力的设计工况下，经过拓扑优化的工程塑料踏板支架，形变可以控制得比钢制件更小。

另一篇论文虽然说的是刹车臂，但在材料和重量基本不变的前提下，仅通过优化传力路径和拓扑结构，就能将支架的极限承载力提升约一倍。

这里头的工程细节非常多，也非常考验车企和供应商的水平。

除了结构怎么设计，工程塑料里玻璃纤维的排列方式、玻璃纤维的长度大小，甚至是注塑的时候材料从哪灌进去，熔接线，也就是两股材料结合的地方在哪，都会影响最后的零件强度。

一个地方没照顾到，可能就是失不失效的区别。

比如大伙都知道的，在 2020 年的时候，就有 6 台福特野马在大力制动的时候出现踏板枢轴断裂，引发了大范围的召回。

原因是啥呢，是福特把刹车踏板支架从尼龙换成了聚丙烯，但没有优化原来的结构，导致设计裕度下降，极限工况载荷降低。

也是因此，在传统车企的流程里，刹车踏板从第一版数模到最终获批量产周期非常长，有的甚至需要三年多，里头光是零件的数字模型设计就得花个 40 周也就是九个多月，专门用来解决各种零零散散的问题的。

所以大伙应该都看明白了吧，刹车的支架材料并不是关键，怎么发挥材料的优势才是重点。

工程塑料的踏板支架本身并不是什么洪水猛兽，材料也不是影响结构强度的唯一因素。

关键在于，在把材料换成工程塑料，享受到了它在减重和生产效率上的优势以后，车企和供应商做了哪些努力来弥补它在强度上的先天不足。

车企们如果做不到花时间、花成本做优化，真不如老老实实的用最传统的金属材料。

毕竟，换成金属材质增加的这小几百克重量，真的远没有每一脚都踏实的刹车来的重要，减重提效什么的，也完全可以交给更合适的零件去做。

把那些什么能投影大灯、隔空开门去了，不比刹车踏板减重多了嘛。

撰文：致命空枪

编辑：脖子右拧

美编：焕妍

图片、资料来源：

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