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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?

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
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导读:“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。”

“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。


近日,《晚点 LatePost》与多位汽车研发工程师和学者进行了交流。尽管分析切入点不同,但专家们的第一判断近乎一致:不管驾驶员如何踩踏,刹车踏板支架都不应断裂。


接近事件的人士透露,尊界 V800 踏板支架断裂是在常规测试中意外发现的,随后在相同场景下复现了 2 次,共 3 台车出现同样问题。10 月 8 日晚,尊界汽车回应称,其制动系统已按高于国家标准及行业标准的要求,完成了全流程开发与验证。


以下是《晚点 LatePost》与 9 位汽车工程师、学者及行业人士的对话整理。

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。踏板是上世纪中叶就有的成熟部件。但懂车帝的视频做得比较严谨:多台车同试验、有对照、一镜到底并展示数据,使用的压敏式力传感器也是行业常见工具。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:我做制动近 10 年,只听说过有人用力跺脚导致踏板前端踩脚塑料件断裂,像这次断在转轴位置的情况闻所未闻。这是一个纯硬件设计问题,连着三台车都断,肯定有问题。不管用脚后跟还是脚掌踩,只要驾驶员能踩断,就是刹车踏板总成本身的问题。


晚点:根据视频展示的断裂过程,零件设计可能有什么问题?


清华大学材料力学研究员:从断裂位置看,结构设计可能存在缺陷。百公里紧急刹车是短时快速操作,设计时可能忽略了材料在动态载荷下的特征。


自主车企制动工程师:视频中踏板转轴周边的底座尺寸较小。踏板受力类似跷跷板,踩下时转轴上翘,底座承载向上力。通常底座不会做这么薄,这种设计确实罕见。


晚点:懂车帝测试第三台尊界 V800 时,刹车踏板支架断裂瞬间传感器读数为 1612 N。国家标准对踏板承受力的阈值是如何规定的?


新势力制动工程师:国标强制数值为 500 N,这是制动轻便性要求,确保力气小的驾驶员也能刹停车辆;推荐性指标为 1500 ± 20 N,是对刹车踏板机械强度的要求。前者是性能要求,后者是结构上限推荐。


自主车企制动工程师:QC/T 行业标准纵向载荷为 1500N ± 20N,部分团标按 2000N 设立,但均非强制国标。GB 7258 仅要求踏板结构稳定、不损坏,引用的 GB 21670 所述 500 N 是指在此力值下能把车刹住。因此,尊界称满足国标并无错误,但实际使用中出问题则是另一回事。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:500 N 是针对制动控制器的输出要求。踏板必须保证人能踩多大力,它就扛住不断。油门可以断,刹车绝不能断。


晚点:1612 N 的踏板力,正常人踩得出来吗?


新势力制动工程师:这个力并非静止站立可达成。制动时身体减速产生的重量传递至踏板,结合主动发力,力度完全合理。我们内部测试有时更粗暴,且设备采集存在误差,整体数据可信。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:正常试车员猛踩可达 1800 - 2000 N。开发及路试过程中,此力度会出现多次。紧急情况下肾上腺素飙升,踩踏更猛。只要超过 500 N,系统制动力相同,但不能要求客户在紧急时刻只踩 500 N,刹车不应断裂。


晚点:对于制动踏板强度,车企一般会额外做多少余量?


自主车企制动工程师:常规会做到团标的 2000 N,并继续加载直至断裂以确定边界。一般破坏载荷不低于 3000 N。


供应商控制器开发主管:人脚极限约 2000 N,经杠杆比放大后,转轴近端受力巨大。破坏力至少需保证 8000 N,加上 30%-100% 的设计冗余,即 10000 N 以上。1600 N 就断裂显然不合理。


晚点:懂车帝视频对比的智界、问界车型也用塑料支架,为何未断?


清华大学材料力学研究员:尊界刹车踏板支架设计冗余量可能不足。对比车型该处材料更多,承担同样载荷时越过临界点的可能性小。尊界 V800 支架处材料极少,仅为几个加强筋镂空结构。虽可能为减重省料,但关键部位不应如此妥协。


晚点:踏板结构损坏与制动系统性能有何联系?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:这是纯硬件结构问题,与制动控制器、电控或液压无关。制动控制器超过 500 N 即可提供最大制动力,出问题的是支撑结构的杠杆和轴。


晚点:此事会触发召回吗?


接近监管部门的行业人士:召回主要靠车企主动。若车企不主动,监管部门可通过不发 3C 证书施每辆车需有 3C 证书才能上牌。中国车企大多通过免费升级解决问题,视召回为丢脸事,而国外车企常将其作为负责任的品牌宣传。

设计、材料和制造,每一环都可能留下隐患

设计:支架的安全余量需覆盖紧急踩踏所施加的力

晚点:同样是刹车踏板支架,为何不同车型结构不同?


新势力制动工程师:踏板属定制化部件,受整车布置、前舱结构及空间影响,且不同供应商技术方案及测试标准各异,导致冗余度不同。


自主车企制动工程师:尊界踏板与其他家不同,可能是因 MPV 车重较大,为减重而做了特定设计。


晚点:设计时如何确定底座的安全余量?


自主车企制动工程师:行业无统一标准,主要依靠电脑仿真(如有限元仿真)初步模拟变形。但瞬态动载仿真不准,只能参考。实际踩踏存在角度偏差和瞬时冲击,载荷并非平缓施加,而是带有身体惯性的瞬间发力。


晚点:线控制动的冗余一般覆盖哪些环节?为何踏板机械输入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 线控制动本体冗余包括控制器与电源、液压执行回路、信号传感等,失效后还有电机制动、EPB 等辅助。ISO26262 功能安全主要针对电子电气硬件随机失效,踏板支架断裂属机械结构故障,通常仅通过强度、耐久、疲劳验证可靠性。


晚点:踏板支架断裂后,制动系统能否识别并主动降级?


上海交大智能汽车研究所副教授吴晓东:若仅机械断裂而电路完好,系统无法识别踏板失效,故不能无条件启动主动降级。未来可能会增加识别系统,但这会增加成本。


晚点:随着线控制动从 EHB 走向 EMB,踏板输入端的可靠性要求是否应提高?


上海交大智能汽车研究所副教授吴晓东:传统液压制动踏板兼具意图采集和力传递功能,而线控制动踏板仅负责意图采集,作为所有制动输入的源头,其可靠性尤为关键。后续开发有必要提高踏板机械本体设计余量,将此类机械失效纳入整车危害分析。

材料:玻纤增强塑料可满足刚度要求,但更怕急刹猛踩

晚点:尊界 V800 刹车踏板支架使用 PP 加 40% 玻纤,这种材料常见吗?够用吗?


自主车企制动工程师:行业很多车都在用 PP 塑料踏板,旨在减重降本。


清华大学材料力学研究员:若结构设计合理,该材料可满足要求。同类车型使用类似材料未出问题,说明材料本身没问题。


晚点:急刹猛踩是否比慢速刹车更易导致塑料零件断裂?


清华大学材料力学研究员:是的。现行国标和行标主要针对金属支架,对其他材料仅参考。金属在弹性阶段,慢速与快速加载行为基本一致;但高分子塑料慢速加载偏软,冲击下偏硬,弹性模量变大,弹性范围缩小。若设计卡在临界点,猛踩时可能在 1500 N 左右就超过屈服极限。玻纤增强虽提高刚度,但也引入界面缺陷,冲击下损伤累积快。


晚点:若先轻踩几十次再大力踩,是否不易断?


清华大学材料力学研究员:关系不大。只要某一次踩过极限,损伤便已产生并累积,后续再遇紧急情况可能加速恶化导致断裂。


晚点:温度对材料性能影响如何?


清华大学材料力学研究员:影响显著。PP 工程塑料在低温下会变脆。若结构设计不考虑此差异,寒冷地区出问题概率更大。


晚点:福特曾因类似问题召回,原因是制造中的“噪声因子”。对此怎么看?


清华大学材料力学研究员:“噪声因子”指性能波动。非金属材料性能离散性大,若设计仅用中间值,批次偏差或制造缺陷易导致问题。无论大厂新厂,若设计考虑不周全,均可能出现类似隐患。

制造:材料批次与加工差异会影响零件实际强度

晚点:断口附近有塑料熔接痕迹,正常吗?是否与断裂有关?


新势力制动工程师:正常。低成本塑料可能保留脱模线或熔接线,这是设计的一部分,需将其安排在应力最小处。


清华大学材料力学研究员:熔接线处确实较弱,但可通过模具设计规避至低应力区。若断口在熔接线附近,说明结构单薄且存在薄弱环节。但从照片看断口不在熔接线上,需关注应力集中位置。供应商应进行快速加载试验,而非仅做慢速踩踏测试。


晚点:PP 加玻纤材料不同批次一致性如何?是否因用料质量不高导致?


清华大学材料力学研究员:非金属材料一致性明显差于金属。设计时应基于材料性能下限,否则可能高估结构性能。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:若三台车断法一致,说明生产一致性良好,更倾向于是设计问题。但若批次料强度不好或注塑工艺出错,也可能导致问题。


晚点:小批量试制与大规模量产,零件质量差异大吗?


新势力制动工程师:测试件与量产件概念不同。小批量模具精良、工艺从容;量产时制造工艺和水平可能有变。金属件小批量与量产车间通常不同,塑料件情况类似,存在不确定性。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:DV、PV 及整车标定车与后续量产件可能不同。需确认注塑模具验证、尺寸检测是否与前期数模一致。


供应商控制器开发主管:模具打样与连续生产状态不同,需用产线下线的量产件做破坏性试验,才贴近真实状态。

刹车踏板结构简单,但验证不能简单化

晚点:踏板一般由供应商开发?可复用旧设计吗?


自主车企制动工程师:部分企业外包,部分自研。理论上成熟踏板可复用,但前提是此前测试准确。


晚点:从设计到测试的具体流程是怎样的?


自主车企制动工程师:内部设计需遵循指南、评审、供应链工艺及仿真验证,随后生产试制。试制后需经单件测试、台架测试(静强度、冲击、破坏、耐久等)、整车测试。耐久试验通常需做 100 万次,耗时较长。


供应商控制器开发工程师:台架测试需按极限工况 1.5 倍甚至两倍冗余测破坏力。尊界可能未针对性做此试验,否则应能识别问题。


晚点:制动系统整体测试周期和成本如何?


新势力制动工程师:安全件测试贯穿整车测试。整车测试周期从传统的 36 个月缩短至普遍 18 个月,甚至更短。底盘性能测试花费百万级别,但不包含车辆本身及其他耐久测试。


供应商控制器开发工程师:道路试验需覆盖低温低附、高温高附等工况,最少 6 个月。但单纯踏板试验顶多两个月,从设计到上车需三四个月。


晚点:车企会复现供应商提供的零部件性能吗?


新势力制动工程师:通常不复现硬件性能,依赖供应商测试报告背书。主机厂会对报告数据分析,关注形变、冲击载荷等数据。


自主车企制动工程师:需检查过程能力(制程能力),不仅管新件,还要管一致性。


晚点:供应商如何在技术和成本间平衡?


新势力制动工程师:双方妥协,供应商利润被压低。竞争激烈,各方均在高强度、低利润下内卷。若整车未验证出问题是主机厂责任,若零部件设计失误或量产衰退则是供应商责任。

造车越来越快,有好处也有代价

晚点:现在造车速度快到什么程度?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:十年前全新车型开发需 4-5 年,现在不超过两年。


晚点:时间和成本压力影响了哪些决策?


车企制动工程师:压力传导至供应商选择、结构设计、材料和工艺。零部件单独测试无问题,不代表装入整车系统后无误。


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:成本抠得极细,机械件供应商利润仅 3% 左右甚至更低。部分供应商为进入体系亏本做项目,销量越大亏得越多。


晚点:工程师担心什么?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:快能响应市场,但从工程角度看太快,最终需消费者和员工补课。


车企制动工程师:材料和工艺复杂,微小变动可能导致最终表现大相径庭。供应商自以为的小改动,装整车后可能不行。


晚点:零件变薄、变轻或换材料意味着偷工减料吗?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:不一定。如电动车动能回收降低摩擦制动需求,刹车片可变薄,卡钳结构强度反而可能提高。关键看使用需求变化及设计验证是否跟进。


清华大学材料力学研究员:非金属新材料引入轻量化,但其特性与金属差异大,对加载速率敏感。现有标准多针对金属,评价非金属不够全面,需完善标准以避免扯皮。


新势力车企制动工程师:故障后需分别调查主机厂整车验证和供应商零件设计责任,不能归咎一方。


晚点:为何参与验证的人这么多,还会出问题?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:流程存在不等于环节无误。不该断的东西流出,说明一个或多个环节出了问题。


晚点:修改国标规定更高踏板承载力能解决问题吗?


供应商控制器开发主管:很难统一定义国标数值,因制动结构在变。若未来全线控制动,机械连接减少,原力值要求可能不再适用。行业数字多为长期实践形成。


自主车企制动工程师:指标多来自车企经验,各家不同,不能脱离具体结构只比数字。


清华大学材料力学研究员:缺少适合非金属踏板支架的评价标准,需调整测试和检测标准以涵盖新材料特性。


合资车企采购人士:严重度接近无穷大。若国标覆盖不了,就得改国标,让测试员现场标定新标准。


晚点:普通消费者能做什么?


外资 Tier 1 制动系统研发工程师:消费者基本无法辨别。贵不等于不出问题,故障率是大数据概念,对单个消费者帮助有限。


晚点:企业至少应公布哪些信息?


清华大学材料力学研究员:应说明零部件材料、测试方法是否针对材料特性,以及如何补充验证原标准未覆盖部分。仅称“符合旧标准”是不够的。

题图来源:《生死时速》

- FIN -

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