特斯拉斷的是什麼軸?|技術流

文 | 嗷嗷胡

再牛的腕兒,膝蓋中箭也得跪下。

斷軸面前眾神平等,特斯拉的一切神奇都不靈了,該召回召回。國內召回了21599輛Model Y,大洋彼岸召回了826輛。而這也不是特斯拉頭一回因懸架問題觸發召回,進口的Model S和Model X去年曾召回更換後懸架連桿。

但這一次,召回的規模更大,缺陷指向也更明確——甚至直接點名到了供應商(拓普集團)。

特斯拉斷的是什麼軸?|技術流

一個不算太冷的冷知識:所謂“斷軸”,極少有真正斷的是“軸”的。原因本胡在《我也曾對“輪子”一無所知》中談到過,今天乘用車的傳動半軸,實際上並不承擔除動力傳輸以外的任務,固定車輪的位置是由懸架系統負責。反向理解,四驅車型拿掉前or後輪驅動軸變兩驅,變成非驅動軸的那一邊也沒有塌下去不是。

特斯拉Model Y這次中箭的膝蓋,是轉向節。

特斯拉斷的是什麼軸?|技術流

所謂轉向節(Knuckle),更為人熟知的名字是“羊角”,因長得張牙舞爪如羊角而得名。大白話講,轉向節就是用來連線車輪旋轉部分的最後的那個東西,它的內側是懸架連桿彈簧等非旋轉部分,它的外側便是輪轂剎車盤等旋轉部分。

因為對前輪而言,轉向系統的直接作用就是在這個東西上:轉向拉桿拽著它左右偏轉,從而使上面的車輪左右偏轉,實現車輛的轉向功能。後輪雖然沒有轉向功能,但也有這麼個東西,我們也叫它轉向節——不能轉向的“轉向”節。不過如今隨著後輪轉向系統興起,後輪轉向節即將名副其實。

特斯拉斷的是什麼軸?|技術流

上面這個模型中,藍色部件即轉向節。注意此模型中並無傳動半軸,可以認為是後驅車的前軸,如果是前驅或四驅車型,傳動半軸會穿過轉向節的中央連線車輪(因轉向而需活動的位置會由萬向節連線)。

之所以轉向節會長得像羊角,是因為懸架系統的各個連桿都需要連線到它身上,為了讓懸架連桿實現設計中的幾何形態,羊角上的連線點有時需要“伸出去”,於是就形成了它四仰八叉的樣子。簡單講,一坨造型詭異的金屬,上面設定了一堆連線點,這就是轉向節本節。

特斯拉斷的是什麼軸?|技術流

標紅:Model 3後轉向節,可見各連桿連線點

按照特斯拉召回宣告的說法,因為轉向節強度不足可能變形或斷裂,導致“懸架連桿從轉向節中脫出”。這一情況在北美有過幾次案例,具體來講,多是因轉向節存在變形,使得懸架連桿與轉向節的連線處發生斷裂於是脫落。

特斯拉斷的是什麼軸?|技術流

北美Model Y案例之一

不過,最近的一次國內Model Y斷軸案例卻是另一種狀況。照片上看,是懸架連桿的另一端即連線車身(副車架)的一端脫落。並且各個主要部件並未發生斷裂之類的損壞,只是連桿襯套的緊固螺絲(用於將連桿固定於副車架)從螺孔中脫落,於是連桿與副車架分離了,甚至似乎擰上螺栓還能繼續開(手動捂臉)。

特斯拉斷的是什麼軸?|技術流

特斯拉斷的是什麼軸?|技術流

這一斷軸方式與特斯拉公佈的轉向節問題並不匹配。一種可能是依舊因轉向節變形問題,導致連桿長期以不合理應力作用於車身(副車架)連線端,最終導致此端螺栓脫落(但螺栓完好比較離奇)。另一種則是這一斷軸案例與轉向節並無關係,特斯拉Model Y還另存在著其他的潛在斷軸因素(比如車主質疑的螺栓未上緊)。

特斯拉在公告中把“鍋”甩給了供應商,即A股上市公司寧波拓普集團。按照拓普的說法,轉向節生產過程中,熱處理工序淬火槽水位不足,導致有個別產品未被淬火液浸沒,於是強度不達標釀成隱患。

特斯拉斷的是什麼軸?|技術流

翻譯一下,淬火是金屬材料熱處理方式中的一種。所謂淬火用白話講,就是先將材料加熱至極高溫度,然後浸泡在水中快速冷卻。對於鋼材,這樣的操作會改變原子的排布結構,使奧氏體相變為馬氏體,大幅提高鋼材的強度和硬度。所以車企說“熱成型鋼”時,常常就是在說“高強度鋼”,熱成型本就是實現高強度的主要手段。

特斯拉斷的是什麼軸?|技術流

不過,特斯拉的轉向節並非鋼材而是採用鋁材。鋁合金淬火的過程與鋼材有所不同,在淬火後還要經過時效強化工藝,但最後、最後的目的,依然是為了提高強度和硬度。為此,鋁材淬火冷卻的速度需要越快越好。

如果真像拓普集團所言,冷卻水槽水位不足、部件未完全浸泡,那麼一來淬火冷卻的速度自然會受影響,二來單個部件各部分的冷卻速度也不同,最終表現為成品的強度不符合要求,以及成品的各部位強度不平均。