其實塑膠油底殼這個渾水話題我們是不願意蹚的，因為老讀者都知道，蘿蔔報告這幾年間產出的上百篇汽車硬核技術科普文章都是“為愛發電”行為，並沒有為公司的營收做出貢獻，更多還是為了讓喜歡汽車的朋友能摸透汽車相關的技術原理以及汽車進化的底層邏輯。
而之所以決定寫這篇文章，是因為最近我們文章留言區突然出現了很多關於塑膠油底殼的激進言論，輕則怒斥偷工減料沒良心，重則甚至將塑膠油底殼上升到了坑害中國人的程度……當然，我們並沒有想改變這些朋友立場的想法，只是想透過分享一些已知的資訊，能讓大家對塑膠油底殼這件事做出更理性且全面的判斷罷了。所以再次重申，本篇文章沒有任何利益相關，如果你帶著很強的預設立場，也可以讀完本篇文章，有了更多線索之後再開噴。
言歸正傳，大家首先要明白一件事，就是造車、賣車是一種商業行為，並不是搞慈善，如果哪家車企造出來的車在產品力和價格方面沒有競爭力，那這家車企就會面臨淘汰了。所以在汽車誕生的上百年來，車企一直都必須遵循降低成本，並提升產品力的大思路。畢竟如果不降低成本，現在各位朋友恐怕還在靠雙腿在代步。而如果不提升產品力，汽車可能還沒有馬的四條腿跑得快，並且油耗也根本過不了嚴苛的排放法規。所以首先我們要認識到，對於車企而言，降低成本並不可恥，而且還非常必要。
很多人噴塑膠油底殼，其實就是集中在了“塑膠”這個字眼，但實際上塑膠只是高分子聚合物的統稱，實際囊括的範疇太廣了，下至礦泉水瓶的PET材質（6千元/噸）、微波爐可加熱飯盒的PP材質（1萬元/噸），上至航天領域可承受-269℃~500℃的PI材質（6萬元/噸），它們都可以統稱為“塑膠”，所以“塑膠”這件事並不能一概而論。
目前汽車油底殼採用的塑膠型號普遍為PA66（尼龍），並且絕大多數會在其中新增可以提升剛性的玻璃纖維。PA66是一種熔點很高的工程塑膠，這種塑膠由於被國際巨頭帝斯曼、巴斯夫等企業壟斷，所以價格一直居高不下，之前每噸價格一度高達4。2萬，目前回落到了2。7萬，但也要比用於打造鋁製油底殼的2。3萬/噸的鑄造鋁合金要貴17%。不過由於PA66塑膠的輕量化優勢明顯，所以塑膠用量會比鋁合金少40%左右，這也就意味著，如果未來PA66塑膠能保持住目前的價格，那使用PA66塑膠的材料成本確實要比使用鋁合金更低。
不僅如此，由於生產油底殼這類零件需要模具，而生產塑膠製品的模具壽命是鑄鋁生產模具的10倍，也就是說一套塑膠件生產模具所生產的成品數量，能達到一套鑄鋁模具生產成品數量的10倍，所以廠家還能在模具成本上省下不少錢。這還不算完，由於鑄鋁零件鑄造完之後還得經過打磨工序，而塑膠件工序則要簡化不少，所以零件的生產效率還能得到提高，相當於變相又降低了成本。根據業內資料，塑膠油底殼的成本會比鑄鋁油底殼降低20-40%左右，對於生產量以“萬”為計量單位的汽車廠家而言，這筆成本節約確實十分誘人。
開頭我們講過，汽車廠商要在省成本和提升產品力這兩個維度不懈努力才能保證不死，現在換成塑膠之後，油底殼的生產成本確實下降了20-40%，那塑膠油底殼在產品力方面又有沒有得到提升呢？
透過上表我們可以看出，塑膠油底殼在輕量化、噪音抑制、設計自由度方面都有著一定優勢，而在結構剛度方面又存在著一定劣勢，下面我們將對塑膠油底殼的效能進行逐項詳解。
汽車重量每降低1%，整車的油耗就會降低0。7%，因此輕量化就跟降低成本一樣，從汽車誕生的那天起就成為了汽車廠商永恆努力的主題。很多朋友對發動機重量沒有概念，要知道一輛中型轎車除去內飾等附件後的白車身，重量也不過300公斤，而一臺塞在機艙內，遠小於白車身體積的2。0T四缸發動機，其重量也能達到160公斤，重量相當於兩個成年男性蜷縮在機艙的中央。那麼可想而知，這個重量對車輛的負擔、以及前後配重的負面影響是不容忽視的，所以工程師一定會盡全力去降低發動機的重量。此時，平時不顯眼，但實際覆蓋面積很大的油底殼就成為了工程師的重點關注物件。
機油迴圈路徑
為了方便大家理解，我們先來簡單介紹一下油底殼是幹嘛用的。大家都知道發動機在保養時會加註好幾升的機油，而這些機油最後就會流到位於發動機底部的油底殼上，所以大家可以將油底殼看作是一個為發動機兜底的“盆”。當發動機點火進入運轉狀態後，位於油底殼內部的機油泵就會開始將油底殼內部的機油向上泵送到需要潤滑的發動機零件上，然後這些潤滑過後的機油又會因為重力重新回到油底殼中，並透過油底殼在行駛中與外界流動空氣的熱交換進行散熱。因此油底殼就是一個儲存機油，併為機油提供散熱的部件。
鋼板衝壓油底殼
而說到油底殼的製造材料，它從古至今，按照時間順序發展出了鋼、鋁合金，以及塑膠三種形式。但可能出乎大家意料的是，其中最重的卻是目前相對主流的鋁合金油底殼。看到這可能就有朋友納悶了，鋼比鋁重是基本常識，那為何鋁製油底殼會比鋼製的更重呢？這是因為在鋼製油底殼時期，油底殼採用的都是鋼板衝壓工藝，也就是將一片薄薄的鋼板置於模具內，再透過壓力給壓成油底殼所需的形狀。但由於密度相對均勻的金屬被壓成不規則的形狀後，會引發材料不均勻的塑性形變，甚至出現波紋、皺褶和邊緣拉痕等問題，所以最終就會導致鋼製油底殼某些部位的剛性很差，並且整體剛性無法滿足一些油底殼需要兼具支撐變速箱的職能。此外，由於衝壓工藝只能生產簡單的結構，所以如果油底殼想透過複雜結構來提升剛性，就勢必要放棄衝壓這種工藝。不僅如此，由於衝壓鋼板較薄的問題，所以一旦涉及後期拆卸油底殼的維修操作，衝壓鋼製油底殼就會很容易在施工中發生形變，進而導致油底殼的密封出現問題。為了解決以上所有問題，於是油底殼的製造工藝才從鋼板“衝壓”變為了厚度更厚，且穩定性更好的鋁合金“鑄造”，並且由於材料從鋼變為了鋁合金，所以油底殼的重量也沒有增重太多。多說一句，目前衝壓鋼製油底殼並沒有被完全淘汰，像是包括一些大眾車型在內的個別品牌、車型也還在沿用著“古老”的鋼製油底殼。
塑膠油底殼
不過就像之前提到的，車身輕量化是車企畢生都要不斷精進的方向，於是可以滿足汽車發動機溫度、剛性需求的PA66工程塑膠油底殼便誕生了。相比於鋁合金材料而言，PA66塑膠的減重效果高達60%，相當於將普通家用車重達2。2kg的鋁合金鑄造油底殼換成塑膠材質後，重量可以直接降至0。88kg。可能有朋友對減輕的這1。3kg重量不以為然，但要知道的是，無論是汽車減重，還是發動機減重，其實靠的都是積少成多、量變引起質變才實現瞭如今的輕量化狀態。
日產缸壁熔射工藝
比如說發動機上的氣門室蓋、進氣歧管、正時鏈條蓋，在早期其實全都是金屬材質的，如今也都換成了塑膠。而像是將缸體從以前的鑄鐵材質換為輕量化的鋁合金後，由於鋁合金的耐磨性不行，所以廠家還得在缸內鑲嵌4-5mm厚的鑄鐵缸套，4個缸套的重量大約在2kg上下。為了能將缸套的2kg重量減去，很多廠家又開始花大價錢去研發氣缸耐磨塗層，最終透過直接在鋁合金氣缸壁上熱噴塗塗層的方法，又將缸套的2kg重量給減了下去。這還不算完，為了儘可能減重，一些廠商還打起了單支重量僅500g左右活塞連桿的主意，透過使用更好的材料並最佳化結構，又從每根活塞連桿上摳下去了100g重量，對於擁有4根連桿的四缸發動機來說，相當於總共降低了400g的重量……
AMG GT 油底殼
而對於追求極致，“剋剋計較”的跑車來說就更是如此了，以2015年上市的賓士AMG GT舉例，它所搭載的4。0T V8發動機的機油加註量高達12L，因此油底殼必須足夠大才能容納下這麼多的機油。此時，如果賓士採用鋁合金鑄造油底殼方案，那油底殼的重量將會高達6。34kg，而如果換成塑膠材質，油底殼的重量將會直接降至2。6kg，能如此輕易在跑車的車頭位置降低將近4公斤重量，賓士工程師怎麼可能會不使用塑膠油底殼呢？也正是因為賓士這臺4。0T V8發動機整體採用了輕量化設計，所以最終才將重量壓低到了209kg，要知道奧迪RS6所搭載的EA825 4。0T V8發動機重量可達到了231kg，比賓士重了22kg之多。
整合式塑膠油底殼
除了材料本身的輕量化以外，塑膠材質的超高設計自由度同樣對油底殼減重起到了關鍵作用。這是因為在鋼製衝壓以及鋁合金鑄造油底殼方案下，由於金屬的設計、加工自由度低，所以油底殼內部的機油收集器和擋油板都是獨立的。而改用塑膠油底殼後，得益於塑膠超高的設計自由度，汽車廠商就可以直接將機油收集器、高壓油道、低壓回油道、擋油板，甚至是機油濾清器整合為一個整體零件來降低重量了。此外，整合化設計還能有效縮短機油的油路長度，減少泵油的阻力，還能在一定程度上降低油耗。
綜上所述不難發現，無論為油底殼減重是出於省油還是操控目的，工程師都有足夠的動機在發動機上推動塑膠油底殼的程序。
眾所周知，發動機執行時氣缸內的高溫高壓氣體會使整個發動機產生震動，並向外界輻射噪音。相較於發動機缸體，以及頂端的缸蓋而言，位於發動機底部的油底殼自然就成為了發動機上厚度最薄、剛度最低的部位。於是乎，油底殼也成為了發動機噪音傳播的最大路徑。
鋼板衝壓油底殼
在早年間的鋼製衝壓油底殼時期，工程師為了減少油底殼位置的發動機噪音出逃量，於是發明出了一種“三明治”結構的油底殼，將從前單層鋼板油底殼改為了兩層鋼板，並在兩層鋼板之間透過填充一層聚酯樹脂來降低發動機的噪音和震動。
鋁合金油底殼
但就像前面所說的，衝壓工藝無法打造出剛性更好的複雜結構，於是鋁合金鑄造油底殼便逐漸代替了鋼製衝壓油底殼。憑藉著更好的結構設計以及厚度提升，剛性更好的鑄鋁油底殼對缸內高壓氣體的震動和噪音都展現出了更好的抑制作用。
塑膠進氣歧管
與鋼和鋁合金相比，塑膠在隔音方面天生有著阻尼大的優勢，可以對震動和噪音進行更好的吸收，這也是發動機進氣系統會使用塑膠材質的原因之一。所以當把塑膠用到油底殼上後，其阻尼大的優勢同樣可以減少發動機噪音的出逃量。可雖說塑膠的阻尼大，但塑膠剛性差也是人盡皆知的事，那工程師又是如何彌補塑膠剛性不足的缺陷呢？
很簡單，就是利用塑膠的可塑性，透過科學的結構設計在塑膠油底殼上增加足夠多的加強筋。這也是塑膠油底殼表面看上去更復雜的原因。在補足了剛性後，憑藉著阻尼大的優勢，塑膠油底殼便成為了降噪效果最好的油底殼形式。根據巴斯夫的資料，換裝塑膠油底殼後，發動機的整體噪音要比使用鑄鋁油底殼的方案低1分貝。對分貝值有概念的朋友應該知道，有時候差1分貝就是另一種聽感了，所以這也是為啥豪華品牌更積極轉投塑膠油底殼的原因之一。
各國承諾碳中和時間
除了上述這些產品層面的因素外，外國品牌積極佈局塑膠油底殼，還跟汽車產業的節能減排大趨勢息息相關。其實近10年來汽車傳統鋼鐵材料已經被高強度鋁/鎂合金以及塑膠大幅替代了，甚至發達國家早已將汽車塑膠用量的多少作為衡量汽車設計和製造水平的重要標誌。而其中用塑膠代替金屬除了能減重省油外，還能有效降低生產中的二氧化碳排放量，根據研究測算，如果我國的乘用車行業能夠規模化使用塑膠油底殼，那我國每年的二氧化碳排放量將會減少50萬噸左右，相當於將近3000萬棵樹的二氧化碳年中和量，有助於碳達峰/碳中和目標的實現。
對於車企而言，尤其是“環保大過天”的歐洲車企，更是會在減少碳排放這件事上全力以赴，像是寶馬集團就提出到2030年，計劃平均單車生命週期碳排放比2019年降低40%，相當於集團減排至少2億噸，其中供應鏈端降低20%、生產層面降低80%、使用者使用階段降低50%。而其它汽車廠商也都根據自身的情況提出了碳中和的期限，畢竟各個國家要趕在2050年前後實現碳中和，肯定也缺少不了各大企業自身的碳中和實現。
目前很多人對塑膠油底殼的質疑，普遍存在於對塑膠耐久性的擔憂上，因為發動機油底殼不僅要承擔儲存高溫機油的作用，同時還要承受著排氣管的高溫輻射，因此油底殼的實際工作溫度會維持在110-140℃之間，有時甚至可以達到160℃，那製造塑膠油底殼的PA66材質究竟能否扛得住高溫呢？
賓士AMG GT 乾式塑膠油底殼
根據不同的熔點測試法，PA66的熔點溫度範圍為246-263℃，雖然比不上壓鑄鋁的580℃，但應對油底殼的160℃最高工況溫度也是綽綽有餘了。並且目前業內主流的塑膠油底殼製造方案，是在PA66中加入15-30%的玻璃纖維，來實現更高的耐熱溫度以及更高的剛性。像是上面提到過的賓士AMG GT，由於這臺車定位賽道高效能，需要油底殼能抵禦240℃的高溫，所以賓士便採用了在PA66中加入35%玻璃纖維的方案，最終達成了設計指標。
不過要注意的是，相比金屬而言，塑膠的“蠕變”特性可能會為油底殼的後期使用耐久性留下隱患。蠕變的定義是，聚合物材料（塑膠）在一定溫度下承受恆定載荷時迅速、或逐漸產生的形變。具體在油底殼上，如上方示意圖所示，當塑膠油底殼透過螺栓跟金屬缸體相結合後，由於中間存在密封墊或者矽膠密封膠的緣故，所以兩個螺栓之間一定是有一個向下的反作用力的（即使塑膠油底殼和缸體之間沒有填充物，由於兩個螺栓吃緊的固定力，其兩個螺栓中間的區域也同樣會因為顛簸造成的垂向力而向下），久而久之就有了密封失效的可能。
但要著重強調的是，雖然蠕變是塑膠的天生特性，但如果塑膠油底殼的設計和用料足夠好，比如為兩個固定螺栓之間設定合適的跨距（100mm左右），透過加強筋結構加強塑膠油底殼與缸體接觸面的剛性，以及增加PA66塑膠中玻璃纖維含量等方法，其實塑膠油底殼的壽命根本就不成問題。下面我將簡單捋著塑膠油底殼的發展程序為大家舉舉例子。
賓士Actros卡車
在汽車領域，塑膠油底殼其實早就不是什麼新鮮事了，最先將塑膠油底殼應用在汽車領域的品牌就是不斷引領科技、安全、製造、材料等方向發展的賓士，他們早於1998年就在Actros卡車上首次使用了塑膠油底殼。不過對於重卡來說，減重自然不是第一訴求，當時賓士之所以要在卡車上使用塑膠油底殼，其實是看上了塑膠油底殼極高的設計自由度，工程師可以先將油底殼做到極致薄，然後再利用塑膠的可塑性、透過結構設計把剛性補回來。經過這一番操作，賓士Actros卡車在油底殼尺寸不變的前提下，內部整整多出了30%的機油儲量空間。而對於卡車來說，能多30%的機油儲量，就意味著卡車的換油週期可以延長50%，可以大幅降低卡車司機的保養頻率和時間，相當於間接提高了經濟效益。
重卡塑膠油底殼
在看到賓士塑膠油底殼的優勢後，各家卡車廠商迅速跟進了這項技術，像是美國的康明斯、中國的一汽錫柴、重汽出品的重型卡車，也早就普及了塑膠油底殼。試想，對於每年要跑幾十萬公里的重卡而言，如果塑膠油底殼的耐久性不行，又怎麼可能有這麼多廠家前赴後繼呢？
相較於商用卡車，塑膠油底殼應用在乘用車領域的時間則要晚了10年，這一次的改革先驅依舊還是賓士，於2007年將塑膠油底殼應用在了歐洲市場賓士C級的柴油發動機上。隨後2009年Jeep在推出大切諾基高效能版時，也為它的5。7L V8 Hemi汽油發動機使用了塑膠油底殼。再往後，標緻、雪鐵龍、大眾、通用、寶馬、奧迪、路虎、阿爾法·羅密歐、保時捷、瑪莎拉蒂等眾多主流品牌也都將塑膠油底殼應用在了旗下諸多汽油、柴油發動機上。有意思的是，這其中很多品牌開始使用塑膠油底殼都是10年前的事情了，為啥很多人最近才開始大驚小怪呢？
邁巴赫S550 塑膠油底殼
整體來看，目前市面上在售的塑膠油底殼車型數量眾多，但由於很多廠商給哪臺車使用塑膠油底殼，或者不給哪臺車使用塑膠油底殼很難找出規律，所以我也不好直接報發動機型號，不過可以確定的是，目前進口賓士S級以及邁巴赫用的都是塑膠油底殼，但被大家噴“鋁換鋼簡配”的賓士E級用的是金屬油底殼；奧迪車系中高階的縱置平臺用的是塑膠油底殼，但包括奧迪、大眾在內相對親民的橫置平臺車型用的卻是金屬油底殼；通用集團旗下無論是雪佛蘭邁銳寶上的橫置2。0T，還是凱迪拉克全系縱置2。0T用的都是塑膠油底殼，而別克的1。5T發動機用的卻是金屬油底殼。
保時捷塑膠油底殼
看到這我們不難發現，首先，如果塑膠油底殼是一件偷工減料的事情，難道廠家不應該先從定位親民、低端的車型/發動機開始偷工減料嗎？為啥使用塑膠油底殼的往往都是對成本並不敏感的中、高階車呢？此外，如果塑膠油底殼真等於偷工減料，那為何保時捷還要為718 Cayman GT4這種銷量極低的跑車花重金專門設計、生產一套全新的塑膠油底殼模具，來將鋁合金油底殼換成塑膠油底殼呢？難道保時捷連這麼簡單的成本帳都算不過來？
其次，以上那些在國內市場使用塑膠油底殼的車型，其海外版本也同樣使用的是塑膠油底殼，這又何談坑害中國人呢？如果使用塑膠油底殼是一件骯髒齷齪的事情，為何在汽車文化相當發達的歐美，沒有車主上街拉橫幅呢？為何外國的專業汽車up主，沒有在境外影片網站炮轟某個廠家，並跟廣大汽車知識儲備很高的外國網友共情呢？
日系某田1年新車金屬油底殼漏油個例
最後，關於塑膠油底殼漏油的事情，大家可以自己去網上搜搜，如今使用塑膠油底殼的車型數不勝數，其中又有哪臺發動機因為使用塑膠油底殼出現了群體性的油底殼漏油事件呢？如果是單看油底殼漏油的個例，汽車質量投訴網站上投訴金屬油底殼漏油的案例可一點不比塑膠油底殼少。至於那些塑膠油底殼漏油個例偏多的品牌，大家同樣可以去搜搜它們家的金屬油底殼車型，其漏油的概率同樣很高，所以這個鍋就一定要讓塑膠油底殼背嗎？
而且多說一句，很多人因為接觸大齡的車太少，所以對於發動機、變速箱上的油漬有點過於敏感了，事實上絕大多數車輛使用10年左右，動力總成的各種接縫處都難免會出現一些油漬痕跡，大多都是因為接縫之間的密封膠、密封墊老化造成的。並且絕大多數都只到了“滲”的程度，離大家恐懼的“嘩嘩”漏油還差著十萬八千里呢，對日常使用根本沒啥影響。
至於最近被推上風口浪尖的寶馬車型，基本也只有此前的N20發動機用了塑膠油底殼，可那都是5年前的車型了，現在搭載B48發動機的新車絕大多數用的都是金屬油底殼，所以為啥一個“挖墳”事件還能在5年後演變成群體性高潮事件呢？
說完了耐久性問題，我們再來看看大家對於塑膠油底殼抗衝擊性的質疑。由於油底殼位於發動機的底部，所以如果油底殼強度不夠的話，就會出現路面石子飛濺打壞油底殼的問題。而塑膠油底殼強度不如金屬油底殼是毋庸置疑的，不過得益於塑膠的設計自由度極高、且塑形能力極強，所以塑膠油底殼都會透過在油底殼內部最佳化結構來提升整體強度，並透過在油底殼外部增加外殼保護筋的方式來保護殼體（如上圖所示）。這種結構經過廠家驗證，已經可以做到在高速路面飛濺的小石子衝擊下，不產生凹陷和裂紋了。
發動機護板
至於那些更傾向於使用塑膠油底殼的中、高階車型，它們大多還會出於提升底盤空氣動力學的目的，為發動機配備上下護板，那即使面對稍大的磕碰，塑膠油底殼受到損傷的機率也會變得很小。
未配備發動機護板
其實在防護層面，油底殼一直都是秉承著夠用就好的理念，因為即使是金屬油底殼，如果沒有裝發動機護板的話，那正面以稍快的速度壓上稍大的石頭也會分分鐘被磕漏。而如果按照很多人對油底殼防磕效能的期盼去把油底殼設計的異常堅固，那當車頭遇到大坑窪意外下墜，並磕到什麼硬物後，這股撞擊力就會傳導至整個發動機，導致發動機的機腳，以及與發動機連線的變速箱之間出現更難收拾的問題，這樣難道就更好嗎？
一不小心文章都寫了快8000字了，那今天就不寫總結進行昇華了，其實這事也沒啥好昇華的，就是希望大家能更正確、理性、全面的看待問題，別出現前幾天一個讀者給我們留言，說因為對寶馬使用塑膠油底殼的憤怒，結果放棄了自己一直心心念唸的現款寶馬X3（關鍵現款X3的B48發動機用的還是鋁合金油底殼。。。），轉而買了一臺越野車用來城市代步的尷尬情形就好了……咱們不幹損人利己的事，但怎麼也犯不上損己利人吧？
