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    特斯拉断轴,到底是误用工况还是质量问题?

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    8与242021-02-06

    看了不少关于特斯拉断轴事件的报道,但很少有文章深入的去分析断轴的根本原因是什么,而马斯克一贯的作风更是打死不承认,我大特斯拉就是没问题,能奈我何。

    今天闲暇之余,来好好的把这个问题聊一下,特斯拉的断轴问题,我们一件一件的来看。

    1.2018年12月21日,上海一位车主反映,他买了才一年多的特斯拉MODEL S(图片|配置|询价)轿车,在小区内行驶时突然发生断轴。后经查实,原断裂处是左后轮悬挂摆臂轴。

    断裂的车辆,车主反映正常行驶过程中断裂

    后悬架的拉杆断裂

    而关于该例案例,质检局相关专家已经就断裂原因说的很清楚了,肉眼可见的因为拉杆初始裂纹导致的断裂,此类问题责任根源在于特斯拉的拉杆供应商的生产质量问题,此类铝合金零部件常因为铸造过程中产生的气泡、微裂纹等原因导致整体的零部件不达标,这在生产过程中会有相应的流程去检测,如机器探伤,单例问题很可能的原因就是没有做检测或者检测不到位,致使质量问题样件流入市场。

    2.一位瑞士车主开着一辆 特斯拉Model S ,在高速公路上以200公里/小时的速度从斯图加特开往苏黎世,他听到了刹车后非常响亮的爆鸣声,在后视镜中,他看到了方向盘锁死前的浓烟。

    从图上看,球销已经从拉杆中脱出,拉杆端部已经断裂

    该处拉杆断裂的位置和原因和案例1都有明显的区别,从图上看,球销已经从拉杆中脱出,拉杆端部环形处已经断裂。

    3.无独有偶,另一位海外车主反映,他的2015年12月生产的Model S 70D也出现了下控制臂断裂的情况,但这是在低速行驶时发生的,他在车轮与轮拱摩擦的情况下,坚持能把车开回了家,图片如下:

    注意上图中的英文部分描述,是右侧悬架,上图中黑色的部件是转向拉杆,铝合金拉杆端部的环形部分已经完全变形,如果继续行驶,球销也会从中脱出。

    尽管马斯克嘴上很硬,但因为设计或者验证不足导致的售后质量问题定性也是板上钉钉,根源责任方在于特斯拉。

    而从质检局发文中的召回原因来看,我们也能清晰的认知到导致特斯拉断轴的两个原因:

    1.在经受较大的冲击时,前悬架后连杆球头螺栓会产生初始裂纹,继续使用时该裂纹可能出现延展并导致球头螺栓断裂,在极端情况下从转向节中脱出,造成断轴,这个螺栓问题影响的是MODEL S/X的前悬架

    那么导致断轴的螺栓具体是哪一个呢?

    特斯拉的前悬架为典型的双叉臂结构,如下图所示:

    上下两端各两跟蓝色连杆组成A型结构,所以双叉臂悬架也可称作双A臂悬架,双叉臂悬架在轮跳控制、拉杆受力、NVH方面较麦弗逊结构有一定优势,但缺点就是布置占用的Y向空间更大,悬架成本也更高,所以通常用在一些入门级豪华车型上。从下图中我们可以很清晰的看到断裂的前悬架后拉杆的结构:

    特斯拉的悬架仰视图

    该处的拉杆结构安装爆炸图如下图所示:

    红色部分是断裂的拉杆安装示意图,拉杆球销穿过穿过转向节安装孔,然后再依次装上垫片和螺母,力矩拧紧后即OK。把手中现有的模型和断裂的售后连杆作了一个对比,如下:

    上图中橙色圈的两根连根视同为同一连杆。从对比比较容易看出,如果此处的螺栓断裂或者变形,那么连杆和羊角之间的装配就形同虚设,行车过程中如果加速或者急刹都很有可能直接导致拉杆变形脱出,造成断轴。

    断裂的螺栓装配示意图

    如上图,特斯拉球销安装方式为:球销先安装在球销安装座中,然后通过过盈压装的方式压入到铝合金连杆的安装环中。

    通常在球销螺栓选择中,因为涉及到和螺母的配合,球销的选择通常是在一些特定的规格中选择,如M12,M14等,此类螺栓的强度都有相应的标准,如10.9级对应的屈服强度是900Mpa,所以球销螺栓处一般不大可能出现问题,所以,这也是我一直心存疑惑的原因,到底是特斯拉的攻城狮都是吃干饭的选择了强度不够的球销螺栓还是说特斯拉的螺栓供应商垃圾到连最起码的质量问题都无法控制。

    2.后悬架连杆在经受较大的冲击时,可能会发生上连杆变形,极端情况下会发生断裂,这个对应上文中提到的事件1.


    而关于这个问题,连杆的强度设计不足,也是让人疑惑,特斯拉到底请的一帮什么人?特斯拉的后悬架采用铝合金连杆,通常来说在受到过大的冲击时铝合金材料更容易变形(从上图中也可以看出,端部已经严重变形了),如果冲击过大,会直接发生断裂;这种问题一般来说攻城狮都会格外重视,且都很好避免,比如前期的CAE仿真,后期的路试试验,最后就是悬架误用工况的验证,如果设计流程足够完整,验证足够充分,这种明显的低智商断轴事情怎么可能流入到市场?

    所以难道真的是为了赶时间赶上市,能省的验证都省了,能省的分析也都省了?这么一想的话,MODEL 3的售价一降再降也确实是有底气的。

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