文|雅斯頓
近些年,大家的節(jié)能減排意識(shí)空前提高,我最近就遇到了這樣一個(gè)腦洞提問(wèn):
“為什么沒(méi)有消費(fèi)者關(guān)注汽車車體的保溫性能?”
提問(wèn)者的觀點(diǎn)是:“尤其對(duì)于電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō),如果采用好的保溫玻璃和保溫車體材料,夏天開(kāi)空調(diào)維持涼爽只需要相對(duì)少的能源,冬天制熱也只需要相對(duì)少的能源,也算是節(jié)省電能的一種手段。”
汽車是移動(dòng)的房子,我想他很可能參考了建筑設(shè)計(jì)。你看大東北的房子,墻體普遍設(shè)計(jì)厚實(shí),又多采用雙層玻璃,可防止外部冷空氣進(jìn)入室內(nèi),也保證了室內(nèi)暖氣不會(huì)流失。
所以提問(wèn)看似腦洞,但其實(shí)還蠻講科學(xué)的嘛,而且汽車空調(diào)功率3~5千瓦之間,按夏天使用2h算,差不多要消耗6~10度電??照{(diào)作為耗能大戶,如果有車體隔溫設(shè)計(jì),肯定能幫助節(jié)能。
汽車真有在借鑒
我們從足夠長(zhǎng)的時(shí)間段看,汽車確實(shí)借鑒了建筑設(shè)計(jì),比如雙層玻璃和遮陽(yáng)簾在B級(jí)車上已經(jīng)很普遍。遮陽(yáng)簾自然不用多說(shuō),雙層玻璃因?yàn)橹虚g夾有干燥空氣層,可以隔斷空氣對(duì)流和傳導(dǎo),具有隔熱和隔音效果。
只不過(guò)嚴(yán)格來(lái)說(shuō),雙層玻璃被使用是出于安全考慮,據(jù)稱與老亨利·福特駕車遭遇擋風(fēng)玻璃破裂事故有關(guān)。
二十世紀(jì)三十年代,福特汽車的創(chuàng)始人亨利·福特由于一塊擋風(fēng)玻璃碎片碎裂受了輕傷,這促使福特發(fā)明了夾層安全玻璃。
類似的“驚喜”還有一些,從20世紀(jì)70年代開(kāi)始,轎車車身采用鍍鋅鋼板,使得車身不會(huì)使用三五年就發(fā)生腐蝕,壽命被提高了一倍多。就好比鐵皮房子容易生銹漏風(fēng)漏雨,車身鋼板的提升間接為汽車隔熱持久性提供了保證。
當(dāng)然也都能理解,畢竟直到1954年,通用汽車公司才首先在納什牌轎車上安裝了冷暖一體空調(diào),基本具備控制車內(nèi)溫濕度的功能。

早些年汽車還設(shè)計(jì)有可開(kāi)啟式的三角窗,很大作用是給車內(nèi)換氣,并且盡可能不像開(kāi)車門(mén)車窗那樣增加風(fēng)阻。我們現(xiàn)在習(xí)以為常的空調(diào)配置,其實(shí)也不過(guò)普及開(kāi)來(lái)才二十多年而已。
那隨著時(shí)代發(fā)展,有沒(méi)有針對(duì)性的隔熱設(shè)計(jì)呢?
顯然工程師注意到了這個(gè)問(wèn)題,針對(duì)汽車隔熱設(shè)計(jì)的表現(xiàn),現(xiàn)代汽車工程設(shè)計(jì)理念中還真形成了一套規(guī)則和測(cè)試方法。
隔熱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在「密封性」
造汽車雖不是造房子,但汽車是一塊塊鋼板通過(guò)焊接、膠接等手段拼接在一起的,對(duì)應(yīng)到造房子上,磚頭就是鋼板、水泥就是粘接劑。這啟示大家,確保密封性是提升隔溫水平的關(guān)鍵。
你可以對(duì)比下90年代的老車和現(xiàn)在的新車,會(huì)發(fā)現(xiàn)“老鼠洞”的說(shuō)法要少了很多。這是因?yàn)殡S著工藝和制造水平提高,搭接部位密封膠的使用量增加,合理分配公差及數(shù)據(jù)優(yōu)化,車身已基本消除5mm以上的老鼠洞。
此外,新車也使用了越來(lái)越多的密封條,它被廣泛應(yīng)用于四門(mén)兩蓋以及天窗等區(qū)域,填補(bǔ)車身部件之間的間隙。當(dāng)然密封條也不是一勞永逸的,建議大家都要定期檢查密封條,是否發(fā)生硬化、變質(zhì)、破損,有無(wú)裂紋和斷裂。

“四門(mén)兩蓋”是四個(gè)車門(mén)+前發(fā)動(dòng)機(jī)蓋+后備箱蓋的統(tǒng)稱。密封膠按材質(zhì)劃分為密實(shí)膠、海綿膠和硬質(zhì)橡膠三種,橡膠材質(zhì)的密封膠條在防水、密封、防老化,隔音效果方面都要優(yōu)越其他兩種。
為確保汽車安裝和涂裝的方便,車身不可避免的會(huì)預(yù)留很多孔洞,有的孔洞在使用以后,若封堵不好,就會(huì)漏煙或漏氣。
如何改善這一問(wèn)題,除了堵孔,還有“旁路密封”設(shè)計(jì),簡(jiǎn)言之就是在重點(diǎn)部位增加膨脹膠片來(lái)進(jìn)行封堵。
這種膠片很聰明,它有受熱會(huì)膨脹的特點(diǎn),涂裝電泳溫度低不會(huì)膨脹,因此不影響電泳液覆蓋整個(gè)車身,確保防腐。等到進(jìn)入電泳烘干室,溫度上來(lái),它又立刻膨脹充滿整個(gè)腔體,達(dá)到密封的效果。
有了這么多解決方案,最終肯定要來(lái)一個(gè)評(píng)價(jià)測(cè)試才完善。因此,工程師設(shè)計(jì)了乘員艙氣密性測(cè)試。比如我們聽(tīng)說(shuō)過(guò)用煙霧來(lái)判斷造型流線設(shè)計(jì),研究風(fēng)阻改良,其實(shí)車內(nèi)也是有乘員艙煙霧測(cè)試的。再或者干脆直接給車內(nèi)加壓,來(lái)判斷整車的壓力泄漏情況。
通常設(shè)定值是內(nèi)外壓力差為250pa,這個(gè)壓力值是空調(diào)系統(tǒng)出風(fēng)量達(dá)到中高檔位時(shí)的壓力值,所以還是很有代表性的。
還能不能進(jìn)一步提高隔熱水平?
從技術(shù)手段看,現(xiàn)在的隔熱技術(shù)集中于以下幾種手段:
采用遮陽(yáng)簾、防曬膜等手段降低熱輻射;
利用各種密封手段封堵間隙,降低熱對(duì)流;
利用雙層玻璃等手段,降低熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流。
以上提到的這些理念,早在十多年前就已經(jīng)成型并發(fā)展成熟,如果說(shuō)現(xiàn)在有哪些改進(jìn),那就是測(cè)量手段更加科學(xué)、精準(zhǔn),并且結(jié)構(gòu)技術(shù)細(xì)節(jié)的提升。
比如車身泄壓閥,調(diào)和了整車氣密性和泄漏量之間的關(guān)系。車身泄壓閥是用于釋放車艙內(nèi)過(guò)高壓力的單向氣閥,它確保了車內(nèi)不會(huì)因?yàn)闅饷苄蕴邔?dǎo)致的過(guò)悶。
那為啥我們現(xiàn)在很少聽(tīng)到隔熱技術(shù)的宣傳呢?而且也沒(méi)有特別的新方法出現(xiàn)。
這是因?yàn)檐噧?nèi)密封性過(guò)高,也不一定是件好事。最直觀的原因,顯然是投入成本平衡被打破。當(dāng)然,像遮陽(yáng)簾這些配置,如果能配備起來(lái)肯定是最好了。但它會(huì)增加車門(mén)異響的風(fēng)險(xiǎn),因此控制精度要求更加嚴(yán)格。這說(shuō)明,汽車各部件是一個(gè)系統(tǒng)性工程,其實(shí)核算成本時(shí),我們還不能簡(jiǎn)單地按單件成本來(lái)估算。
遮陽(yáng)簾屬于容易發(fā)生異響的零部件。
除此外,為了維持密封性這一高點(diǎn),有可能打破其他設(shè)計(jì),比如減少工藝孔,就有可能導(dǎo)致電泳漆不能完全覆蓋車身,耐腐蝕能力會(huì)降低;又或者使用更多的密封材料會(huì)帶來(lái)增重問(wèn)題。
況且在寒冬酷夏出現(xiàn)油耗增加,大家早已經(jīng)做好了心理建設(shè),如果成本增加了,但節(jié)能效果仍不突出,廠家肯定會(huì)謹(jǐn)慎采納。
話糙理不糙。不得不說(shuō),相比于科技配置帶來(lái)的高投入回報(bào)比,其實(shí)越看起來(lái)傳統(tǒng)、越機(jī)械的東西,投入回報(bào)比往往是越低的。當(dāng)然,這也是豪華品牌之所以能拉開(kāi)差距的原因之一。
小結(jié)
我們回到開(kāi)頭的提問(wèn)——“為什么沒(méi)有消費(fèi)者關(guān)注汽車車體的保溫性能?”
你會(huì)覺(jué)得這個(gè)問(wèn)題腦洞嗎?
我想你不會(huì)這么覺(jué)得了??此颇X洞的提問(wèn),工程師老早就在關(guān)注,并提出了一系列解決方案。顯然,我們消費(fèi)者在購(gòu)車時(shí)不會(huì)關(guān)注汽車車體的保溫性能,因?yàn)樗鼘儆诳床灰?jiàn)摸不著的指標(biāo),對(duì)用車的影響也不是很大,就算是汽車工程師,恐怕非職責(zé)對(duì)口,也不知道還有整車氣密性要求。
但認(rèn)真看這個(gè)腦洞問(wèn)題,我認(rèn)為它仍然有討論價(jià)值,這說(shuō)明大家的節(jié)能減排意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈,以前大家不關(guān)注的細(xì)節(jié)也都重視起來(lái)。這也警示汽車企業(yè),在科技進(jìn)步的同時(shí),傳統(tǒng)技術(shù)的提升也不落下,不然消費(fèi)者就要敲打你了。

