Почему рекламные показатели прочности стали в автомобилях могут быть не так важны

Недавно в автомобильном сообществе снова разгорелись «мирные» дебаты.

Поводом послужило то, что один блогер купил дверь от Xiaomi YU7 и отдал её в независимую лабораторию для тестирования заявленной сверхвысокопрочной стали.

Результаты показали, что реальная прочность составила чуть более 2100 МПа, хотя компания Xiaomi заявляла о 2200 МПа.

Неужели это ложная реклама?

Этот случай вызвал бурную реакцию, и стороны начали жаркие споры вокруг темы «высокопрочной стали в автомобилях».

Проанализировав множество мнений и пообщавшись с экспертами отрасли, можно сделать краткий вывод: к ложной рекламе это не имеет отношения.

Давайте разберёмся, откуда берутся эти цифры.

Как пояснил нам эксперт At, участвовавший в разработке национальных стандартов тестирования прочности стали, цифры, которые используют автопроизводители в рекламе, основаны на отчётах о контроле качества от металлургических заводов.

Изначально сверхвысокопрочная сталь для автомобилей существует в виде стальных рулонов на заводе.

Поскольку рулон можно смотать, на этом этапе сталь ещё не обладает предельной твёрдостью, её прочность обычно составляет около 600 МПа.

Однако металлургический завод несёт ответственность за конечные свойства стали после её обработки.

Поэтому проводится выборочный контроль.

Как это делается?

Сначала отрезаются начало и конец рулона, где качество может быть нестабильным. Затем из средней части, в соответствии с направлением прокатки, вырезаются образцы: продольные, поперечные и под углом 45°.

Эти образцы подготавливаются в соответствии с национальным стандартом («Металлические материалы. Испытания на растяжение. Часть 1: Метод испытания при комнатной температуре») и помещаются в разрывную машину для тестирования.

В ходе испытаний определяются такие параметры, как предел текучести, временное сопротивление разрыву (предел прочности), относительное удлинение после разрыва и относительное сужение.

Поскольку предел прочности — это максимальное значение, автопроизводители обычно используют именно его для рекламы.

Теперь мы знаем, откуда берётся цифра 2200 МПа. Но почему серийный автомобиль не показывает такой же результат?

Причина проста: при изготовлении деталей из стального рулона сталь подвергается обработке.

Наиболее распространённый способ — горячая штамповка.

На автомобильном заводе рулон разматывают, выравнивают для снятия внутренних напряжений.

Затем вырезают заготовку приблизительной формы и отправляют в печь для нагрева до температуры около 900°C, чтобы сделать сталь пластичной для формовки.

Затем горячештамповочный пресс формирует деталь, и в течение нескольких секунд её температура падает на 400-500°C, что приводит к закалке и фиксации формы.

Так получается твёрдая деталь из сверхвысокопрочной стали.

Очевидно, что сталь подвергается деформации.

Толщина исходного материала может уменьшиться, разная скорость охлаждения на верхней и нижней частях пресса может привести к неравномерной твёрдости, остаточным напряжениям...

Кроме того, следуют этапы лазерной резки, сверления, сварки.

Все эти технологические процессы влияют на конечную прочность материала, которая, естественно, будет отличаться от прочности цельного стандартного образца с металлургического завода.

Поэтому вполне нормально, что тестирование серийного автомобиля, как в случае с блогером, даёт результат, отличный от рекламного.

At, основываясь на опыте, привёл примерные данные: при заявленных 2200 МПа реальный результат в диапазоне 2000-2200 МПа считается нормальным. Такое колебание предела прочности не означает, что автомобиль небезопасен.

Так что спорить из-за этих 2200 МПа действительно не стоит.

Если уж на то пошло, в отчётах металлургических заводов есть и другие, более важные показатели.

Начнём с простого: помимо предела прочности, часто упоминается «предел текучести».

Проще говоря, если гнуть стальную проволоку, то усилие, при котором она начинает гнуться (делится на первоначальную площадь поперечного сечения), — это предел текучести. А максимальное усилие перед разрывом (делится на площадь сечения в месте разрыва) — это предел прочности.

При столкновении не нужно ждать, пока лопнет стойка A; если она согнётся, пассажирам может уже не поздоровиться.

Таким образом, предел текучести имеет гораздо большее значение, чем предел прочности.

Но это ещё не всё. Помимо предела текучести, есть показатель, о котором почти не говорят, — «произведение прочности на пластичность».

Он рассчитывается как «предел прочности × относительное удлинение после разрыва».

Чем выше этот показатель, тем больше материал может растянуться перед разрушением.

Проще говоря, это поглощение энергии.

Если энергия поглощается до того, как произойдёт удар, это как в аттракционе «автодром» — люди вообще не пострадают.

Однако об этих параметрах мы практически не слышим от автопроизводителей.

Так что, как говорится, «всё и так понятно»: нынешние споры во многом продиктованы маркетинговыми нуждами, и нам лучше в них не вмешиваться.

Конечно, такое внимание к проблеме вызвано тем, что безопасность автомобиля касается каждого.

Но безопасность автомобиля — это сложная системная проблема, и одни лишь параметры материалов мало о чём говорят, по ним нельзя определить победителя в виртуальном соревновании.

Например, рекламируемая автопроизводителями структура порогов — что лучше, «сетка» из девяти или десяти секций? У каждой машины свои расчёты и симуляции.

Или классический тест на лобовое столкновение со смещением 25%. Все знают про технологию Volvo «брось колесо, спаси жизнь».

Её «брат» Zeekr 7X не использует эту технологию. Вместо этого применяется поглощение энергии + опускание подрамника, что также позволяет избежать проникновения посторонних предметов в салон.

Подпись: Симуляция столкновения Zeekr 7X

Можно ли сказать, какой способ лучше? Оба хорошо зарекомендовали себя на практике, они от одного «учителя», так что парируют друг друга.

Таким образом, вопросы конструкции также остаются своего рода «чёрным ящиком», и однозначного ответа нет.

Так как же тогда оценивать безопасность автомобиля?

Очень просто — нужно его бить!

Возьмём, к примеру, Buick GL8 2017 года. Такой бизнес-класс, премиальный автомобиль, цена в то время приближалась к 30 тысячам долларов, и в рекламе тоже говорилось о высокой прочности.

Что же вышло? Даже без участия C-IASI (китайский аналог IIHS), в тестах C-NCAP в 2017 году манекен и автомобиль разлетелись вдребезги...

В результате в следующем поколении GL8 добавили горячекатаную поперечную балку в дверях, усилили конструкцию, и в более строгих тестах C-IASI результаты стали значительно лучше.

Эти жёсткие краш-тесты самым наглядным образом показывают, безопасен ли автомобиль, и реально способствуют повышению безопасности со стороны автопроизводителей, продвигая прогресс в автомобильной безопасности.

Поэтому в будущем давайте меньше обращать внимание на броские рекламные термины в презентациях. Безопасен автомобиль или нет — пусть выходит и показывает себя.

Если национальных стандартов недостаточно, пусть будет C-NCAP.

Если C-NCAP недостаточно строг, пусть будет C-IASI.

Вместо того чтобы ломать голову, пытаясь отличить правду от вымысла, лучше устроить честный краш-тест.

ИИ: Статья хорошо иллюстрирует, как маркетинг оперирует вырванными из контекста цифрами, в то время как реальная безопасность — это комплексный результат материалов, конструкции и инженерных решений. Потребителям действительно стоит больше доверять результатам независимых краш-тестов, а не рекламным слоганам.