Czinger 21C Spyder首发BrakeNode：全球首套量产一体化3D打印制动系统落地

上周晚些时候，Czinger Vehicles在蒙特雷汽车周上发布了21C Spyder，起售价275万美元。
这是21C超跑平台的第三款变体，加入21C HDF和21C VMax的行列。
此前21C轿跑版已有80辆，这次多了一个敞篷的型号。
21C Spyder配备可拆卸碳纤维车顶和1250马力的混合动力系统，产量限制在30辆，全部在洛杉矶的Area 21工厂手工组装。
按Czinger的计算，这台车有23%的零部件采用增材制造，工艺由姊妹公司Divergent Technologies开发，生产线即那套自适应生产系统；Czinger称这是其所有车型里3D打印用得最狠的一次。

Czinger Vehicles是一家超级跑车制造商，设计、开发、制造都在洛杉矶完成。
看起来，Czinger出的每一款超跑都好像比上一款更能让人愣一下。

21C Spyder配了可拆卸顶篷，还带上了全新的BrakeNode技术、重新设计的仪表板和新的外观定制选项。

价格先放一边，为什么盯着这台车看？
因为车上首发了一套完全增材制造的制动系统，名字叫BrakeNode，这也是这次发布最抓眼球的东西。
Czinger称，BrakeNode是全球首款把制动卡钳、悬架立柱和液压流体通道整合进单一拓扑优化增材制造结构的量产系统，也可以说是首款完全集成的增材制造制动系统。
它用公司专有的Z301铝合金打印，把悬架支柱、制动卡钳和液压流体通道做成了一个整体，不再需要传统方案里的独立安装支架和外部管路。

和传统制动结构相比，BrakeNode的非簧载质量减轻了30%，刚度提升了30%，制动距离也缩短了多达15%。
具体到每个车轮，簧下质量减少了1.5磅（约0.7公斤）。
整个结构有37%是中空承重截面，液压流体直接从内部通道走，传统配置里那根外露的制动管路就不需要了。
Czinger说，因为是用增材制造做出来的，制动系统跑起来更顺，刺耳的刹车噪音也少了。
当然，这些数字都来自Czinger自己的计算，真实路况下的表现还要等交付后的实测。

这套制动系统的材料是Z301铝合金，由Czinger内部研发。
它通过了500巴的压力测试，大概是正常驾驶时制动系统承受压力的8倍。
前卡钳用了源自一级方程式应用的钛活塞，Czinger说这能让制动液温度比不锈钢活塞低大约15%；后卡钳则改用铝活塞来减轻重量。
组件夹持的是碳陶瓷制动盘，前轮16.1英寸（410毫米），后轮15.3英寸（390毫米）。
这套配置是21C Spyder的标准配置，同时也作为21C HDF和21C VMax现有车主的改装选项提供。
F1的钛活塞加上增材制造整体结构，技术下放到民用超跑，这个细节本身就有点意思。

维护起来怎么样？
刹车片可以从顶部直接拿出来，制动盘可以从侧面倒出来，底部有排油螺塞，换油的时候不用把卡钳断开。

这个团队把面向增材制造的设计思路（DfAM）也带到了NeuralNode上。
NeuralNode是一个仪表板，整个做成了一块大型整体结构，把仪表板、空调系统、方向盘和仪表盘整合成一个外骨骼式的单一结构，空气通风口贯穿在中空的内部通道里。
空气从HVAC单元（暖通空调单元）经由NeuralNode结构本身送进来，从前向出风口排出去，那些出风口由中空内部通道供气。
周围一些触控相关的部件也用上了增材制造，比如重新设计过的轻量化方向盘。
车里还有增材制造的手机支架、钥匙支架和扬声器格栅，座舱内饰也能单独定制颜色。

可拆卸的碳纤维硬顶只有22磅（约10公斤），用两个内部锁扣就能拆下来，拆下来可以放在一个增材制造铝合金和碳纤维做的专用支架上。

BrakeNode不是孤例，它属于Czinger所谓生物逻辑工程方法下的打印节点家族。
这些打印部件和碳纤维单体壳组合在一起，构成Czinger说的生物逻辑底盘。
增材制造不止用在制动系统和内饰上：一个叫MegaNode的部件，把转向齿条、电机壳体、前悬架组件和前碰撞结构集成到了一个部件里，比这些组件单独存在时轻了25%。
悬架控制臂和转向齿条壳体一样是3D打印的，控制臂减重20%，打印的锥形造型把风阻降低了10%。
变速箱壳体同样是增材制造加拓扑优化的产物，Czinger与变速箱合作伙伴Xtrac称这是业内首款拓扑优化3D打印变速箱，也是首款安装在量产车上的同类部件。
V8动力总成也吃上了这套打法，增材制造的排气歧管和进气歧管、催化转化器组件、热管理系统，帮发动机重量降到了105 kg，比超跑平均水平轻45 kg。

传统汽车制造靠组装大量离散零件来干活，每个零件都会增加重量、接头和潜在失效点。
打印技术不太一样，它能让一个结构承担原本要好几个零件共同完成的功能。
Czinger在21C Spyder上的策略，核心就是这个：把多个零部件融合成更轻、更刚性的单一结构，省掉中间所有连接的部分。

每款21C变体车背后都有BioLogic Engineering，这是Czinger的核心设计与性能哲学。
按新闻稿里的说法，BioLogic Engineering以第一性原理为指导，不被过去定义汽车设计的工具和惯例束缚，从而打开新的可能性。
创始人兼首席执行官卢卡斯·辛格（Lukas Czinger）说，创立Czinger是为了打造汽车性能的下一个时代。
不是以往车型的更快版本，而是根本性的新事物。
他补充说，21C是一台从零开始设计、用汽车界前所未见的技术打造的超跑。
而21C Spyder更进一步，增强了驾驶者与车辆的连接，首发了全球首创技术，也带来了全新的座舱体验。
这种驾驶体验无与伦比。

21C的打印探索不是从Spyder才开始的。
最早发布21C时，这辆车已经围绕一个大部分手工组装的车架打造，核心部件用公司专有铝合金打印，包括Inconel排气系统、用于增加强度的钛合金挡风玻璃边框结构。
再往后创始人Kevin Czinger透露，除了减震器等部件外，几乎整个底盘和悬架系统都是通过Divergent的制造平台打印并组装出来的。
这套平台也被带出了21C之外：Czinger推出了Hyper GT，一款基于相同打印底盘技术的四门轿车，还出了第二款针对极速性能优化的21C车身风格。
支撑这些扩展的，是Divergent Technologies在2022年拿到的8000万美元设施资金，计划把打印平台从Czinger推广到其他汽车制造商。

其他厂商也在往这个方向走，不少用的还是Divergent的平台。
阿斯顿·马丁的DBR22敞篷跑车，首发时就用了3D打印后副车架，在不牺牲刚度的前提下实现减重，这个品牌自己也说这种打法非常适合小批量、高性能的车型。
阿斯顿·马丁还和一家叫Domin的公司合作，搞了一套围绕3D打印核心构建的液压悬架单元，用25条流体通道替代了传统的外部管路。
这些努力本质上都在解决同一个底层低效问题：太多独立零件、太多额外质量，只是路径和合作伙伴不同。
不过到目前为止，Czinger依然是把这套逻辑推向整车最彻底的尝试。

当然，这种整合的代价也很现实。
打印件在制造规模上能支撑多少产量，成本曲线什么时候能降下来，这些都是小批量探索阶段没有解决的问题。
Czinger用30台限量敞篷超跑来验证的，可能不只是这台车本身，而是一条从几百个零件拼一台车、变成几十个核心结构长成一台车的路。
这条路能不能从超跑走向更大众的舞台，那要等Divergent的技术平台真正落到更多车企的产线上才看得出来。