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忘了汽车钢板厚度吧!汽车重根本不等于安全

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qhtboy

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发表于2016-11-01 08:34:52 |只看该作者|倒序浏览

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       汽车碰撞是一个非常复杂的大位移、大应变的非线性物理过程,约束变量多达上千种。而在汽车碰撞发生时,汽车的被动安全性正是体现在通过车体的结构变形吸收碰撞能量,从而减轻乘员和行人所受伤害的程度。因此,改善汽车结构抗撞性的重要方法就是通过合理的结构以及材料本身吸收更多的碰撞能量,从而减少碰撞双方人员所遭受的能量冲击。

所以如果21世纪已经过了快20年的时候,还在有人说“钢板厚的汽车就是安全的汽车”,那你完全可以“拒绝他的消息,并回给他一个白眼”。为什么这么说?下面笔者给大家举一个例子。



史上最严苛的碰撞测试告诉你吸能的重要性

如果大家还有印象的话,两年前本田曾经搞了国内第一个全程对外公开的车对车碰撞试验,当时引起了业内的广泛关注。除了因为是首次全程公开外,此次碰撞条件的苛刻程度也是前所未有的。当车对车、15度角碰撞、25%碰撞重叠率、各自车速56km/h这样几个关键词聚在一起时,毫无疑问这就是市场最严苛的碰撞测试。


自从美国公路安全保险协会IIHS于2012年开启25%正面偏置碰撞后,这项测试俨然成为众多汽车品牌的滑铁卢,甚至包括奥迪、奔驰、雷克萨斯在内的一众豪华品牌车型在测试中也仅取得了“Poor”的最差评级,然而彼时本田旗下的雅阁、思域、奥德赛等车型却取得了“Good”的最高评级。



然而这次测试的情况又不一样。虽然同样采用了25%的偏置重叠率,但IIHS是车辆与固定物体相撞,速度为64km/h;而本田的测试为车对车碰撞,相对速度超过100km/h。而且由于受力面均为不规则物体而非坚硬壁障,碰撞的结果也更不可控。此外,15°角也能更好地模拟真实道路上的对撞事故,比如车辆跑偏或急打方向盘导致与对向来车相撞。

碰撞测试的结果是两辆雅阁测试车的乘员舱均无明显变形,四个车门可顺利打开,无论是驾驶席假人还是副驾驶席假人的头部、胸部等关键部位受到的伤害值都远远低于基准值,最大伤害值也仅为基准值的60%左右,表现十分优秀。这意味着现实情况下如果发生如此严重的事故,两车的驾驶员都可以“自行下车处理事故”。


不管是IIHS的碰撞测试结果还是本田自己的对撞测试结果,体现出来的都是本田在车身结构设计上吸能的理念。本田自己称为“ACE”的车身构造全称是“Advanced Compatibility Engineering”,直译过来就是承载式车身结构。其中很关键的部分在于除了常规用于吸能的车架纵梁外,本田的ACE车身增加了顶架和下横梁分散及吸收能量,并将能量分散到车身前支柱和地板上,从而防止下横梁与对方车辆的零部件结构发生错位,提升碰撞能量吸收效率,大幅降低对乘员舱的负荷。其它车型就算在这个位置有相应的金属构造,也不是关键的防碰撞构造,设计和用材也并不相同。



事实上,受限于车辆自身固有结构,其驾驶安全性不可能无限提升。在此条件下,若能从整体结构考虑,充分发挥车辆在碰撞发生时自身的吸收碰撞能量能力,即通过车辆碰撞产生变形,从而缓解乘员与被碰撞方所受冲力,显然是一种行之有效的手段。而“碰撞兼容性”的共存安全理念,让即使是大小、轻重不同的两车相撞,也不会让任何一方受到太大损伤,这更是未来汽车被动安全发展的重要趋势。

其实当时笔者看到本田的对撞试验后,曾笑言本田“胆子还不够大”。若是对撞的车型不是两辆雅阁,而是雅阁和同级别某款德系车,测试后比较两辆车的乘员保护水平,岂不是会更加有趣,更加颠覆国人的固有认知?当然,这只是一句玩笑话。然而一个事实却是本田在世界各国安全碰撞测试中总是拿高分。不仅在中国C-NCAP接连拿到最高分,就是在更严格的美、欧、日碰撞测试中,本田也是高分常客。而在国内,本田也是积极推动汽车安全传播的车企,举办或赞助了一系列汽车安全的宣传推广。



(2015年本田进行了思铂睿与奥德赛的时速50公里正面碰撞实验,碰撞的偏置率为50%。实验显示,ACE承载式车身构造对双方车辆成员都起到了很好的保护。)

在事故发生时,人的生命永远是在第一位的,所有的安全措施应当是为将双方所受伤害减小到最低服务。所以,“吸能”不应理解为车太软,“为了所有人的安全”也绝不是牺牲自己来保护别人。而所谓的碰撞测试成绩好说是不能反映真实情况的“应试教育”,国外测试成绩的优异说是国产质量不一样,就只能是纯粹地为了黑而黑了。

汽车轻量化的趋势决定了钢板只会变得更薄

汽车轻量化已是不可逆转的潮流,因为轻量化带来的好处实在太多。除了大家能够想到的降低油耗外,车身减重还可以降低支撑结构的重量,降低车身惯性,从而提升车辆加速性能和制动性能,更有利于车辆安全性的提升。

通过轻质材料减重是近年来汽车行业在轻量化上普遍采用的重要方法。无论是采用铝合金、镁合金,还是高强度钢等材料,根本目的在于使用更少的材料达到同样甚至更好的车身安全性。由于这些轻质材料在单位面积上拥有更好的抗拉压性能和抗疲劳性能,换言之使用更少的材料就能够有原本使用更多普通钢板所拥有的车身强度。


除了使用轻质材料外,采用轻体结构也是也能够达到轻量化的效果。诸如空心变截面、变厚度空间曲面、薄壁高筋等先进结构,促进了车身构件的大型化及车身表面的平整化,减少了车身结构件的数量,提升了车身构件的承载效率,使得使用车身材料更少。

不论是使用轻质材料还是设计轻体结构,当落到实车上展现到消费者眼前的时候,所表现出来的就是车辆变轻了,钢板不那么厚了。这点与德系车还是日系车无关,这是全世界汽车发展的趋势。不信大家可以对比九年前的B6迈腾和今年刚上市的加长版B8迈腾,在车身大幅加长加大的前提下,车身重量竟相差无几甚至更轻。如果说钢板厚和安全划等号的话,那岂不是现今全世界的汽车都变得不再安全了吗?

忘了钢板的事吧,用车身吸能保护乘员才是正道

在汽车车身中,具备缓冲吸能作用的结构主要包括保险杠、白车身、车顶、车门、发动机罩及其它内饰件等。改善这些缓冲结构的材料构成以及功能设计,提高其吸收冲击能量的能力,才能达到提高汽车安全防护的作用,有效保护汽车驾驶者以及道路交通人员的人身安全,即使出现事故也能将双方所受伤害减小到最低。



(2016年本田进行了混动版雅阁碰撞实验,结果同样展现了ACE车身技术的吸能优势,前脸明显溃缩,但车门能够正常打开,对乘客保护非常有效。)

而这些问题都需要汽车设计师以及理论工作者加以仔细研究并通过反复试验才能解决,也是当前汽车研制过程中要加以重点解决的重要技术难题。这不仅对于提高汽车碰撞安全性具有重要的理论意义,对于保证乘员生命财产安全也具有重要的现实意义。

所以忘了钢板的厚度吧,也别再用车身重量去衡量一辆车是否安全了。

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少年如风自在

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发表于2016-11-01 09:40:31 |只看该作者|倒序浏览

沙发

所以忘了钢板的厚度吧,也别再用车身重量去衡量一辆车是否安全了。

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