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內容概述:
車身結構與覆蓋件的關係車身輕量化與減重的區別在各大車系中日系汽車總被視為安全性最差的選項,其實這是種帶有有色眼鏡的偏見!五大外國品牌車系裡實際為韓系汽車最差,日系汽車與其相比的綜合水平略為高一些,歐系中的德系大眾汽車的人設已經崩塌;法系雷諾是尼桑換殼車所以無需評價,標緻雪鐵龍過於冷門也沒有參考價值。
所以在車輛結構強度(防撞保護能力)方面表現比較好的汽車,是自主品牌和美系汽車,不過與「鐵皮厚度」仍舊沒有絕對關係。
01兩道防撞結構
在車輛碰撞測試中有正面100%強度測試,這一類目考驗的是「梁」的強度。要知道汽車使用的保險槓只是起到裝飾效果,材質為各類型的工程塑料;真正起到防撞保護作用的是內部的橫縱梁,流程如下。
橫梁吸能盒縱梁發動機車身沒有看錯,發動機也是防撞保護中的重要一環。正面的撞擊力首先由弓形防撞(橫)梁接受衝擊,如撞擊力較弱則按照上述順序傳遞到車架緩衝結束;如果撞擊力偏大則會壓扁吸能盒再傳遞,而假設撞擊力達到擠扁吸能盒還有很大的程度,此時橫梁就有可能被擠斷,撞擊力則直接由「發動機下沉系統」緩衝,但並不是所以車輛都有這項配置,所以也有可能直接由機體和支架以變形為代價進行緩衝還。
圖1:正常傳遞流程正面
圖2:正常傳遞流程車尾(沒有縱梁直接到車身)
圖3:發動機下沉保護概念
問題1:如何判斷100%碰撞保護能力呢?
答案顯然是基於對前後防撞梁結構強度的判斷,比如某些日系汽車使用的是單層輥壓防撞梁,厚度不足1mm,這種梁的強度顯然是非常低的,中低速碰撞起不到有效保護效果。同理被追尾問題也相同,某些用單層鋼板而且縮進車尾(比尾門垂直線往內)的防撞梁起不到保護效果,碰撞時損傷的尾門或撞擊導致車架變形的概率會非常高。
然而這些日系汽車最起碼還有一層單層輥壓的防撞梁,韓系汽車現代起亞會為後防撞梁使用玻璃鋼,有些車的前防撞梁甚至也會用這種材料,什麼是玻璃鋼?
所謂的玻璃鋼指「玻璃纖維加強塑料」,抗拉強度要低於普通的鋼材,相比屈服強度≥660Mpa的高強度鋼差距更大。所以這些車以中低速碰撞也會有相當大程度的損傷,車輛的維修成本與駕乘人員損傷的程度也會比較大。所以在IIHS的測試中,有些韓系汽車被戲稱為「玻璃車」,日系汽車在事故碰撞死亡率的前十名中也佔有多個席位。
問題2:德系汽車的水平究竟如何呢?
目前大眾汽車的水平已經眾所周知,雖然CIASI洗了帕薩特但很難洗白;其主要問題在於第二道防撞保護結構——【柱】。正面25%偏置測試的指撞擊車頭兩側,防撞橫梁最多覆蓋車頭整體寬度的≤65%,兩側是橫縱梁都保護不到的位置。
這一區域需要以車輪與輪旋緩衝撞擊力,之後傳遞到A柱;如果A柱的強度足夠大則能夠將撞擊力通過車架緩衝,反之則會變形甚至斷裂,撞擊力將中控臺往後擠壓,這對與腿部是個很大的挑戰。同時轉向柱有能夠潰縮變形或不能潰縮變形兩種類型,不能潰縮則有可能直接推動方向盤擠壓駕駛員,這是非常危險的;日系汽車中的日產車有很多使用不可潰縮轉向柱,但同款車的海外版本卻使用可潰縮類型。
大眾汽車的水平也確實比較差,至少在CIASI重測帕薩特之前,帕薩特、邁騰(一汽版本帕薩特)以及途觀L,在正面25%的測試中均出現了A柱彎折。相同測試的韓系汽車參考菲斯塔則更加不忍直視,因其頂棚都直接變形了;日系車的非主流選項在這一測試中多為輕微變形,走量的軒逸、卡羅拉、思域等車並沒有進行嚴格測試,這也許是CIASI的他們的「默契」吧。
不過思域還是在側面碰撞測試中出現了B柱彎折,B柱是側面防撞保護的核心結構,在這一方面似乎本田的投入很一般。比如飛度就出現過橫向撞擊車身被撞成兩截的案例,駕駛這些車確實需要謹慎小心。
02輕量化的概念
汽車輕量化是有必要性的,因為整備質量每減輕100kg,百公裡耗油量就能下降0.5L左右;基於巨大的汽車保有量,以及雙積分中的企業燃油消耗量,降低車輛油耗對於企業而言非常重要。
但是車身輕量化的門檻很高,比如屈服強度超600Mpa的普通強度鋁合金,二線企業曾經拿來的價格單顯示的價格也超過4萬一噸。汽車的製造成本往往不超過指導價的一半,其中發動機、變速箱、轉向機、懸架系統,以及研發成本、設備維護、人工等成本的佔比已經很高,普通快銷車想要使用高標準的鋁合金是不現實的,那麼為什麼很多快銷車仍舊很輕呢?
答案顯然是縮減鋼材用量,比如應該用三層或四層鋼板的某些底盤區域,縮減使用2/3層的鋼板當然可以減重;非防撞保護的核心區域不進行加強,這也能降低重量。由於CNCAP和CIASI的碰撞測試類目是固定的,而CIASI的公信力也已經沒有,到底是幹什麼的相信自有公論;而CNCAP本就是所謂的「五星批發部」,碰撞測試的避障和靶車都有接近40%的吸能性。
那麼很多車企就會按照「開卷考試」的模式去對車身加強,由於副駕駛位是不進行測試的,結果則是大量的汽車只對主駕一側進行加強,副駕駛位是勉強算高強度的鋼材。這就是很多合資汽車會很輕盈的原因,自主品牌也有存在相同問題的車輛,但並沒有一線品牌。
總結:判斷車輛的強度與安全性很難,初級方式是通過前後防撞梁的鋼板厚度,以及車門防撞柱或加強筋的標準判斷;這種測試結果有一定的參考價值但比較低,真正的參考還是車輛的核心結構使用的鋼材的屈服強度和抗拉強度數值,不過並不是「高強度鋼的佔比」。
因為車企對鋼材是否為高強度的認知標準不同,比如材料行業認為屈服強度超660Mpa才算高強度鋼;然而有些車輛公布的是高強度佔比超80%,其中有很大一部分只有300~600Mpa,這種數據能說明什麼呢?那麼最終也就只有通過整備質量綜合測量結果或公布強度的數據來分析,當然真正高端的汽車是例外的,因為這些車輛的巨大的品牌溢價空間決定了可以使用優質高強度鋁合金。
編輯:天和Auto-汽車科學島
天和MCN授權發布
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