[汽車(chē)之家 安全技術(shù)] 鋼板越厚越安全,似乎這個(gè)“理論”已經(jīng)根深蒂固于大多數(shù)人的心中,然而今天我們要說(shuō)的是,其實(shí)現(xiàn)在的汽車(chē)更像是個(gè)“軟蛋”,因?yàn)樗谠O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段就預(yù)先想好了在碰撞時(shí)應(yīng)該如何正確地“受傷”,其目的只有一個(gè)就是提升被動(dòng)安全性,所以下面我們就來(lái)聊聊汽車(chē)為什么“軟”?以及“軟”在哪里?
在前段時(shí)間我們對(duì)關(guān)于鋼板厚度與安全性的問(wèn)題進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查,其中百分之四十多的人認(rèn)為鋼板厚度與碰撞安全性沒(méi)有直接關(guān)系,而今天我們進(jìn)一步探討碰撞安全性,并且告訴您鋼板越厚不代表安全性越高,甚至部分結(jié)構(gòu)的“軟”才能讓汽車(chē)更安全。
● 什么?最先“軟”的不是日系車(chē)是奔馳?
對(duì)于汽車(chē)這個(gè)鋼鐵之軀的工業(yè)產(chǎn)物,曾經(jīng)一直被認(rèn)為是越堅(jiān)硬越安全的,也因此很多人質(zhì)疑日系車(chē)的安全性,“軟”、“不耐撞”這樣的字眼會(huì)經(jīng)常用來(lái)形容一些日系品牌,但通過(guò)E-NCAP、C-NCAP、IIHS等專(zhuān)業(yè)的碰撞測(cè)試中心讓我們了解到,車(chē)身結(jié)構(gòu)的潰縮式吸能設(shè)計(jì)在很大程度上提升碰撞安全性,也就是說(shuō)合理地“軟”才是安全的。那是不是日系品牌開(kāi)創(chuàng)了碰撞吸能的設(shè)計(jì)理念呢?
比拉•巴恩伊出身于匈牙利一個(gè)很有名望的軍官家庭,良好的家庭環(huán)境讓他完成了維也納大學(xué)機(jī)電工程系的學(xué)業(yè),讓家族驕傲的是比拉•巴恩伊一生有2000多項(xiàng)專(zhuān)利,這個(gè)數(shù)字是愛(ài)迪生發(fā)明專(zhuān)利數(shù)量的兩倍。
他將車(chē)身分為三部分,乘員艙部分由剛性較強(qiáng)的材料構(gòu)成,盡可能保證發(fā)生碰撞時(shí)不會(huì)變形,而乘員艙前后兩個(gè)區(qū)域則是可以潰縮變形的緩沖區(qū),用來(lái)吸收碰撞時(shí)的能量。1959年,奔馳將這樣的設(shè)計(jì)應(yīng)用在了第三代奔馳S級(jí)(W111)上,使它成為了歷史首款具備碰撞吸能設(shè)計(jì)的車(chē)型。
基于比拉•巴恩伊的理念,隨后的碰撞安全技術(shù)不斷發(fā)展,這種“以柔克剛”的理念運(yùn)用到了汽車(chē)各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)不同的材料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),汽車(chē)能夠在碰撞的一瞬間完成多項(xiàng)潰縮吸能的動(dòng)作。下面我們就把這一瞬間分解開(kāi)來(lái),看看汽車(chē)在逐漸被撞扁的過(guò)程中都是哪些部件吸收了能量。
● 第一層防護(hù)——保險(xiǎn)杠
提到碰撞安全性我們最先想到的也許就是保險(xiǎn)杠,沒(méi)錯(cuò),一般來(lái)說(shuō)在碰撞事故中保險(xiǎn)杠是最先來(lái)承受撞擊力的。了解老爺車(chē)的朋友一定知道,早期汽車(chē)的保險(xiǎn)杠是由金屬材質(zhì)制成的,那為什么如今都改用了塑料材質(zhì)?
如何沒(méi)有保險(xiǎn)杠的話,那么車(chē)輛可能因?yàn)橐恍┹p微的碰撞就會(huì)損壞到車(chē)燈、散熱水箱等比較重要的部件,維修成本相應(yīng)的也會(huì)比較高,所以我們不能因?yàn)閷?duì)行人傷害大就直接取消掉保險(xiǎn)杠,而是通過(guò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、材料的改善逐漸將其演化發(fā)展。
可以說(shuō)塑料保險(xiǎn)杠主要在車(chē)速較低的輕微碰撞或者與行人發(fā)生事故中發(fā)揮吸能作用,那如果事故再嚴(yán)重一點(diǎn),更大的碰撞能量該怎么吸收呢?
● “吸能大法”——防撞梁與吸能盒
在早期的保險(xiǎn)杠形式逐漸變成塑料的車(chē)身外觀部件之后,其實(shí)汽車(chē)在保險(xiǎn)杠的后面也演化了防撞梁和吸能盒設(shè)計(jì)。對(duì)于一般中低速度的碰撞事故,它們能夠很好的化解掉碰撞能量,保護(hù)主要的車(chē)體結(jié)構(gòu)。
在防撞梁與車(chē)身縱梁的連接處一般還會(huì)加裝有吸能盒,普通吸能盒也是由鋼板做成,鋼板上會(huì)沖壓出誘導(dǎo)變形的凹槽或者孔洞,另一方法是設(shè)計(jì)成變截面的吸能盒,在撞擊力的作用下,吸能盒能夠按預(yù)先設(shè)計(jì)的形式潰縮變形,最優(yōu)化地吸收能量。
一般來(lái)說(shuō),汽車(chē)的前后防撞梁都會(huì)與吸能盒搭配出現(xiàn),防撞梁較吸能盒的強(qiáng)度要更大一些,這是為了在碰撞時(shí)通過(guò)防撞梁更均勻地將沖擊力分散到車(chē)身左右的縱梁上,提升被動(dòng)安全性。
- 沒(méi)有防撞梁的車(chē)是不是不安全?
當(dāng)提到碰撞安全性時(shí),很多朋友特別關(guān)心的是汽車(chē)有沒(méi)有后防撞梁,他們認(rèn)為沒(méi)有防撞梁就不安全,其實(shí)這樣的結(jié)論并不準(zhǔn)確,因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題需要分兩個(gè)情況講:一種情況是汽車(chē)從設(shè)計(jì)之初就是沒(méi)有后防撞梁的,通過(guò)車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(例如強(qiáng)化車(chē)身尾部的結(jié)構(gòu))也能一定程度上實(shí)現(xiàn)防撞鋼梁的作用,所以就不能以偏概全的說(shuō)它們的安全性不如有防撞梁的車(chē)型,甚至有防撞鋼梁的車(chē)型如果鋼梁的設(shè)計(jì)不合理,其效果可能也是形同虛設(shè);另一種情況是,一款車(chē)型在設(shè)計(jì)之初是有后防撞梁的,但后期卻把它省掉了,而且省掉后沒(méi)有相應(yīng)地車(chē)身結(jié)構(gòu)加強(qiáng),那么肯定是對(duì)碰撞安全性有影響的。
通過(guò)結(jié)構(gòu)變形的原理來(lái)吸收能量,其本質(zhì)是將碰撞瞬間的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能(一般表現(xiàn)于碰撞后的車(chē)身部件溫度升高),如果碰撞的能量過(guò)大通過(guò)車(chē)身部件的變形無(wú)法完全吸收怎么辦?因此,車(chē)身在潰縮變形的同時(shí),為了保證乘員艙的安全,也會(huì)有引導(dǎo)能量傳遞的被動(dòng)安全設(shè)計(jì)。
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