[汽車(chē)之家 車(chē)門(mén)/防撞梁調(diào)查] 在正式開(kāi)始拆解前,或許你們已經(jīng)對(duì)指南者的底盤(pán)和平臺(tái)信息有所了解了,目前國(guó)產(chǎn)的第二代Jeep指南者和更小的自由俠均來(lái)源于通用菲亞特小型平臺(tái),為了適應(yīng)全球不同地區(qū)消費(fèi)者的“口味”,它不僅需要硬朗的造型設(shè)計(jì),同時(shí)在安全性和舒適性方面也要考慮周全。我們今天就找來(lái)一臺(tái)指南者進(jìn)行徹底的拆解,來(lái)看一看它的車(chē)身結(jié)構(gòu)安全性以及舒適性,特別是隔音降噪水平究竟怎樣。
此次拆解的是一臺(tái)2017款 200T自動(dòng)臻享版,該車(chē)是指南者1.4T兩驅(qū)版車(chē)型的頂配,采用前輪驅(qū)動(dòng),相比其他配置的前驅(qū)版車(chē)型來(lái)說(shuō)僅有的差異在于車(chē)頂部分,配備全景天窗的車(chē)型在車(chē)頂結(jié)構(gòu)上與不提供天窗的版本有所不同,之后我們會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。
● 前后保險(xiǎn)杠和防撞梁:防撞梁均為鋁合金材質(zhì)。
安全性一直以來(lái)都是購(gòu)車(chē)人關(guān)注的重點(diǎn)之一,很多人會(huì)將車(chē)“硬不硬”作為安全標(biāo)準(zhǔn)高低的考量指標(biāo),殊不知除了“硬”之外,“軟”也是安全設(shè)計(jì)中需要注意的關(guān)鍵點(diǎn),需要軟的部件首當(dāng)其沖的是前保險(xiǎn)杠。在指南者上,該部件使用了較軟的塑料材質(zhì),車(chē)頭底部前防撞梁的外側(cè)還有塑料緩沖塊貼合在保險(xiǎn)杠內(nèi)側(cè),這些設(shè)計(jì)的目的是提供行人保護(hù)。在發(fā)生碰撞時(shí),較軟、且具有彈性的材質(zhì)一定程度上能夠起到保護(hù)行人小腿的作用。
而對(duì)于車(chē)輛本身來(lái)說(shuō),當(dāng)發(fā)生正面撞擊時(shí),最先起到防撞作用的是前防撞梁。與其他品牌車(chē)型普遍會(huì)采用的鋼制防撞梁不同,指南者的前后防撞梁以及車(chē)頭底部的吸能盒都使用了更輕且硬度適中的鋁合金材料,選用這樣的材料是考慮到發(fā)生碰撞時(shí)前后防撞梁需要有一定的潰縮來(lái)抵消一部分撞擊力。
防撞梁和吸能盒均為空心結(jié)構(gòu),通過(guò)自身的變形和潰縮吸收一部分撞擊力。與鋼制部件相比,使用鋁合金的成本更高,理論上廠家應(yīng)該更樂(lè)意使用鋼板才是,而指南者使用鋁材的意義究竟何在呢?工程師稱(chēng),鋁合金具備比鋼板更好的可塑性,在外力作用下能夠穩(wěn)定地改變自身形狀和尺寸,所以其吸收撞擊的能力比鋼板更具可控性,這也是工程團(tuán)隊(duì)最終選擇鋁材的最主要原因。
● 前后縱梁:縱梁由不同厚度、不同材質(zhì)的板材焊接而成。
如果說(shuō)防撞梁是依靠“自我犧牲”實(shí)現(xiàn)吸收和分散沖擊的能量的話(huà),那么縱梁不僅需要具備“自我犧牲”的意識(shí),同時(shí)也必須足夠剛強(qiáng)來(lái)保護(hù)后方乘員艙的周全。乍一看這兩個(gè)要求似乎有些矛盾,但對(duì)于工程團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō),實(shí)現(xiàn)起來(lái)也并非不可能,于是他們想出了用不同材料、不同厚度板材“組合”成完整縱梁的辦法。
首先是前部與防撞梁直接相連的部分,這部分的長(zhǎng)度大約為150mm左右,由厚度為2mm的高強(qiáng)度鋼制造,通過(guò)激光焊接的方式與中部厚度在2.5-3.0mm之間的高強(qiáng)度鋼相連。前部的主要作用是為防撞梁提供支撐,當(dāng)正面撞擊嚴(yán)重到防撞梁抵擋不住的時(shí)候,這部分也能通過(guò)潰縮來(lái)吸收撞擊?v梁中部除了起到連接作用外,同時(shí)也是發(fā)動(dòng)機(jī)支承的安裝位置。
高強(qiáng)度鋼制造的縱梁部分一直延伸到前圍板附近,之后縱梁會(huì)一直延伸到乘員艙底板下方,這里也是整條縱梁強(qiáng)度最大的部分。為了滿(mǎn)足強(qiáng)度需求,工程團(tuán)隊(duì)采用抗拉強(qiáng)度達(dá)到1500兆帕的熱成型鋼制造縱梁后部,而普通的高強(qiáng)度鋼抗拉強(qiáng)度只有400-450兆帕。
后縱梁采用了與前縱梁類(lèi)似的設(shè)計(jì),不過(guò)這里只分為兩個(gè)部分,與后防撞梁連接的部分為高強(qiáng)度鋼材質(zhì),長(zhǎng)度同樣只有約100mm,內(nèi)側(cè)由熱成型鋼制造的后縱梁前部從車(chē)尾一直延伸到油箱下方與底板相連。
● 面對(duì)25%偏置碰撞時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)安全?
正面撞擊依靠前防撞梁和縱梁可抵擋住絕大多數(shù)撞擊力,但若發(fā)生25%偏置碰撞時(shí)指南者又是依靠哪些設(shè)計(jì)保障安全的呢?為了滿(mǎn)足偏置碰撞的要求,指南者在縱梁外側(cè)還設(shè)計(jì)了吸能盒結(jié)構(gòu),這部分的作用也是通過(guò)自身的潰縮實(shí)現(xiàn)抵消撞擊力的目的。
據(jù)工程師透露,偏置撞擊時(shí)除了靠鋼板本身的潰縮吸收撞擊力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,除了“硬抗”外,如何引導(dǎo)后方的A柱躲避正面撞擊也是一種思路,所以指南者在吸能盒的結(jié)構(gòu)上作了優(yōu)化設(shè)計(jì),發(fā)生撞擊時(shí)吸能盒會(huì)“引導(dǎo)”車(chē)身向碰撞部位的另一側(cè)產(chǎn)生輕微的位移,讓A柱與障礙物盡可能“擦肩而過(guò)”。
盡管如此,A柱仍然需要做的足夠“強(qiáng)壯”才能保證座艙具備充足的生存空間。指南者的A柱由內(nèi)板、外板和覆蓋件組成,其中用于受力的是內(nèi)板和外板,這兩個(gè)部分均由熱成型鋼制造。此外我們?cè)贏柱下方同樣看到了吸能盒的設(shè)計(jì),根據(jù)IIHS(美國(guó)公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì))此前對(duì)指南者的撞擊測(cè)試中我們可以看到,指南者無(wú)論是正面撞擊還是偏置撞擊都獲得了“GOOD”(好)的評(píng)價(jià),可見(jiàn)其設(shè)計(jì)還是十分安全的。
● 看抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度不同的板材如何實(shí)現(xiàn)對(duì)B柱強(qiáng)度的設(shè)計(jì)要求。
抵御側(cè)面撞擊時(shí)首當(dāng)其中的便是B柱,所以B柱必須設(shè)計(jì)得足夠強(qiáng)壯。與A柱一樣,B柱中主要承受撞擊力的是外板和內(nèi)板,但與A柱不同的是,只有外板是熱成型鋼,內(nèi)側(cè)為普通的高強(qiáng)度鋼。為了使不同強(qiáng)度的鋼板沖壓時(shí)能夠完全貼合,指南者的B柱使用了Jeep和本特勒共同開(kāi)發(fā)的“PATCHWORK”(熱成型沖壓技術(shù)),受力更均勻,從而更好地控制側(cè)撞潰縮量。
》》》點(diǎn)擊了解Jeep指南者IIHS碰撞測(cè)試成績(jī)《《《
門(mén)檻梁采用高強(qiáng)度鋼制造,與B柱下半部分一樣也是允許有一部分潰縮量的,但潰縮量又不能太大。為了滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要,工程團(tuán)隊(duì)選用的是屈強(qiáng)比(屈服強(qiáng)度除以抗拉強(qiáng)度的比值)接近1的高強(qiáng)度鋼制造門(mén)檻梁,目前這部分使用的高強(qiáng)度鋼屈服強(qiáng)度830兆帕,抗拉強(qiáng)度860兆帕,屈服強(qiáng)度約為0.97,基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
除了使用最新的沖壓技術(shù)外,為了保證不同板材的緊密貼合,指南者全車(chē)共使用了60米長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)膠,其中有80%用了陶氏化學(xué)的20兆帕抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠(普通結(jié)構(gòu)膠為5兆帕左右)用于提升車(chē)身扭轉(zhuǎn)剛度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。特別是高強(qiáng)度鋼與其他板件結(jié)合處,在碰撞時(shí)焊點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中,高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠能避免焊點(diǎn)撕裂,保證結(jié)構(gòu)件的完整性以發(fā)揮其吸能或抵御碰撞的作用。
如果說(shuō)抵御橫向撞擊力的第一道防線(xiàn)是門(mén)檻梁和B柱的話(huà),那么底板橫梁便是保證座艙橫向空間的第二道防線(xiàn)。指南者底板上有兩條橫梁,其中較粗的一條位于主副駕駛座下方,它不僅是承受橫向撞擊的主要部分,同時(shí)也是前排座椅的固定安裝位。從結(jié)構(gòu)上看,工程團(tuán)隊(duì)顯然不允許這里有任何的潰縮?亢蟮臋M梁連接著兩側(cè)B柱,如果仔細(xì)看的話(huà)您會(huì)發(fā)現(xiàn)這條橫梁其實(shí)與中央通道并非完全相連,工程師透露,這就是B柱向內(nèi)輕微潰縮時(shí)底板吸收橫向撞擊力的部分。
● 車(chē)門(mén)的防撞設(shè)計(jì):每扇車(chē)門(mén)內(nèi)都有一條熱成型鋼制造的防撞梁。
仔細(xì)看前車(chē)門(mén)的話(huà),我們同樣能夠發(fā)現(xiàn)激光焊接的痕跡,難道車(chē)門(mén)是由前后兩個(gè)厚度不同的部分焊接而成的嗎?確實(shí)如此,車(chē)門(mén)的前半部分需要與車(chē)門(mén)鉸鏈相連,頻繁的開(kāi)關(guān)車(chē)門(mén)會(huì)對(duì)其耐久強(qiáng)度產(chǎn)生影響,所以這部分需要強(qiáng)化,使用了較厚的鋼板;而后半部分車(chē)門(mén)對(duì)于耐久強(qiáng)度的要求并沒(méi)有那么高,與此同時(shí)反而會(huì)要求在這里需要進(jìn)行輕量化改進(jìn),所以使用了較薄的鋼板,再通過(guò)焊接組合在一起。
拆開(kāi)車(chē)門(mén)密封支座,車(chē)門(mén)內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)一覽無(wú)余。首先最引人注目的是一條截面類(lèi)似“W”的熱成型鋼防撞梁。工程師透露,這條防撞梁是以點(diǎn)焊的方式與車(chē)門(mén)外板直接焊接在一起,強(qiáng)度能夠得到保證。與其他品牌部分車(chē)型使用的管狀車(chē)門(mén)防撞梁相比,這種熱成型鋼防撞梁更符合工程團(tuán)隊(duì)對(duì)防撞梁強(qiáng)度的要求。
● 有沒(méi)有全景天窗對(duì)車(chē)頂強(qiáng)度是否會(huì)產(chǎn)生影響?
全景天窗作為一項(xiàng)時(shí)下流行的配置被各廠家廣泛使用,為了保障車(chē)頂?shù)膹?qiáng)度,天窗與前風(fēng)擋之間的橫梁是由熱成型鋼(1500兆帕)制造的,兩端與同樣由熱成型鋼打造的A柱相連,這樣便使得座艙的前半部分變成了一個(gè)完全由熱成型鋼圍成的“籠子”,提供周全的保護(hù)。
指南者部分低配車(chē)型是不提供天窗的,此時(shí)官方會(huì)在B柱上方和靠后的位置分別增加了一根熱成型鋼橫梁和一根高強(qiáng)度鋼橫梁。據(jù)工程團(tuán)隊(duì)透露,沒(méi)有天窗但加了橫梁的車(chē)型在強(qiáng)度上要優(yōu)于帶天窗的車(chē)頂,不過(guò)不用擔(dān)心天窗版指南者會(huì)有安全問(wèn)題,無(wú)論是否有天窗,車(chē)頂?shù)膹?qiáng)度都是符合設(shè)計(jì)要求的。
● 發(fā)動(dòng)機(jī)艙的隔音降噪是如何實(shí)現(xiàn)的?
說(shuō)完了安全結(jié)構(gòu)我們?cè)賮?lái)看看NVH方面。車(chē)輛啟動(dòng)后各種噪音會(huì)從不同方向傳入車(chē)內(nèi),較為常見(jiàn)的有發(fā)動(dòng)機(jī)噪音、風(fēng)噪、路噪等。打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋我們可以看到,發(fā)動(dòng)機(jī)被黑色裝飾蓋覆蓋,裝飾蓋背面貼有厚實(shí)的海綿,在隔音方面能起到一定的作用,此外發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋、翼子板內(nèi)側(cè)、前圍板等部位也都能找到隔音棉,對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)艙的隔音效果做得還是很周全的。
● 為了過(guò)濾不同頻率的噪聲,隔音材料的選擇和搭配十分重要。
前圍板的兩面都帶有隔音棉,其中乘員艙一面的隔音棉為雙層結(jié)構(gòu),內(nèi)側(cè)為較軟的海綿,而外側(cè)是手感偏硬的毛氈材質(zhì)。工程師透露,兩種不同的材料能夠隔絕的噪音是不一樣的,較軟的海綿是用來(lái)隔絕高頻噪音(200Hz以上,如風(fēng)噪、路噪等),而毛氈是用來(lái)隔絕低頻噪音(20-200Hz之間,如發(fā)動(dòng)機(jī)噪音等)的。
● 其他隔音隔振設(shè)計(jì):
除了堵住噪音來(lái)源之外,通過(guò)一些其他設(shè)計(jì)還能降低噪音的產(chǎn)生,如錯(cuò)開(kāi)不同系統(tǒng)的共振頻率降低共振噪音、優(yōu)化外觀設(shè)計(jì)降低風(fēng)噪等,這些同樣能夠起到改善NVH效果的作用。從實(shí)際的體驗(yàn)來(lái)看,指南者在怠速和低速行駛時(shí)車(chē)內(nèi)噪音不明顯,不過(guò)中高速時(shí)風(fēng)噪和胎噪水平就變得較為明顯了。
● 文章總結(jié):
通過(guò)此次對(duì)指南者的拆解,我們發(fā)現(xiàn)指南者在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和用料上的表現(xiàn)還算不錯(cuò),官方所稱(chēng)的占全車(chē)19%的熱成型鋼基本都用在了前后縱梁、A柱、B柱、車(chē)頂橫梁等關(guān)鍵部位,對(duì)于保證碰撞安全起到了較為關(guān)鍵的作用,而其在IIHS碰撞測(cè)試中的成績(jī)也印證了這一點(diǎn)。在NVH表現(xiàn)上,從此前的評(píng)測(cè)文章中我們可以看到,指南者在怠速和低速行駛時(shí)隔音效果不錯(cuò),但在中高速時(shí)風(fēng)噪和路噪變得較為明顯,可見(jiàn)盡管乘員艙各處使用了多種不同材質(zhì)的隔音材料來(lái)保證靜音效果,但依然還有進(jìn)一步提升的空間。(文/圖/攝 汽車(chē)之家 朱力神、常慶林)
好評(píng)理由:
差評(píng)理由: