[汽車(chē)之家 技術(shù)] 前些時(shí)候,長(zhǎng)城為展現(xiàn)其哈弗H6車(chē)型的車(chē)身結(jié)構(gòu)安全性,特意搞了一次翻滾測(cè)試。我并不想過(guò)多評(píng)價(jià)這臺(tái)車(chē)在安全性方面的表現(xiàn),因?yàn)榍拔囊呀?jīng)有所描述了(文章鏈接:哈弗H6翻滾測(cè)試),而這次,我打算借此拆車(chē)的機(jī)會(huì),和你聊聊關(guān)于翻滾測(cè)試的一些問(wèn)題與關(guān)于車(chē)身結(jié)構(gòu)安全性方面的一些事。
○ 我們需要重視翻滾測(cè)試嗎?
想要借著一臺(tái)翻滾測(cè)試車(chē)深入了解車(chē)身結(jié)構(gòu)安全,就要先從翻滾事故聊起。從最直接的角度來(lái)說(shuō),翻滾事故無(wú)非就是“翻車(chē)了”(當(dāng)然這里說(shuō)的可不是什么“在線翻車(chē)”這樣的事故),而車(chē)輛在翻滾的過(guò)程中,最為直觀的一方面體現(xiàn)便是車(chē)體能否在多次翻滾的情況下,依舊保持乘員艙的完整性,不發(fā)生過(guò)大形變,對(duì)乘員造成擠壓。
“高死亡率”的造成,主要集中在兩方面原因:首先,很多國(guó)家并不強(qiáng)制執(zhí)行真正的翻滾測(cè)試項(xiàng)目,即便說(shuō)像IIHS這樣比較嚴(yán)苛的測(cè)試機(jī)構(gòu),它也僅僅通過(guò)模擬的方式,去評(píng)價(jià)一臺(tái)車(chē)的車(chē)頂強(qiáng)度,而非通過(guò)真正發(fā)生翻滾事故來(lái)評(píng)價(jià);另外,對(duì)于車(chē)身結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),大多數(shù)車(chē)企會(huì)著重優(yōu)化車(chē)輛前后兩端的吸能區(qū)域和車(chē)側(cè)、車(chē)頂強(qiáng)度,而當(dāng)它們組合在一起,也就是評(píng)價(jià)車(chē)身整體安全性的時(shí)候,似乎沒(méi)有什么人會(huì)特別關(guān)注這一點(diǎn),而這恰恰是翻滾事故當(dāng)中所要考察的一方面。
所以說(shuō),從某種角度來(lái)看,傳統(tǒng)碰撞測(cè)試項(xiàng)目+翻滾測(cè)試才是一種比較全面的評(píng)價(jià)乘員艙整體安全性和車(chē)內(nèi)乘員保護(hù)的方式。目前來(lái)說(shuō),除了上述所說(shuō)的IIHS車(chē)頂強(qiáng)度測(cè)試之外,諸如北美的NHTSA(美國(guó)高速公路安全管理局)翻滾測(cè)試等都是更貼合于實(shí)際側(cè)翻狀態(tài)的一種實(shí)驗(yàn)方式。目前,NHTSA算是全世界最注重側(cè)翻安全的評(píng)測(cè)機(jī)構(gòu)之一,這主要是因?yàn)樵诒泵朗袌?chǎng),很多消費(fèi)者會(huì)選購(gòu)重心較高的SUV與皮卡車(chē)型,而這些車(chē)型,恰恰是在乘用車(chē)當(dāng)中最容易發(fā)生側(cè)翻的車(chē)型。
○ 如何評(píng)價(jià)一臺(tái)翻滾測(cè)試之后的車(chē)輛安全性?
其實(shí)很簡(jiǎn)單,我們就直接從一臺(tái)車(chē)翻車(chē)的角度去考慮。首先,之前也提到過(guò)的一點(diǎn),乘員艙的完整性是最重要的,而車(chē)身結(jié)構(gòu)正是保證在受到碰撞之后乘員艙不會(huì)受到擠壓的關(guān)鍵。
車(chē)身強(qiáng)度夠了,那么在翻車(chē)之后就一定是安全的嗎?其實(shí)還不夠。在實(shí)際翻滾事故發(fā)生的過(guò)程中,乘員艙內(nèi)部的零部件不致傷也是關(guān)鍵。在這一點(diǎn)上,一方面內(nèi)飾的各個(gè)零部件要裝配緊實(shí)無(wú)松動(dòng),不發(fā)生二次傷害,另一方面要在發(fā)生碰撞時(shí),乘員可接觸到車(chē)體的位置都應(yīng)該具備緩沖。
除了上述所說(shuō)到的側(cè)氣囊與氣簾保護(hù)之外,在一些氣囊氣簾保護(hù)不到的部位,就需要內(nèi)飾部件盡可能地去做軟化處理,以防止乘員在受不到氣囊氣簾保護(hù)的位置發(fā)生硬碰硬的接觸。
在受到側(cè)向碰撞或側(cè)翻事故之后,車(chē)門(mén)位置難免會(huì)發(fā)生一定程度的形變,而這種形變,將很有可能導(dǎo)致車(chē)門(mén)無(wú)法正常打開(kāi)的情況,這就阻礙了車(chē)內(nèi)乘員的逃生,并且即便救援隊(duì)及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng),變形且難以打開(kāi)的車(chē)門(mén)也將會(huì)阻礙整個(gè)營(yíng)救過(guò)程,造成救援困難。
這就對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)提出了更高要求:既要保證車(chē)身框架結(jié)實(shí),吸能充分,還要保證在發(fā)生事故之后方便破拆,想做到三者兼具可謂十分困難。目前而言,像沃爾沃等品牌轎車(chē)已經(jīng)針對(duì)一些框架位置設(shè)計(jì)了破拆點(diǎn),方便在發(fā)生事故的時(shí)候快速破拆。
所以說(shuō),當(dāng)同時(shí)做做到車(chē)身強(qiáng)度高、車(chē)內(nèi)裝配質(zhì)量好、乘員保護(hù)充分,外加車(chē)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理這四方面,我們才能判定這臺(tái)車(chē)在側(cè)翻事故當(dāng)中屬于比較安全的車(chē)型;谝陨纤姆矫,下面我們來(lái)看看這臺(tái)哈弗H6“事故車(chē)”的車(chē)身結(jié)構(gòu)與車(chē)內(nèi)是否滿足這些條件,并從每一個(gè)細(xì)節(jié)點(diǎn)去為你闡述關(guān)于車(chē)身結(jié)構(gòu)安全方面的知識(shí)。
○ 關(guān)于車(chē)身前后部分的結(jié)構(gòu),你需要知道的事
好了,廢話不多說(shuō),讓我們先從這臺(tái)“事故”車(chē),來(lái)看看關(guān)于車(chē)身結(jié)構(gòu)方面的一些知識(shí)。首先從基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)講起,一臺(tái)汽車(chē)的白車(chē)身包含什么?其實(shí)就是一臺(tái)車(chē)的主體框架和它的外覆蓋件,但不包含“四門(mén)兩蓋”。
而至于說(shuō)在受到碰撞之后,車(chē)身是如何受力并分散掉的,我們分為車(chē)頭/車(chē)尾吸能保護(hù)與車(chē)身側(cè)面/車(chē)頂框架兩個(gè)部分來(lái)具體為你闡明。先來(lái)說(shuō)說(shuō)車(chē)頭/車(chē)尾,與側(cè)面不同的是,由于車(chē)頭與車(chē)尾區(qū)域與乘員乘坐位置還留有一定吸能的空間,故在應(yīng)對(duì)碰撞的時(shí)候,與其設(shè)計(jì)的比較堅(jiān)硬,不如將它們?cè)O(shè)計(jì)得更“軟”一些。
為了保證前防撞橫梁在碰撞的時(shí)候僅發(fā)生彎折而非斷裂,在橫截面造型上就要下一番功夫。哈弗H6的防撞橫梁采用的是類(lèi)似“B”字形的設(shè)計(jì),材質(zhì)為沖壓鋼板。除此之外,在其它車(chē)型上你還能見(jiàn)到“日”字形與“目”字形等橫截面形狀的橫梁設(shè)計(jì),它們的目的都是為了增加橫梁的強(qiáng)度,以保證橫梁不發(fā)生失效斷裂。要知道如果橫梁發(fā)生了失效斷裂的話,碰撞力將會(huì)直接入侵前發(fā)動(dòng)機(jī)艙,進(jìn)而直接讓發(fā)動(dòng)機(jī)等零部件直接入侵到乘員艙內(nèi),后果不可想象。
車(chē)頭縱梁主要承受的是由橫梁傳遞過(guò)來(lái)的正面碰撞力,由于其傳遞路徑位于乘員艙下方,不存在入侵問(wèn)題,故在這里的設(shè)計(jì)可以采用強(qiáng)度較高的鋼梁。不過(guò)在碰撞力傳遞引導(dǎo)方面,這里也是可以做優(yōu)化設(shè)計(jì)的,而優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要體現(xiàn)就在乘員艙底部縱梁位置。
上面說(shuō)到的都是一些大重疊角正面碰撞下,車(chē)頭位置的受力情況。那么像IIHS 25%小重疊角正面碰撞這樣的情況呢?要知道這樣的碰撞環(huán)境很有可能就繞開(kāi)車(chē)頭橫梁了,那碰撞力不就直接傳遞到乘員艙了嗎?
前文說(shuō)到,由于車(chē)頭與乘員艙還有著一定距離,故如果能利用好這段距離,做好吸能與力的正確傳遞作用,那么對(duì)于這種正面碰撞就不是什么難題了,小重疊角正面碰撞同樣如此。一種方式是,通過(guò)加寬前防撞梁尺寸,讓前防撞橫梁盡可能地接受碰撞力,并在左右兩側(cè)做斜梁設(shè)計(jì),將碰撞力通過(guò)斜梁傳遞到車(chē)頭縱梁部分實(shí)現(xiàn)保護(hù)。但這樣的設(shè)計(jì)其實(shí)就是在原有的結(jié)構(gòu)技術(shù)上做了一些強(qiáng)化,其真正能應(yīng)對(duì)小重疊角碰撞的能力十分有限,而這就對(duì)車(chē)頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。
關(guān)于車(chē)身的車(chē)頭結(jié)構(gòu)部分差不多就是這些,我們?cè)賹⒁暰轉(zhuǎn)向車(chē)尾。其實(shí)車(chē)頭和車(chē)尾在碰撞保護(hù)與吸能方面的設(shè)計(jì)會(huì)比較相似,都是采用了防撞橫梁承受碰撞力,再加以吸能并傳遞到車(chē)底縱梁的方式。
說(shuō)了這么多,現(xiàn)在的你是不是感覺(jué)受益匪淺,終于知道車(chē)頭車(chē)尾碰撞結(jié)構(gòu)安全的奧秘了?別著急出去和別人顯擺,因?yàn)榻酉聛?lái)還有干貨等著你。
○ 關(guān)于乘員艙與籠狀車(chē)身強(qiáng)度,你需要知道的事
說(shuō)完了車(chē)頭/車(chē)尾,我們?cè)賮?lái)看看車(chē)側(cè)與車(chē)頂。這兩個(gè)部位有別于車(chē)頭/車(chē)尾的最大區(qū)別,相信你也能看得出來(lái):沒(méi)有可以緩沖的區(qū)域!沒(méi)錯(cuò),在受到碰撞的情況下,車(chē)側(cè)和車(chē)頂位置是直接貼附于乘員艙的,故在這一地方布局吸能設(shè)計(jì),顯然是不現(xiàn)實(shí)的。
前文提到了車(chē)底縱梁,它是用于傳到并釋放前后兩端碰撞力的結(jié)構(gòu),除此之外,車(chē)底還有一些橫梁結(jié)構(gòu),便是用于強(qiáng)化橫向碰撞力分散的結(jié)構(gòu)。當(dāng)車(chē)輛受到側(cè)面撞擊的時(shí)候,車(chē)身側(cè)面直接受到的側(cè)向力將通過(guò)這里分散到車(chē)身底部,以達(dá)到卸力的作用。
有了這一套框架體系,當(dāng)車(chē)輛發(fā)生側(cè)碰或翻滾事故的時(shí)候,它便能保證乘員艙的完整性,使得乘員艙不會(huì)受到過(guò)大的沖擊變形。下面我們就通過(guò)這次碰撞實(shí)驗(yàn)實(shí)例來(lái)為你分析在翻滾情況下,車(chē)身主體結(jié)構(gòu)發(fā)生的一些變化。
哈弗H6翻滾測(cè)試視頻:
(想看翻滾測(cè)試結(jié)果?開(kāi)頭有鏈接,這里再給你一次:哈弗H6翻滾測(cè)試)
就像前文說(shuō)到的一樣,這種翻滾實(shí)驗(yàn)主要考驗(yàn)的是籠狀車(chē)身部分的強(qiáng)度,與車(chē)頭/車(chē)尾結(jié)構(gòu)安全的相關(guān)性不大。從實(shí)拍圖片上看,由于右側(cè)A柱為拋出時(shí)的第一次撞擊受力位置,故這里產(chǎn)生了籠狀車(chē)身的最大可見(jiàn)形變。
所以說(shuō),即便在A、B柱等位置采用了超高強(qiáng)度(>1500MPa)的熱成型鋼作為主體框架結(jié)構(gòu),它仍然會(huì)產(chǎn)生一定入侵量。那么這個(gè)入侵量究竟對(duì)車(chē)內(nèi)造成了多么大的影響呢?我們來(lái)到車(chē)?yán)镆惶骄烤埂?/p>
所以說(shuō),在車(chē)側(cè)和車(chē)頂位置,一定要采用強(qiáng)度足夠高的鋼梁,并在設(shè)計(jì)上保證碰撞力能及時(shí)分散到其它方向,才能保證乘員艙的完整性。這一點(diǎn)是與車(chē)頭、車(chē)尾部分的安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所不一樣的地方。
○ 關(guān)于車(chē)內(nèi)保護(hù),你需要知道的事
說(shuō)完了車(chē)身結(jié)構(gòu),下面我們?cè)賮?lái)簡(jiǎn)單介紹一下車(chē)內(nèi)的部分結(jié)構(gòu)是如何保證乘員不受傷的。首先,在發(fā)生碰撞的過(guò)程中,安全氣囊的作用是功不可沒(méi)的,它能夠瞬間膨脹,保證乘員頭部及軀干不會(huì)因?yàn)橐苿?dòng)而與乘員艙內(nèi)部產(chǎn)生碰撞。
除了保護(hù)車(chē)內(nèi)乘員安全的作用之外,從某種層面上來(lái)說(shuō),氣簾也可以減少車(chē)輛側(cè)窗玻璃飛濺到車(chē)內(nèi)的發(fā)生,減少車(chē)內(nèi)乘員二次傷害的可能。而側(cè)氣囊則主要是在翻滾過(guò)程中,保護(hù)假人軀干部位不受到撞擊。
相比車(chē)身而言,車(chē)內(nèi)安全性無(wú)外乎就是考慮二次受傷隱患、乘員運(yùn)動(dòng)限制和安全氣囊保護(hù)這三方面。只要將這三方面做好,并且乘員能夠自覺(jué)系好安全帶,那么即便面對(duì)翻滾測(cè)試這樣的碰撞,它也能應(yīng)對(duì)自如。
○ 關(guān)于其它方面,一些小小的冷知識(shí)
借著拆解的機(jī)會(huì),這里就當(dāng)是個(gè)彩蛋,為你聊聊關(guān)于車(chē)輛安全性的一些冷知識(shí)。首先我們要說(shuō)到的是關(guān)于車(chē)輛座椅的安全性,你不要簡(jiǎn)單的以為我只會(huì)聊聊什么側(cè)向包裹性這些東西,今天,我們來(lái)聊聊座椅填充物設(shè)計(jì)、頭枕設(shè)計(jì)與安全性方面的知識(shí)。
除了座椅上的那些不為人知的安全設(shè)計(jì)之外,在碰撞發(fā)生之后,油液泄漏也有可能帶來(lái)一些自燃風(fēng)險(xiǎn)。所以在本次翻滾實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,測(cè)試車(chē)采用了滿油狀態(tài)測(cè)試,以評(píng)估其在發(fā)生翻滾事故當(dāng)中,會(huì)不會(huì)出現(xiàn)自燃風(fēng)險(xiǎn)。
從測(cè)試結(jié)果上來(lái)看,該車(chē)并沒(méi)有發(fā)生油液泄漏現(xiàn)象,油箱蓋密封完好,懸架因受到?jīng)_擊變形,但卻沒(méi)有影響到油箱結(jié)構(gòu)。
編輯總結(jié):
看完全篇文章,你在車(chē)身安全性方面就基本上“通關(guān)”了。本次借著一臺(tái)翻滾測(cè)試的哈弗H6測(cè)試車(chē),為你講解在翻滾事故發(fā)生之后,一臺(tái)車(chē)究竟會(huì)呈現(xiàn)出什么樣的狀態(tài),并且通過(guò)我們拆開(kāi)來(lái)看,也為你解答了關(guān)于車(chē)身安全性相關(guān)的知識(shí),在感慨中國(guó)品牌車(chē)輛越來(lái)越安全的同時(shí),最重要的還是希望每一位讀者都能從中學(xué)到一些相關(guān)知識(shí),以便日后在你買(mǎi)車(chē)的時(shí)候,也能和別人頭頭是道。(文/圖 汽車(chē)之家 舒寧)
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