[汽車之家 冷科技]　　年前關于帕薩特25%偏置碰撞的視頻刷屏了整個網(wǎng)絡，和你一樣，我也看了當時的碰撞視頻，可以說再好的銷量也掩蓋不了帕薩特乘員艙變形的事實。網(wǎng)友們紛紛指責帕薩特偷工減料，而隨后沃爾沃S60的25%偏置碰撞的出色表現(xiàn)更像是是火上澆油，讓熟悉了40%偏置碰撞的網(wǎng)友們再一次興奮了起來，實際上這類小偏置碰撞（30%以下都屬于小偏置碰撞），車企們在很早以前就有相關研究，而且不同車企都有自己的共同或者獨特的技術特點，本期的《冷科技》就跟大家聊聊，25%偏置碰撞都有哪些不為人熟知的知識點，以及小偏置碰撞中，車輛會有哪些特別的結構設計。

一、為何要做小偏置碰撞測試？

　　我們目前所有的碰撞測試，都是從汽車事故中獲取的教訓，根據(jù)美國IIHS的數(shù)據(jù)，正面碰撞的幾率是很高的，美國大約在22%，英國大約有27%。

　　而在正面碰撞中，小角度碰撞大概占比在三分之一還要高，而且最重要的是小偏置碰撞非常容易造成乘員艙的變形，尤其是腿部和腳部傷害，因此對車輛進行小偏置測試是刻不容緩的。

二、同樣是偏置碰撞，25%偏置碰撞都有哪些秘密？

　　雖然都是偏置碰撞，但25%偏置碰撞卻和40%偏置碰撞有很大的不同。40%偏置碰撞中，碰撞能量主要通過底盤一側的縱梁，以及前縱梁和副車架（主要是全框式副車架）進行傳遞，總得來說傳遞能量的路線還是很多的，同時也能有效進行吸能，目前大部分車企都可以在這個碰撞項目上得到一個好成績。

　　說完能量傳遞路線不同，我們在來看看25%偏置碰撞對約束系的布置是否也有影響。約束系布置一般考慮碰撞瞬間，安全帶和氣囊之間的匹配，而這個匹配在專業(yè)領域會引入車輛B柱的減速度波形的概念。這個概念我就不多解釋了，大家只要知道，從發(fā)生碰撞到靜止，這個過程越快，減速度越大，那么在正面碰撞里面，100%正面碰撞和40%偏置碰撞發(fā)生速度都是相對很快的，因此減速度也會很大。

　　上面這張圖可能過于晦澀，大家只要了解小偏置碰撞在約束系的布置上并不需要額外的改變，滿足40%偏置碰撞約束系的布置就能滿足小偏置碰撞。

　　第二點也是最重要的一點，小偏置碰撞由于碰撞過程中碰撞點在底盤縱梁以外的區(qū)域，因此作為主要吸能構建的縱梁沒有發(fā)揮作用，而大量的能量是由上縱梁進行吸收和傳導，因此當前段結構的整體吸能不足時，就會導致乘員艙承受較大壓力，如果乘員艙材料不好，就會因為承受的力較大而發(fā)生變形。

三、從碰撞結束后的車身位置，我發(fā)現(xiàn)了一個有趣的現(xiàn)象

　　在觀摩碰撞的過程中，我還發(fā)現(xiàn)了一個有意思的現(xiàn)象，碰撞停止后車輛一般會有兩個位置。一個是車頭向前，而有繼續(xù)向前方滑動的現(xiàn)象，最終停在了剛性避障的前方；第二類是碰撞后幾乎立刻停止，并發(fā)生側向位移，最終碰撞車成90°的角度和剛性避障相對。

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　　這種現(xiàn)象有無道理可言？或許下面的這個模型能很好的說明。我們假設一個簡化的運動學分析，當兩臺完全一樣的車子以64km/h做小偏置碰撞，一臺車在碰撞后繼續(xù)向前滑行，另一臺碰撞后停止，此時會在力的作用下發(fā)生橫移。這兩臺車的碰撞減速度顯然是不同的，滑行的車輛減速度顯然比碰撞停止的車子要小很多，減速度小，最終的沖擊載荷就會小，因此單從減速度和碰撞載荷講，發(fā)生滑動的車輛對乘員艙內造成的傷害就會小。如果我們再考慮其他方向的運動對能量的消耗，車輛在碰撞后繼續(xù)前行也會分散額外的動能。

　　當然，上面只是一個簡單的分析，美國國家碰撞分析中心的資料顯示，他們對碰撞停止位置有過相關研究，并將沃爾沃的碰撞后繼續(xù)前行和發(fā)生碰撞后車頭移動歸因于車身的結構設計的不同，沃爾沃的車身結構設計是在碰撞時進行潰縮吸能同時“彈開”，而其他的情況更偏向傳統(tǒng)的吸能和能量傳導。

四、拋開表像，車身前結構才是最終因素

　　所以，當我們拋開現(xiàn)象，最終還是回到了問題本身：車身結構設計。

　　小貼士：在車身設計中，環(huán)狀結構是一個技術含量很高的設計思路，通常有安全環(huán)、吸能環(huán)以及耐久環(huán)之分。我們常說的A柱、B柱都是在Front Door-Ring的范疇，屬于安全環(huán)。車前部的兩條縱臂和前防撞梁組成的環(huán)則是吸能環(huán)的重要組成部分。而前后車窗外部的環(huán)狀結構一般屬于耐久環(huán)。

　　在2012年IIHS的首次25%偏置試驗測試中，通過測試的兩臺車，沃爾沃S60和謳歌的TL均有此設計。后來，美國和歐洲的碰撞分析中心都認可了此類設計在小偏置碰撞的重要作用。

　　當時測試的奧迪A4和寶馬3系并沒有將上縱梁和底盤的縱梁進行環(huán)狀組合，而是相對獨立的傳遞路徑，因此給乘員艙傳遞了較大的力，造成了乘員艙變形，同時由于這個力過大，對整車的質心產(chǎn)生了巨大的力矩作用，這也是車輛側向旋轉的主要原因。

　　除了shotgun-ring的設計，第二個點來自副車架優(yōu)化。沃爾沃的車子在進行小偏置碰撞時，經(jīng)常會出現(xiàn)碰撞側車輪脫落的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象就是通過對副車架、懸架控制臂的特殊設計來實現(xiàn)。

　　上面所有的分析都是圍繞著車身結構進行，這并不意味著車身材料就不重要，這兩者是缺一不可，只不過關于結構的分析相對而言更清晰，在材料方面，采用更高強度的鋼材是提高碰撞成績的必然因素，這樣配合著合理的能量傳遞路線，才能最終獲得優(yōu)秀的乘員保護能力。

　　目前，使用shotgun-ring結構的車型變得越來越多，比如上汽的榮威RX5 MAX就是典型的，采用了shotgun-ring結構的車型，在25%偏置碰撞中也取得了很好的成績，除此之外還有謳歌、現(xiàn)代汽車等。

五、不同車企有哪些應對措施呢？

　　最后一部分，我們來看看除了沃爾沃的吸能環(huán)設計之外，還有哪些獨特的車身設計。

1）本田ACE車身結構

　　我們先來看關于本田的小偏置碰撞測試，在IIHS的測試中，雅閣和思域均獲得了很好的成績，不過在碰撞后，車子并沒有發(fā)生大的滑動而是發(fā)生了掉頭的現(xiàn)象，就是我們最初說過的兩種現(xiàn)象中的第二種，我們認為成績可能不會很好的情況。但從測試結果看，本田成績很好，這就跟ACE車身結構有著密切關系。

　　那么為什么同樣設計了shotgun-ring結構，卻沒有發(fā)生類似沃爾沃車型那樣向前移動的情況呢？其本質原因是本田ACE的shotgun-ring結構連接形式。

　　所以對ACE車身來說，當車輛發(fā)生小偏置碰撞時， 車輛會因為前部車身設計而進行橫移，同時上縱梁和底部的縱梁也能吸收和分散能量，以此保護乘員安全。相比較而言，沃爾沃的思路有點類似是在小偏置碰撞中將車身“彈”開，同時允許乘員艙的門檻梁和剛性避障進行二次接觸碰撞，這將對乘員艙的側圍欄提出很高的需求。

2）奔馳、寶馬等車企的前保險杠加強及延長結構

　　加長駕駛員側保險杠，并采用特殊結構以此來提高25%偏置碰撞的成績，也是很多車企選擇的方案，這種方案相比沃爾沃和本田的ACE車身，對技術的要求相對更低，成本更好把控。

　　一般是在保險杠側面設計一種側向位移導向機構，在發(fā)生碰撞后可以把車輛推開，這種情況一般能得到很好的乘員艙表現(xiàn)，歐洲動態(tài)測試中心曾經(jīng)對其進行過單獨試驗，發(fā)現(xiàn)應對測試的效果確實很好。奔馳C級、寶馬3系以及福特�？怂乖贗IHS剛進行小偏置碰撞測試時，都采用過這種設計來應對，不過隨著時間的發(fā)展，這些車企也開始和shotgun-ring結構結合使用。

3）斯巴魯環(huán)狀車身設計

　　除了沃爾沃，在IIHS測試中還有一個總是名列前茅的品牌，這就是斯巴魯，而斯巴魯SGP平臺的車身設計本質就是環(huán)狀車身設計。

4）豐田TNGA架構的shotgun-ring結構

　　豐田TNGA架構采用了十分明顯的shotgun-ring結構，同時做了改進，比如采用的是延長上縱梁到縱梁以及前保險杠的形式，形成一個優(yōu)秀的能量分散線路。

　　這樣可以彌補車體前端結構整體吸能不足的缺陷，同時也能避免變形過程中乘員艙承受較大的縱向載荷，是一種很優(yōu)秀的車身設計方案，我們從新凱美瑞的碰撞成績中也能得到確認。

  編輯總結：通過這篇文章，我們詳細的了解了小偏置碰撞的方方面面，尤其在車身前端的結構設計方面，每種方案其實都有自己的優(yōu)點和存在的問題，這是不同車企在衡量成本和結構設計后組合而成的，當然我們作為消費者，對不同品牌的車型結構有詳細了解有利于我們更精準的選擇適合自己的車子。另一方面，隨著技術的迭代，想要在小偏置碰撞中取得一個不錯的成績其實不難，就看車企是否有心對駕駛人負責了。（汽車之家 圖/文 冷曉陽）