[汽車之家 冷科技]　　年前關(guān)于帕薩特25%偏置碰撞的視頻刷屏了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，和你一樣，我也看了當(dāng)時(shí)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(shí)。網(wǎng)友們紛紛指責(zé)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(shí)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(guān)研究，而且不同車企都有自己的共同或者獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)，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(diǎn)，以及小偏置碰撞中，車輛會有哪些特別的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

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(xùn)，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(jìn)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(cè)的縱梁，以及前縱梁和副車架（主要是全框式副車架）進(jìn)行傳遞，總得來說傳遞能量的路線還是很多的，同時(shí)也能有效進(jìn)行吸能，目前大部分車企都可以在這個(gè)碰撞項(xiàng)目上得到一個(gè)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(gè)匹配在專業(yè)領(lǐng)域會引入車輛B柱的減速度波形的概念。這個(gè)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(gè)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(diǎn)也是最重要的一點(diǎn)，小偏置碰撞由于碰撞過程中碰撞點(diǎn)在底盤縱梁以外的區(qū)域，因此作為主要吸能構(gòu)建的縱梁沒有發(fā)揮作用，而大量的能量是由上縱梁進(jìn)行吸收和傳導(dǎo)，因此當(dāng)前段結(jié)構(gòu)的整體吸能不足時(shí)，就會導(dǎo)致乘員艙承受較大壓力，如果乘員艙材料不好，就會因?yàn)槌惺艿牧�較大而發(fā)生變形。

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

　　在觀摩碰撞的過程中，我還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有意思的現(xiàn)象，碰撞停止后車輛一般會有兩個(gè)位置。一個(gè)是車頭向前，而有繼續(xù)向前方滑動(dòng)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(cè)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(gè)模型能很好的說明。我們假設(shè)一個(gè)簡化的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，當(dāng)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(shí)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(dòng)的車輛對乘員艙內(nèi)造成的傷害就會小。如果我們再考慮其他方向的運(yùn)動(dòng)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(dòng)能。

　　當(dāng)然，上面只是一個(gè)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(guān)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(dòng)歸因于車身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不同，沃爾沃的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在碰撞時(shí)進(jìn)行潰縮吸能同時(shí)“彈開”，而其他的情況更偏向傳統(tǒng)的吸能和能量傳導(dǎo)。

四、拋開表像，車身前結(jié)構(gòu)才是最終因素

　　所以，當(dāng)我們拋開現(xiàn)象，最終還是回到了問題本身：車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　小貼士：在車身設(shè)計(jì)中，環(huán)狀結(jié)構(gòu)是一個(gè)技術(shù)含量很高的設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)一般屬于耐久環(huán)。

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

　　當(dāng)時(shí)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(jìn)行環(huán)狀組合，而是相對獨(dú)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(shí)由于這個(gè)力過大，對整車的質(zhì)心產(chǎn)生了巨大的力矩作用，這也是車輛側(cè)向旋轉(zhuǎn)的主要原因。

　　除了shotgun-ring的設(shè)計(jì)，第二個(gè)點(diǎn)來自副車架優(yōu)化。沃爾沃的車子在進(jìn)行小偏置碰撞時(shí)，經(jīng)常會出現(xiàn)碰撞側(cè)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(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。

　　上面所有的分析都是圍繞著車身結(jié)構(gòu)進(jìn)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(guān)于結(jié)構(gòu)的分析相對而言更清晰，在材料方面，采用更高強(qiáng)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(hù)能力。

　　目前，使用shotgun-ring結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(shè)計(jì)之外，還有哪些獨(dú)特的車身設(shè)計(jì)。

1）本田ACE車身結(jié)構(gòu)

　　我們先來看關(guān)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(dòng)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(rèn)為成績可能不會很好的情況。但從測試結(jié)果看，本田成績很好，這就跟ACE車身結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系。

　　那么為什么同樣設(shè)計(jì)了shotgun-ring結(jié)構(gòu)，卻沒有發(fā)生類似沃爾沃車型那樣向前移動(dòng)的情況呢？其本質(zhì)原因是本田ACE的shotgun-ring結(jié)構(gòu)連接形式。

　　所以對ACE車身來說，當(dāng)車輛發(fā)生小偏置碰撞時(shí)， 車輛會因?yàn)榍安寇嚿碓O(shè)計(jì)而進(jìn)行橫移，同時(shí)上縱梁和底部的縱梁也能吸收和分散能量，以此保護(hù)乘員安全。相比較而言，沃爾沃的思路有點(diǎn)類似是在小偏置碰撞中將車身“彈”開，同時(shí)允許乘員艙的門檻梁和剛性避障進(jìn)行二次接觸碰撞，這將對乘員艙的側(cè)圍欄提出很高的需求。

2）奔馳、寶馬等車企的前保險(xiǎn)杠加強(qiáng)及延長結(jié)構(gòu)

　　加長駕駛員側(cè)保險(xiǎn)杠，并采用特殊結(jié)構(gòu)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(shù)的要求相對更低，成本更好把控。

　　一般是在保險(xiǎn)杠側(cè)面設(shè)計(jì)一種側(cè)向位移導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，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(dòng)態(tài)測試中心曾經(jīng)對其進(jìn)行過單獨(dú)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)應(yīng)對測試的效果確實(shí)很好。奔馳C級、寶馬3系以及福特�？怂乖贗IHS剛進(jìn)行小偏置碰撞測試時(shí)，都采用過這種設(shè)計(jì)來應(yīng)對，不過隨著時(shí)間的發(fā)展，這些車企也開始和shotgun-ring結(jié)構(gòu)結(jié)合使用。

3）斯巴魯環(huán)狀車身設(shè)計(jì)

　　除了沃爾沃，在IIHS測試中還有一個(gè)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(shè)計(jì)本質(zhì)就是環(huán)狀車身設(shè)計(jì)。

4）豐田TNGA架構(gòu)的shotgun-ring結(jié)構(gòu)

　　豐田TNGA架構(gòu)采用了十分明顯的shotgun-ring結(jié)構(gòu)，同時(shí)做了改進(jìn)，比如采用的是延長上縱梁到縱梁以及前保險(xiǎn)杠的形式，形成一個(gè)優(yōu)秀的能量分散線路。

　　這樣可以彌補(bǔ)車體前端結(jié)構(gòu)整體吸能不足的缺陷，同時(shí)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(shè)計(jì)方案，我們從新凱美瑞的碰撞成績中也能得到確認(rèn)。

  編輯總結(jié)：通過這篇文章，我們詳細(xì)的了解了小偏置碰撞的方方面面，尤其在車身前端的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，每種方案其實(shí)都有自己的優(yōu)點(diǎn)和存在的問題，這是不同車企在衡量成本和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后組合而成的，當(dāng)然我們作為消費(fèi)者，對不同品牌的車型結(jié)構(gòu)有詳細(xì)了解有利于我們更精準(zhǔn)的選擇適合自己的車子。另一方面，隨著技術(shù)的迭代，想要在小偏置碰撞中取得一個(gè)不錯(cuò)的成績其實(shí)不難，就看車企是否有心對駕駛?cè)素?fù)責(zé)了。（汽車之家 圖/文 冷曉陽）