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到底如何才算安全车身结构的两大误区

类别:用车指南时间:2015-04-15 15:30:12

选车除了动力之外,最重要的是什么?没有什么要驾驶安全更为重要。但普通消费者却在汽车安全性上有很多“意想不到”的认知误区,认为汽车只有“皮糙肉厚”才是真的安全。钢板厚就经得起撞,车身重就不会侧滑翻车,这些看似有道理的物理常识却对汽车并不适用。
市场上安全性较高的车型,主要是配备了能够最大限度降低汽车侧翻几率的“ESC电子稳定控制系统“、符合标准的安全带以及汽车侧气囊等主动和补动安全的各种配置。只不过电子系统还只是安全手段上的辅助,真正的安全还在于车身的设计结构。关于车身结构,不妨就从“钢板厚、车身重”的误区切入,简单的聊一聊。

 

钢板厚≠安全,皮厚不如骨强
如果你经常看各类的汽车广告,一定会发现所有的汽车厂商在宣传汽车安全性的时候从来不会把钢板厚度作为卖点,而是强调汽车的设计结构。
实验室的数据表明,无论是德系、美系、还是日系,只要车重超过1.5吨,在车速超过50KM/H之后,钢板厚度已经不再是安全关键,1毫米的薄厚对平面抗冲击能力基本没有影响。
实际上,轿车的车体安全性设计与建筑设计有异曲同工之妙,古代建筑讲究城墙壁厚,但当地震来临之时却会瞬间土崩瓦解。现代的摩天高楼看起来占地很小,但现代科学的框架结构让很多全玻璃结构的摩天大楼也能抵御8级的强震。
其实汽车在发生碰撞的瞬间,整车逐级吸能及抗变型能力的骨架才是决定汽车安全性能的关键。车体的前端惟有尽可能多地吸能,才能保障驾驶室不变形,从而保护驾乘人员。

马自达设计汽车的时候,兼顾高刚性和轻量化的车身结构,秉承基本原理和原则,以尽可能使用直线构成基本架构的“直线化”和协调发挥各部分架构功能的“连续架构”作为设计理念。
为同时确保车身具有优异的碰撞安全性能,马自达采用了“复合式负载结构”,当车辆受到碰撞时,除特定部位受力外,还能通过整个车架分散和吸收撞击力,充分吸收能量。
而另一方面,马自达的车身上部也作为连续框架的构成部分发挥着作用。具体来讲,马自达采用了直接将车身上部前后悬挂的固定位置,与车身底部框架相连的“双支柱”架构。通过在车顶纵梁和B柱等车身上部和底部所有需要加固的区域,形成4个“环形结构”,使得车身的整体刚性得到了进一步提高。
而为了使加固区域形成环形结构,马自达在车顶纵梁部位采用了胶接点焊。过去受车身组装工序的影响,该部分采用的是与后车架分离的结构。现在为了直接连接该部分,马自达采用了事先通过胶接点焊将零部件连接后再进行组装的方法,从而实现了连续性结构。而点焊使用的大幅增加,也有助于实现高刚性车身。马自达在吸能同时,让车体保持刚性,做到了两者兼顾。

车身重=危险,身轻如燕保安全
普通消费者的另一个误区就是在高速行驶的状态下,车身越重越安全。但你是否发现,越是高级的跑车,车身质量越轻,但却同样安全,这是为什么?
实际很简单,跑车需要极限加速,车身轻可以最大程度发挥发动机的能力,而与此同时,在高速情况下,车身轻才能快速制动,以最短的距离刹车。牛顿第一定律,惯性定律就提到了质量。车身越重,制动距离加长,这才是汽车安全的不稳定因素。是避免相撞更安全,还是刹不住车更安全?答案显而易见,而且车身越重耗油越多,还会额外增加车主的使用成本。
其实在汽车行业,把车造重很容易,造轻才难。各大厂商开发的铝合金钢铁发动机,尽量在提升车身结构的情况下把钢板减薄,这些都是为了让汽车造得更轻,提高车的加速性能;而更重要的是要减小刹车惯性,缩短制动距离,确保车主安全。在材料上,马自达大幅度增加了轻量且强度、刚性双优的高强度钢板的使用部位。新一代车身的大部分主要零部件均采用同级车型中最薄的高强度钢板,来降低了新一代车身的重量。

 

当然降低重量并不等于偷工减料,为提高车身的碰撞安全性能,马自达采用了“复合式负载结构”。在车辆发生碰撞时,该结构沿多个方向分散撞击力,从而起到有效吸收碰撞能量的作用。
例如,正面碰撞时产生的碰撞能量沿“前车架至B框架”、“前车架至车腹”、“前车架至A柱”3条连续路径(Path)分散的同时被车身吸收。特别是将撞击力传递给A柱的上部分叉框架,具有消除前车架力矩等多种功能。为形成这样的路径,马自达还对车门铰链等过去无助于吸收撞击力的零部件进行了设计,使其发挥作用。此外,针对侧面碰撞和后面碰撞,马自达也采用了具有相同功能的复合式负载结构,大幅提高了车身的安全性能。

 

此外,单个零部件也适用于复合式负载的思路。马自达按照碰撞能量主要沿物体脊线传递的原理,将前车架前端部分设计成“十字形”。在传统的四方形设计下,脊线只有4根,而十字形设计使脊线增至12根,从而能够更广泛地分散冲击力。由此,不仅提高了车身的吸能效率和发动机室内的空间效率,还提高了外形设计的自由度。马自达在减轻车身重量提升加速度的同时,做到了最大程度保护车主安全,这一切的努力使马自达的碰撞安全性达到了欧洲四星、日本五星的超高水准,更使其整车安全性位居国产中高级轿车榜首。
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