前不久,C-NCAP拆解了一輛剛剛做完碰撞試驗,並獲得5星評價的傳祺GS4,藉以告訴我們怎樣的車在碰撞過程中能很好地保護車內乘客。他們拆解的是什麼車,其實不太重要,重要的是,他們解答了幾個困擾我們多年的問題。


第一, 在碰撞事故中,車頭損壞越嚴重,安全性就越差?


每次看到碰撞事故的新聞,尤其是正碰事故,許多喫瓜羣衆立馬就根據車頭的損毀程度評定一款車的安全與否。當然,對於那些汽車小白來說,有這種觀念也太正常了。畢竟在日常生活中,我們通常會把稍微碰一下就碎成稀巴爛的東西形容成豆腐渣。


但在汽車領域卻不一定。有時候,我們看到一些車的車頭被撞成稀巴爛了,但乘客依舊能淡定自若地走出車外。反觀那些在遊樂場的碰碰車,看似堅固,但撞掉牙,撞崩頭,也是常有的事情。


按照湖南大學車輛安全專家曹立波教授的說法,在碰撞事故中,人的傷害可以分爲兩種,一種是常見的外傷,這就不過多解釋了;另一種則是由加速度導致的內傷。在設計發動機艙的結構時,工程師一個很重要的目標就是儘可能地把碰撞加速度給吸收掉。

降低加速度的第一道屏障就是與防撞梁連接的吸能盒,對的,就是那個在很多拆車視頻中,被車評人不斷放大重要性的吸能盒。但其實,這個吸能盒與車內乘客的安全性並沒有太大的關係,它的主要作用是在低速碰撞中犧牲自己保護髮動機艙裏的重要部件,降低維修難度。

在正碰過程中,真正能給乘員艙起到吸能作用的是發動機艙裏頭的縱梁。


怎樣設計縱梁是一門很深的學問。因爲它不僅要吸能,同時也要有一定的硬度、強度。畢竟它在平日是一款車的根基,承載着一款車裏頭最貴重的兩樣東西——發動機和變速箱,如果它不夠牢靠,這兩樣東西出不出問題不好說,但絕對會有不少小麻煩。


以傳祺GS4爲例,工程師把縱梁分成三部分進行設計。


第一部分,也是最靠近車頭的一部分,採用了潰縮設計,原理和前面的吸能盒一樣,就是爲了最大限度的吸收掉碰撞的加速度。正如你所見,在以50km/h撞向剛性壁障時,這一部分是會完全潰縮掉的。


第二部分,也即縱梁的中部以及根部,分別設計了兩道折彎槽。當前面兩段吸能區都沒有辦法將加速度降下來的時候,這四道折彎槽就會開始雙向折彎,最大限度地把碰撞力卸掉,從而讓加速度慢下來,緩解傳遞到乘員艙的碰撞力。


第三部分,也是正面碰撞中最後一道屏障了,就是縱梁根部之後的S梁。如果前面四道屏障都沒能將碰撞加速度降到一個合適數值,這個S梁就會發生一定的變形。當然,傷及S梁的碰撞事故顯然不是一般的事故了,起碼在這次正碰試驗中還輪不到它上場。

由以上分析,其實還能解答許多網友們心中的另一個疑問:“修復後的重大事故車爲什麼不能買?”正如你所見,看似簡單的一道縱梁,涉及到的東西非常多,不是簡單把它拉伸、焊接就完事的。


第二, 車身鋼板的厚度決定了車輛的碰撞安全?


在直播中,主持人抱起了被撞成撕裂狀的翼子板,如獲至寶似地去問曹教授:“這個翼子板被撕裂成這樣,教授您怎麼看?”曹教授一時有些語塞:“是這樣的,這個翼子板,這個……本身就起到一個裝飾作用。你看它都是螺栓連接的,就是爲了讓你損壞以後便於更換的。”

這個問題在行內人看來有些多餘,但實際上卻是許多消費者的心結。


早幾年,汽車圈裏非常執着於車身鋼板的厚度,還搞出了各種各樣的排行榜,甚至還得出了一個經典結論:“德系車皮實耐撞,日系車皮薄易碎。”現在,這個所謂的“結論”雖然很少人再提了,但是它在消費者心中的影響卻是長遠的——哪怕到現在,也依舊有消費者抱着這一想法。


但其實,這些所謂的車身覆蓋件在碰撞事故中對乘客安全的保護作用微乎其微,之所以追求它們的剛度,是因爲如果它的剛度不足,易造成關閉力增加、漏風漏雨、油漆出現裂紋脫落,降低整車美觀性;也容易讓行駛中的車輛產生振動和噪聲,降低了乘坐舒適性。

事實上,在低速碰撞中,我們倒是希望這些覆蓋件能軟一些,輕微碰撞之後,它能自動復原,無需維修。要知道,修復這些覆蓋件,少則幾百,多則上千,對於普通消費者來說還是一個不小的負擔,更重要的是,它耗時間,普通的鈑金修復怎麼得也要半天時間。


第三, 在側面碰撞中,B柱和門內的結構件越堅固越好?


在各種汽車碰撞事故中,造成乘員傷害的原因主要歸結爲生存空間的喪失。而在所有的碰撞中,側面碰撞是最容易造成乘員艙空間喪失的,畢竟乘員和外部只隔着一道車門,不像是前後還有一個機艙來緩衝。

“既然緩衝區小,那就不緩衝好了!”所以很多人覺得車內門板裏的防撞梁、B柱等等位置越是堅固越好。正如直播時主持人所問的:“爲什麼這裏不用無縫鋼管,而是採用這種衝壓鋼板,那種似乎會有更高的強度?”


“那種鋼管的結構雖然強,但是沒有辦法進行結構設計。”參與直播的廣汽傳祺結構分析師王林立馬就否定了主持人的說法。曹教授也說道:“側面碰撞,除了要看它的侵入量以外,還得看它侵入的位置在哪。一般來說,越靠近車輛的底部越好,避開乘員的頭部和胸部。”

整車佈局預留足夠乘員安全空間。

怎樣將側面碰撞的碰撞力引導到下部,這是側面防撞梁設計的重點。


我們還是以廣汽傳祺GS4爲例,它車門內部的防撞梁採用了“雙倒八字”的結構,結合着車窗的橫樑,六道梁連接着車身的結構件,以便於將撞擊力擴散到車身,減少乘員艙的撞擊力。最重要的,它能保護車門把手的位置,避免碰撞後開不了車門。


這裏頭的奧妙是什麼?以最主要的,也是最靠下的防撞梁爲例,它在靠近底部的位置做了一個誘導槽,可以將撞擊力引導到車身下方,從而減少乘員上方的形變。如圖所示,無論這道梁哪裏被撞,首先折彎的都是這個位置,換句話說,它把梁的形變引導到了車門下方。

至於B柱、門檻等車身結構部件則越是堅固越好,“因爲它們身後就是乘客了,所以一定不能發生變形。” 王林說道,“傳祺GS4在這些位置都用上了超高強度熱成型鋼。”和防撞梁一樣,在B柱的熱成型鋼上也有誘導結構件,將力盡可能引導到車身底部。

回答完上面三個問題之後,不知道大家心中還有沒有一個疑問:“固若金湯的乘員艙,根基究竟在哪?”


根基其實就在車輛底部的大梁上!“GS4的底部採用的是五縱五橫的梁式結構,所以無論是正碰還是側碰,它都能很好地保護乘員艙的空間。”王林說道。這道理就像是建房子一樣,梁越多,柱越多,自然也越牢固。

文 | 大雄


相關文章