三角形结构最为稳固,吸能效果更好?No No No....
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汽车已经成为了
人们生活中必不可少的一部分
提到汽车很多人首先想到的
品牌、价格、配置等等
这些因素已经成为目前
人们购车时的首要考虑因素
不过还有一点可能被大家忽视
但又非常重要的就是:安全


也正因为如此
世界各国都有自己的汽车安全评测机构
以此来衡量一款汽车的安全性
像欧洲E-NCAP、美国IIHS
都是世界上公认的几个
最为严苛的安全评测机构


在中国
中国保险安全指数(C-IASI)
被誉为国内最严格的评测机构
最主要的原因是
一、代表的是保险行业的利益
二、沿用了美国IIHS的诸多严苛测试方法
例如 25%小偏置、侧碰等
最后它还采用了美国IIHS同样的测试标准
所以严格得多
所以在国内销售的汽车
其实比欧美等国家的更加安全
比如下面这一组数据


这个是中国保险安全指数(C-IASI)
目前公布的参评车型评测结果
G代表优秀,A代表良好
M代表一般,P代表较差
从这个结果可以看到
能获得3个G评价的车型仅有6款
凯迪拉克XT4、一汽丰田奕泽IZOA、
斯柯达柯迪亚克、领克01、凯美瑞、雅阁
而在个别项目中获得P评价的车型则占到了50%
单从这一点来看
C-IASI的严苛程度远远超出的人们的想象


那么
到底什么样的车身才安全
什么样的车才值得大家购买呢?
我们结合目前碰撞成绩最好
拿下三个G(优秀)和一个A(良好)的
一汽丰田奕泽IZOA
碰撞视频来总结一下


从碰撞测试的表现可以看出
这款车前方车头部分的变形
明显比后面驾驶舱更严重
不过这种车身设定是更安全的
就像一个人从高处跳下来
膝盖微微前屈比对身体的冲击力要小


车辆发生碰撞时
只有通过车头的变形才能缓解更多冲击力
为了保证乘客的安全
驾驶室需要足够坚固
一定不能有变形,防止侵占座舱空间
尤其是距离碰撞最近的A柱部分更要结实
实验中的车辆A柱几乎没有变形
说明车身很安全


因此
好的车辆安全结构包含两个方面:
1、车身前后的“软”
能够吸收潜在的巨大撞击能量
减少对乘员的冲击
2、高强度车舱的“硬”
力保车舱空间减少挤压
为乘员提供足够的安全保护


是不是真的如此?
我们通过实验来验证一下
 ↓↓↓猛戳看本期视频↓↓↓



实验一:

车身吸能设计实验

不少人关注车辆安全
只关注前后防撞梁的厚度和材质
防撞梁确实能将冲击力
更好地分散到车架上,减少局部变形
但很多人却忽视防撞梁后面
还有个体积小但缓冲作用很大的吸能盒


在车辆碰撞中
车辆撞击的动能不会无故消失
会随着撞击的位置向后传递
如果碰撞的力度直接传递到驾驶舱
那么车内乘员会直接承受全部的撞击力量
吸能盒的作用
就是将低速碰撞当中的撞击力
通过吸能盒自身的变形而吸收掉


那么在高速碰撞当中
整个车头可以看作是一个更大的吸能盒
也就是我们所说的吸能设计
通过整个车头的变形去吸收更大的撞击力
从而保证驾驶舱的安全


吸能盒的作用
可以用牛顿摆球实验模拟
17世纪科学家发现
当两个等质量刚性球弹性正碰时
遵循动量守恒和能量守恒原理
它们将交换速度


就像在车辆碰撞的情况下
车辆撞击的力度会通过车身
直接反馈到乘客的身上,造成伤害
但是如果我们将其中一个小球
换成同等大小的海绵球
情况就完全不同了


这个海绵球如同吸能盒
吸收了冲击力就能减轻伤害
奕泽IZOA上就有这样一个吸能盒
其车头吸能结构设计得也比较“软”
目的就是为了在碰撞过程中
通过自身的形变来缓解过大的冲击力
这也是为什么这款车在碰撞测试过程中
车头变形程度比车身严重得多的原因了
这种设计在关键时刻是能救命的



实验二:

车身环状结构实验

在现实生活中
什么结构最坚固?
你可能会脱口而出三角形
其实中国古人的智慧
就给了我们最好的答案:拱形


我们用小木块搭了一个拱桥
总重量大概也就几十克
然后把不同重量的铁片
直接放到木制拱桥上
最后一共放了25KG的铁片
拱桥丝毫没有坍塌的迹象


拱结构
是一种主要承受轴向压力
并由两端推力
维持平衡的曲线或折线形构件
它能够把横向推力更好的转移到两侧
受力体系更好
具有更大的力学优点


其实很多车型
都应用了类似环形结构的设计
例如奕泽IZOA
驾驶舱周围的诸多环形结构等等
在车身结构上乘员舱的主要作用
就是保护车内乘员的安全
坚固的环形结构能够保证
驾驶舱遇到事故时不产生变形


因此
奕泽在车门开口部
后车身边框和后门开口部
均采用了新型环状结构
车身刚度相应增加
无论正面撞击还是侧面撞击
都能防止车身扭曲变形
坚固的车身结构设计
再搭配它车身骨架及乘员舱周围
所应用的大量强度高达1500MPa的
热冲压高强度钢板
也让它整体的座舱强度较其它车型
有了更多的优势



实验三:

车身加强结构实验

为了加强车身结构
奕泽的底盘也做了相应加强
很多人或许会问奕泽车内空间并不大
又不是四驱,不布置传动轴
也不布置排气
为什么车底会有鼓包?
这其实也是一种结构的加强


我们用一块金属片做实验
在没有进行任何加固措施的情况下
只要用手轻轻弯折
整块板就会弯起来
丝毫不费力


而另外一块相同长度的金属板
只是在中间做了一个隆起


当我们用同样力时
基本上很难把它弯折


如果在这个形状基础
加上三根横向的雪糕棍
可以看到
整体抖动的幅度就更小


这样的结构加强设计
在奕泽IZOA上也有应用
拱起的地板搭配底盘上的三根加强筋
不光是能增加车身结构整体的钢性
更能提升行驶稳定性
杜绝了松松垮垮的感觉



实验四:

车身焊接工艺及焊点数量实验

那么除了吸能设计
遍布驾驶舱周围的坚固环状结构
以及高强度钢材、加强结构等等
车身就足够安全了呢?
其实还有一个关键的安全指标
那就是将以上这几种坚固结构
稳定连接在一起的焊接技术


只有将它们稳固的连接在一起
各部位的安全结构才能
有效发挥出保护乘员安全的作用
焊接技术有两个重要指标
一个是焊接的工艺:单个焊点的强度
一个是焊点密度:焊点的数量


举个例子
这就像我们衣服上的扣子和拉链一样
普通的点焊技术
不仅单个焊点的强度较低
每个焊点之间的间隔也很大
这就像衣服上连接不同两块布的纽扣
轻轻一拉就有脱开的风险


而先进的焊接技术
例如丰田应用在雷克萨斯LS
以及本次碰撞测试中奕泽IZOA上的
LSW激光螺旋焊接
它单个焊点的强度相比传统焊接更加坚固
同时也能实现更小的焊点间隔
实现了更多的焊点数量
这就像我们衣服上的拉链
使出浑身的力量也很难将它拉开



所以
消费者在选择汽车的时候
不仅要关注汽车外观、配置
更要知道怎样的车才是安全的
自己和家人的安全面前
其他都已无足轻重了


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