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钢板越硬越安全吗?再说说车身的安全性能

昨天,我谈到了车辆的车身结构。今天我们就来聊聊车身的安全性能。车身是车辆最重要的被动安全装置,是车辆安全的基础。车身最重要的功能是确保在车辆发生碰撞时乘客舱不变形,保证乘员的生活空间。很多人认为车身厚板和硬钢板是安全的。真的是这样吗?

什么是安全的车身结构

首先,我们来看看车辆的车身结构。这次我们不拆解,整体来看。可以看出,车身整体上可以分为车身盖和车身结构两部分。

车身罩就是我们看到的汽车的外观。这是车主和同学们最关心的。实际上,它只是由薄钢板或塑料制成的汽车蒙皮。这种力在车辆碰撞时基本不起作用。就像我们头上穿的衣服一样,当我们跌倒时,它们能提供多少保护?

汽车的车身结构是汽车的受力部分。汽车在行驶和碰撞过程中所遇到的各种力都由它承担,其中最重要的是它的硬度和挠度。就像我们的胸肌和骨骼一样,它们可以保护我们的身体,而不是一件外套。

结构件的硬度和柔韧性不仅取决于材料本身的硬度和硬度,还取决于其形状和结构。例如,三角形结构的刚度优于方形结构,即使方形结构的材料等于或什至优于三角形结构。

车身的结构是这样的。身体的各个部分组合在一起,不是杂乱无章,而是按照一定的位置和规律组合在一起,最终的身体不仅使用最少的材料,而且具有最好的硬度和柔韧性。因此,评价一款车身的优劣,不能只以材质来评判英雄。

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那么安全的身体结构是什么?

安全的车身结构是借助车身前后部有效吸收冲击能量,降低人体在车祸中的减速率;同时,客舱坚固可靠,为乘员提供有效的生活空间。考虑到汽车的被动安全性,汽车外观设计最基本的要求应该是尽量减少碰撞的不良后果。

车身应搭配一些围绕乘员的装置,如安全带、安全气帘、吸能转向系统等,以完成以下三个功能:

①车身前部的预制构件尽可能吸收冲击能量,减轻乘员的冲击;

②增加乘员舱的挠度,为乘员提供有效的居住空间。同时,必须确保乘员在发生碰撞后能够轻松逃生和获救;

③碰撞后结构允许损坏,但必须严格控制损坏后的变形,防止车轮、发动机、变速箱等刚性部件侵入驾驶室。

随着技术的进步和制造工艺的改进,汽车车身结构的安全设计越来越好。即使今天的车辆具有通常的安全级别汽车安全车身结构性能,也与 20 或 30 年前的车辆不同。主要是车身结构的变化,现在汽车用的材料甚至不如以前。下面是几张撞车照片,你可以看到安全性的不同。

汽车在碰撞中的作用力

汽车碰撞方法包括正面碰撞(包括偏移碰撞和正面碰撞)、侧面碰撞和碰撞碰撞;汽车碰撞和碰撞等。安全的车身结构要求车辆在碰撞过程中和碰撞后确保乘员。机舱坚固可靠,保证乘员的生活空间。因此,在碰撞过程中吸收和分散巨大的冲击力是安全车身结构的首要任务。为此,智能汽车工程师将车身设计成具有足够刚度的乘员安全区和刚度较小、能量吸收较好的缓冲吸能区。

为了完成这样的愿景,当车辆发生碰撞时,必须首先吸收冲击力,未吸收的将按照设计方向转移。下图为车辆碰撞时冲击力的传递示意图。

在实际应用中,比如福特的GOA车身、马自达的蓝天车身、大众T-ROC车身等都是按照这个思路设计的。

车身材质

由于车辆各部分在碰撞过程中受力不同,有的部分需要非常坚固,有的部分需要折叠吸收能量,所以车身不同部位所用材料的硬度不一样。

为保证车厢的强度,构成车厢的材料的硬度必须足够高。因此,汽车的A柱、B柱、门槛是整车最硬的地方,纵梁是最强的。一般采用高强度热成型钢;为了保证侧面碰撞的安全,车门内的侧面防撞梁也很重要,强度也很高。

并非所有车身材料都尽可能坚硬。这取决于它们的使用位置。比如车厢的框架(如横梁、纵梁、ABC柱等),为了使车厢空间尽可能不变(保证驾乘人员的安全),高必须使用强度材料。例如前后材料(如发动机罩、挡泥板等),为了吸收冲击力,可以使用硬度相对较低的材料。尤其是发动机罩,如果硬度太低,正面碰撞时有闯入乘客舱的风险。因此,不仅使用硬度较低的材料,而且在结构中设计了弯曲区域。

当前的车辆在材料的放置上甚至可以精确到克。硬区硬,软区软,高应力区采用高强度材料,低应力区采用低硬度材料。 ,有些车身罩甚至使用了塑料材料,这不是降低成本,而是车身结构的需要。

车罩越硬越好吗?

汽车的最外层是车身罩,一般称为“四门两罩”。很多人认为这些材料越硬,汽车的安全性就越好。这是真的吗?

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在早期的车辆中,由于车身结构设计不合理,缺乏能量吸收,车辆的外观设计得极其坚硬,表面大量使用了高强度钢材。保护不够。这种结构在低速碰撞时不会使车辆外表面发生明显变形,看起来太安全了;但在高速碰撞中,这些覆盖物会侵入乘客舱,对乘员造成严重威胁。随着人们安全思想的成熟,他们逐渐意识到这些设计的恶果。其中,车辆碰撞试验起到了至关重要的推动作用。

目前的车辆一方面注重对乘员舱的保护,在车辆前后设计了皱缩吸能区。这种设计使汽车在碰撞中所遇到的冲击力全部由车身框架承受,外观得到了遮盖。它承受不起任何力量,只起到装饰的作用。另一方面,对车外人员的保护也越来越受到重视。行人和车辆翻车时,应尽量保护行人的安全。外罩不符合人们的要求。相反,一些柔软、有弹性的材料越来越符合要求。因此,汽车外表面的材料硬度不是增加而是增加,甚至有些零件采用塑料材料,例如前后保险杠,以及某些车型的挡泥板。采用这种设计,当车辆与车辆或车辆与固定物体翻车时,外表面看似严重受损,但对乘员来说却是安全的;当车辆和行人翻车时汽车安全车身结构性能,行人的伤害会大大增加。试想一下,如果车辆表面的材料太硬,对弱势行人来说是不是一场灾难?

老侯点评

车身的安全结构是一个特别深奥的话题,不可能完全用老侯的水平来形容。今天,我只是想发表一下意见,希望引起网友们对车辆安全的关注,也希望能扭转一些网友对车身安全的误解。其实,汽车的厚板硬不硬,车身结构设计是否合理等等,都不是最重要的安全诱因。最重要的安全激励是驾驶员的安全意识。如果你没有安全意识,任何坚固的车辆都无法保护你。那些安全性极高的豪华卡车在高速碰撞中被撕裂,乘员飞走。这样的案例不是一两个。因此,请广大车主和学生遵守交通规则,文明驾驶。安全是回到最近的街道的唯一途径!

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