相信汽车“硬碰硬=安全”是种病,得治!

发布时间:2016-10-26 11:24:02
来源:苏州汽车

    车顶都变成这样了,可是人没事,这个故事大概只有跟读过书的人才能解释清楚。

    时至今日还有人会相信铁皮越厚越安全,或者进化以后的观点是:我们车子越硬越好。

 

    我感叹于此,十年前就有人在科普这是个违反物理的观点,但直到今天依然有人坚信把车造得跟一台坦克一样才是安全的。他们当然不再说铁皮越厚越好了,因为他们现在也知道铁皮不过是一层敷皮,真正靠的是结构。换个说法是,很多人认为车子撞完以后完全不变形才是最安全的。

 

    回忆一下物理书是怎么说的:能量并不会凭空消失,它只会从一个物体转移到另一个物体,或者用变形、改变形态等方式来释放。

 

    所以,当我们一手捏烂一个易拉罐的时候,能量从身体里转移到了易拉罐上,而易拉罐释放能量的方式是变形;同理,我们脚踩刹车的时候,能量从车上转移到了刹车皮和碟片上,而释放能量的方式是发热。原理一模一样,只是速度快和慢罢了。

    当我们不得不撞车的时候,车子就像是一个易拉罐,发生碰撞后易拉罐变型,把能量消耗掉了(其实它也会发点热,只是我们感觉不到罢了),这样保全我们自己。

 

    这得感谢一个人:奔驰的工程师Barenyi。其实他才是世界上第一个研究碰撞试验的人。他发现,如果一个午餐肉铁罐头碰撞以后外观毫发无损,那么里面的午餐肉一定支离破碎——很明显,能量都被午餐肉吸收掉了。

 

    正所谓:出来混迟早是要还的。

 

    多亏了Barenyi,我们今天才没成为午餐肉。

 

    所以,合理的方案是,车子有一个固若金汤的笼子,和一个合理吸收能量的前鼻子。这个理念就是孙子兵法说的是“丢车保帅”,其实一点也不新鲜,有钱人的豪车已经享受了好多年了,而一台7万块的飞度也不乏同等技术。

    前面提到“合理”这个词,这是一个很难拿捏的比例,比如赛车的解决方案是用一大块蜂窝铝来吸能,而民用车的解决方案是前鼻做得合理吸能。所不同的是,赛车一旦撞了鼻子换一块蜂窝铝就解决问题,一来赛车不在乎这点钱,二来赛车的前鼻也没有太多需要布置的发动机和变速箱。

 

    而民用汽车就不一样了,打开机舱就能看到一堆东西,要做到的目标是小撞伤个保险杠就行,中撞得把防撞梁和水箱干掉而不伤及发动机舱,大撞则要让发动机下沉,前部纵梁吸收掉绝大多数的能量,做到鼻子全毁而A柱不变。

 

    我也就是说说而已,具体做起来一点都不简单,要知道工程师们就是靠这个赚工资的啊。

    目前的行业性问题是,究竟让鼻子吸收多少能量,才能保持这种平衡?我说的平衡有很多,例如干车架的工程师们随时都被老板骂:“不降低50公斤你就滚蛋!”心里一边骂娘一边还要想着:本来加多两条纵梁就解决问题的,给这么轻的车身重量目标,咋整?

 

    高强度钢呗,不行的话还有超高强度钢,再不行的话还有一种叫做甚高强度钢的东西!这玩意儿就像吃鸦片一样上瘾,屡试不爽。但是另一个老板又骂娘了:“成本这么高你还是去劳斯莱斯应聘吧!”而且现在各家的高强度钢都用足了,强度更高、质量更轻、价格更低的钢材还在实验室里,接下来怎么办?

 

    结构上的优化是不得不面对的问题,结构力学解决的就是用合理的方式配置合理的解决方案,例如凯迪拉克CT6就不惜血本用上了航空级的铝材压铸工艺,而对于一台短鼻子的飞度或者卡罗拉,如何解决这个问题?GOA是丰田家的办法,防撞梁、吸能盒以及纵梁前端的溃缩结构构成了吸能的部分,用变形去带走撞击的动能,乘员舱的高强度钢材在保持重要的生存空间。

    本田工程师们给出的解决方案则是ACE承载式车身,传统的车身结构大多数只有左、右两个主纵梁用于吸收碰撞能量,这样的结构基本可以解决大部分的碰撞吸能问题。

 

    但当两台不同的车型,尤其是车身高度相差较大的车型相撞时,因为两车的纵梁高低左右位置都不一样,所以吸能效果也不同,当然,碰撞后车头或车尾的溃缩程度也不相同。SUV的纵梁位置普遍高于轿车,这就是SUV在和轿车碰撞时变形更小的原因。

 

    这个简单的道理,成为了很多日系车“黑粉”永远玩不腻的烂梗,在网上随便翻一篇鼓吹日本车不安全,抵制日货的帖子,你会发现大部分的配图都是一台车身比较低矮的日系轿车撞上了一台车身较高的SUV,日系车头几乎全部溃缩,SUV可能只损伤了保险杠而已。拜托,能不能先去补习一下汽车碰撞常识再喷!

 

    回归正题,我们继续聊ACE承载式车身。简单地说,在碰撞中车身能量吸收与重量成反比关系,越轻的车,就会被迫吸收更多的能量,所以解决自身安全的问题尤为重要,这也是一直以来飞度这样的小车所面对的问题。

 

    ACE承载式车身,实际上是利用了多个结构体(上边梁、下边梁等)与传统车身上的两根纵梁连接,形成一个综合性的结构全面吸收碰撞能量。此外,上边梁、下边梁在结构上与前纵梁交叉接触,即使在传统车身前纵梁被错开的碰撞模式中,ACE承载式车身依然能通过几根梁的交叉接触吸收碰撞能量。

    总而言之,ACE承载式车身实际上是给车子加多了一个位置更高的吸能区,对于SUV盛行的中、美市场,这样的车身结构是非常有必要的。在碰撞事故中,撞击力通过ACE承载式车身下部交叉结构的纵梁,有效传递到主车架上,主车架再将撞击力充分分散,确保驾驶座和乘客座的变形程度最低。

 

    同时,还能保证体型大小相差较大的车身发生碰撞时,双方车辆都可以尽可能地吸收碰撞能量,确保双方乘车人员的安全。

    其实,本田的工程师们很早就在研究这个了,2006年我出道参加的第一场活动就是本田奥德赛和雅阁的car to car碰撞,当时留给我印象深刻的是本田对能量的吸收控制得很好,两台车子加起来三吨多,以64Kph的车速互撞,在10年前这是大大超出C-NCAP撞击标准的(当时C-NCAP的测试是100%正面撞墙,而且车速是56kph。

 

    还记得高中物理的朋友会知道能量与速度平方成正比,64kph的车速下潜藏的能量是56kph的1.306倍,而且还是双车对撞)。ACE承载式车身技术可以说就是当年G-CON车身技术的进化版本。

    说了这么多关于ACE车身的问题,说来说去都是为了保护车与车对撞时乘车人员的安全,如果车撞到行人怎么办?这里又会牵涉到碰撞安全的另一个方面——行人保护。

 

    所谓行人保护结构,就是降低行人伤害的缓冲式构造,本田为车身前部的一系列部件都设计了吸能结构,包括雨刮器、前窗支撑、发动机盖、发动机盖铰链、大灯、保险杠、挡泥板等等。当车子撞击到行人时,这些部件都能通过溃缩变形吸收撞击能量,将车对行人的伤害降到最低。本田是少有的几个自己做假人的企业,为了研究这套行人保护装置,本田自己造了一个假人POLAR,它是全球第一个用于行人保护技术研究的行人假人。

    不黑不吹,本田在研究安全问题上花的功夫真不比那些欧美品牌要少,甚至还要更多。即便这样,谈起安全问题,本田在国内市场依然是一种“哑巴吃黄连”的状态,做个吸能车身吧,群众说你车身太软;搞个碰撞测试吧,群众说你国内外产品质量不一;做个行人保护吧,群众说你牺牲自己的安全保护他人……

 

    不黑不吹,本田在研究安全问题上花的功夫真不比那些欧美品牌要少,甚至还要更多。即便这样,谈起安全问题,本田在国内市场依然是一种“哑巴吃黄连”的状态,做个吸能车身吧,群众说你车身太软;搞个碰撞测试吧,群众说你国内外产品质量不一;做个行人保护吧,群众说你牺牲自己的安全保护他人……

 

    一来二去,本田终于被惹急了,2014年本田搞了一个15度角25%偏置高速对撞试验,这是一个开放试验,本田请来大量媒体围观,整个试验更像是本田安全技术的专场表演,忘了说,到目前为止它都是世界上最牛逼的碰撞测试之一。

 

    2015年,在日本本土举行的“FUNTEC安全体验之旅”上,奥德赛与思铂睿进行了时速50公里偏置率50%的正面碰撞,大家可以仔细看下面两张Gif中车辆的A柱变形都不明显,这意味着乘员舱的侵入程度较小,ACE车身的目标get!

    啰嗦了这么多,其实只想说一句话:相信“硬碰硬=安全”是病,得治!

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