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车顶静压测试,到底有什么用?

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今天小编给各位分享静压试验的知识,文中也会对其通过车顶静压测试,到底有什么用?和汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?等多篇文章进行知识讲解,如果文章内容对您有帮助,别忘了关注本站,现在进入正文!

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  • 车顶静压测试,到底有什么用?
  • 汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?
  • 外行只能看热闹?教你正确解读碰撞测试报告
  • 4大指数7个测试项目,教你读懂中保研碰撞测试
  • 一、车顶静压测试,到底有什么用?

    被一个重达8吨的集装箱静压还能正常打开车门到底是什么水平?这种极限测试对于消费者究竟有何意义?不诉情怀,不谈空话,纯技术解析吉利博瑞的静压测试。

    一场吉利博瑞在8吨集装箱下进行的重压测试,吸引了众多舆论的目光,但是赞扬声与质疑声同样此起彼伏。8吨集装箱压顶带来的视觉震撼毋庸置疑,但是博瑞在这样测试之下的表现,究竟在今天的市场中处于怎样的水平?这种被很多人抨击为“表演噱头”的测试,对于消费者是否又真有意义?本文将予以解答。

    什么是车顶静压测试?

    车顶静压,是一个衡量翻滚事故中车辆安全性能的重要测试。

    整车翻滚事故虽然在交通事故总数中的占比仅在3%左右,但是由翻滚事故导致的乘员死亡率却是所有交通事故中最高的,占比超过10%。而在车内乘员的安全带等约束到位的前提下,造成翻滚事故乘员伤亡的主要原因,正是车身结构强度偏弱。

    目前,全球关于翻滚事故的试验和研究方法,大致可以分为动态翻滚试验方法和准静态抗压强度试验方法。其中动态翻滚试验虽然对事故的还原性较好,但是具有较高的随机性,可重复性相对较低,且需要在车内放置假人,因此主要用于验证型试验与事故中乘员的损伤研究。而车顶准静态抗压试验可以在试验室中完成,试验重复性较好,避免了较高的随机性,因此在对车身结构强度的测试中得到了广泛应用。

    最早引入车顶抗压强度标准的是美国高速公路安全管理局(NHTSA),这与美国的交通事故特征相关——仅占2.4%的翻滚事故发生率,却占据交通事故死亡人数的33%。在最新的标准中,要求整备质量在2,722kg以内的车辆,当车顶承受载荷达到整备车辆的3倍时,车顶变形不超过5英寸(127mm)。此外,美国公路安全保险协会(IIHS)也在其安全测试中进行车顶强度测试,同样是5英寸的限值,当载荷车重比达到3.25以上,被认为是“可接受的(Acceptable)”,而超过4才能达到“优秀(Good)”。

    不过,除了美国以外,欧洲E-NCAP和中国C-NCAP目前都还没有将对车顶静压强度的考核列入安全评价项目中。但在中国保险汽车安全指数(C-IASI)的测试中,车顶强度已被作为单独的考核项目,参考的是国标GB26134-2010《乘用车顶部抗压强度》中“车顶承受1.5倍于整备质量的载荷,车顶变形不超过127mm”的规定。

    尽管C-IASI开始的时间还不算长,但从所测试过的车型与相应评价中,我们也能发现一些“蛛丝马迹”。吉利星越是目前唯一进行C-IASI测试的吉利品牌车型,在车顶静压测试汇总,星越的载荷车重比达到5.10,这一成绩远超国标1.5倍的要求,即便在美国IIHS更加严苛的测试要求中,也能拿到优秀的评级。而且,在同样的测试中,星越的车顶强度相比途观L(4.44)、昂科威(4.36)、XT4(4.59)等同级别合资品牌SUV也都要更加出色。

    这并不能证明同为吉利品牌旗下的博瑞也具有很高的车顶强度,但至少能表明吉利汽车对于车身结构的设计能力,并不逊色于合资车企。

    8吨集装箱静压能说明什么?

    尽管按照国标中对于车顶抗压强度测试的加载方式,并非是类似此次博瑞集装箱静压测试的垂直加载,而是以一定的前倾与外倾角加载,但是这对车体承重部分的考量并不会产生影响,而且只要载荷足够大,对于车体强度的考核难度也没有因此而下降。

    进行集装箱静压测试的博瑞,整备质量为1.76吨,而车顶静压的集装箱为8吨,简单计算载荷车重比为4.55。而在静压力达到8吨的稳态后,移开集装箱,博瑞的车门仍然能够徒手正常打开,这就是博瑞的车体结构并没有因为8吨集装箱的重压而发生扭曲的实证。

    做到车身不发生扭曲很难吗?确实不容易。这里和大家举一个例子。在车辆过台阶或者大坑时,出现某几个车轮悬空类似“交叉轴”的路况时,会有一些车型发生车身异响,甚至车门无法正常打开的情况,这就是因为车身发生了扭曲。而由于车门对于车身扭曲极为敏感,能否打开车门自然也成为最直观体现车身刚度的标尺。

    回到博瑞的静压测试中。在车顶受压过程中,车顶受到的压力通过与侧围接触的部件传递到车身其它地方,车身A柱、B柱、C柱以及车顶支撑横梁是主要传力路径。其中B柱承受的截面力合力最大,其次是A柱、前横梁、中横梁,最后是C柱和后横梁。

    在博瑞身上,承担最关键承重的A柱、B柱、车顶横梁等,均使用了屈服强度达到1,650MPa的超高强度钢。当钢板的强度达到这个级别,几乎已无法通过机床、电钻等机械手段进行切削与破坏。除了超高强度钢,在博瑞的白车身中,高强度钢使用比例也超过了60%。高强度钢及超高强度钢的大量使用,是博瑞能应对严苛车顶静压测试的关键之一。

    除了材料,车身结构设计也至关重要。博瑞的车身型式为被欧美车型广为采用的笼式车身,通过车身加强版彼此焊接将乘员舱构造成类似笼子的框架结构,其最大的优点就是无论从哪个方向来的冲击,都会由整个笼子来承担,从而最大程度增强车身整体的刚性。

    先进的笼式车体结构设计、高比例高强度钢和超高强度钢在关键部位的使用,让博瑞的车身结构性能达到了超越同类合资车型的水平。如果以车身扭转刚度这项指标来评价,通常认为中型车超过20kNm/°即算优秀,博瑞的数值达到了28.7kNm/°,超过了君越(23.1kNm/°)、迈锐宝XL(23.6kNm/°)等合资车型,甚至与奔驰C级(28.8 kNm/°)等豪华品牌中型车处于同一水准。

    车顶静压对消费者的意义是什么?

    任何碰撞安全测试都无法全面反映真实的事故,但却都能反映出车身设计在应对某一类事故时的表现。而车顶静压测试正是对发生比例不大、但却是所有事故中致伤亡率最高的翻滚事故的试验复现。

    汽车如果发生翻滚事故,翻滚时受到地面的强大冲击力将会使车顶发生较大的变形,这种变形直接减小车内乘员的生存空间,对乘员的头部乃至全身造成巨大伤害,同时也会减小事故后乘员的逃生通道。所以,车身结构是车辆翻滚安全的第一层保障,而车顶抗压性能测试,正是以此为出发点进行的评价。

    更重要的是,车辆在发生翻滚等事故后,能够不使用工具即可打开全部车门,这是事故后乘员自救或外界施救的必备前提。反过来,这又对静压之后的车身抗压、抗扭能力提出了很高的要求。

    如果不是身临其境,亲眼见到一个8吨的集装箱压在车顶的景象,确实很难体会到那种冲击感。但是,刨除因为公开展示而体现出的“表演成分”,博瑞的车身结构设计与强度,确实达到了很高的水准。即便与合资甚至豪华中型车相比,博瑞在这个方面同样可圈可点。

    认识到这些,博瑞的8吨集装箱静压测试背后对于消费者的真实意义,也就自然而然浮现了出来。8吨集装箱不仅是一个传播上的“噱头”,而确实是能真实体现博瑞,甚至是吉利汽车在车身结构设计领域的实力,也证明了自主品牌汽车设计制造能力的提升,更是中国制造实力的体现。

    一、汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

    我们生活在一个非常纠结的时代。
    上世纪80年代,三根超细的A\B\C柱就能走天下,因为金鱼眼视野胜过一切。可你问问腕口粗的A\B\C柱放在现在会咋样,不用怀疑,绝对被喷得体无完肤。设计师被工程师打败,它绝对可以作为标志性事件。
    正是因为给安全让路,促成了「视野」成为一大商业卖点。是否加装天窗特别是全景天窗,是很多朋友在购车时会去考虑的问题。
    之所以说「考虑」,一是天窗版本贵出几千到上万不等,一是担心天窗降低安全性。荷包实力自是靠各自修行,而天窗安全性,您可以听听我怎么说。
    汽车天窗和车顶结构
    汽车天窗根据尺寸和功能有很多分类,按尺寸分,比如有全景大天窗、分段式双天窗、小天窗(设计在前舱头顶区域),按功能分有可开启式和封闭式。
    为了强化车顶结构,车顶会设计有三根横梁,像奥迪A8L的白车身就很标准。
    车顶横梁与边梁之间通过电阻点焊工艺连接
    因为小天窗版本没有影响到车顶中横梁的安装,所以在设定上,小天窗版本和无天窗版本在车顶结构上会保持一致。
    一些全景天窗版本因为会取消B梁,所以会强化A、C边梁的强度。因为需要更改结构,通常一款车型会避免无天窗版本、小天窗版本和全景天窗版本同时存在。为了尽量不改变原有结构,还演变出下图这种分段式双天窗。
    三种常见角度的碰撞
    正面碰撞、侧面碰撞和追尾碰撞是常见的事故模式,所以我们有必要先聊聊这三个方向的表现。
    正面碰撞的传力通道
    从上面的动图我们可以看到碰撞力的传力通道,划分下来,主要路径有两条。
    一条是通过乘员舱底部纵梁和门槛梁向后传递,这条路径会承受大部分的碰撞力。当碰撞力很大时,前轮还会参与碰撞吸能。
    另一条路径是碰撞力经前指梁和铰链柱、A柱、车门及其抗侧撞梁和门槛梁向后传递。此路径上较大的载荷会导致前门框发生变形,导致碰撞后车门开启困难,为了避免这个问题,我们需要强化A柱、门竖梁、门栏梁的强度,这也是A柱不再能提供金鱼眼视野的原因。
    C-IASI最新发布的2019研究报告值得一读,前后对比测试可以明显看出哪里改善了强度
    总而言之,不管是哪一条路径,都和天窗没有太大关系。
    追尾碰撞的传力通道
    追尾碰撞其实和正面碰撞有些类似,所以天窗对它也不会造成很大影响,这里就不做展开了,我们重点说说侧面碰撞。
    侧面碰撞的传力通道
    下图是受到侧面碰撞力的传输通道。需要补充下:白车身传力图没有说明车门的辅助,其实车门加强筋可以将前门受到的侧向撞击力传递一部分到B柱;后门受到的侧向撞击力则可以被传递到B柱和C柱。
    从这张图可以明显看出车顶横梁的作用,它能帮助把碰撞力传导出去,避免碰撞力集中。宝马在这方面的造诣当属第一,他们在宝马7系上采用了碳纤维增强复合材料,重点区域就是车顶横梁和地板中通道(下图黑色的部分就是增强材料)。
    即便是宝马,这种设计也仅限于宝马高端车型。
    碳纤维增强板和钢板采用铆接+胶接方式
    到这里,大家是不是会说:石锤!看人家宝马做得才叫好,平民车就是垃圾。
    落差肯定是有的,但大家也要理性看待这个问题。
    就侧碰而言,重点还是在B柱、门栏梁和侧围各交接点的强化上。C-IASI的研究报告就特别展示了B柱的结构/强度优化对测试结果的影响。
    总之,侧面碰撞可能导致车顶折弯变形,如果没有B梁的辅助,会一定程度加大车身的损伤程度。但整体而言,车顶B梁在侧面碰撞中起到的是增加传力通道的作用,对降低车内人员伤害的权重不大。
    天窗版本会降低翻车安全性吗?
    在国内,我们很少听到车顶静压测试,并不代表它不重要。它其实是用来评价车辆发生翻滚时造成的损伤。
    近些年一些企业开始有意识地去展示这项测试,像哈弗品牌已经针对多款车型做过展示,后来中汽研(C-IASI)把这项测试列为了必考项目之一。
    简单地背景介绍后,我们说说它的基本原理。车顶静压是使用刚性平板作为加载装置,对车辆一侧或两侧顶部施加准静态载荷,计算车顶最大承载力与车辆整备质量力的比值,以此考察车顶的承载能力。
    评价天窗对汽车安全的影响,车顶静压测试是最合适过不了
    不过在绝大部分测试中,我们都很少看到全景天窗版本踪影,即便有带天窗,也多是小天窗。
    IIHS车顶静压测试
    能查到的测试车型中,哈弗H4的天窗尺寸比较大(长790mm,宽700mm),可以看到A柱上沿与车顶均未出现材料断裂的情况,SWR值4.56,成绩优秀。
    SWR值出现位置在前风挡玻璃破碎之前,被挤压位置所承受到的最大等效压力为72699N。
    基于以上现实情况,有三点值得我们关注:
    1. 大家不做全景天窗版本是在规则允许范围内;
    2. 虽然天窗的损坏甚至造成其他损伤不会造成失分,但大家不显然不愿意暴露更多问题。就这点来说,哈弗H4做全景天窗版本测试,值得称赞;
    3. 哈弗H4的天窗尺寸着实很大,但考虑到这项测试的受力点在A柱上边缘,其实正是靠近A梁加强区域,所以不一定能暴露所有翻车事故损伤。
    不过之前哈弗H6做过模拟翻滚测试,表现也很不错,所以第三点算是间接打我脸了。
    总结以上来看,大家不必担心因为加装了天窗而降低安全性。
    加装天窗,安全性或许不是最要担心的
    要注意的是,大的开口件会降低刚性。
    轿车车身刚度虽然不是强制性标准,但已成为车身行业内公认的一项重要指标。车身刚度不合理,将直接影响其结构可靠性、NVH、安全性等关键性能指标。
    下图是某轿车(不含天窗)的车身刚性权重图。可以看到像大的开口件(比如四门、前后风窗)对刚度的影响比较大。
    虽然全景天窗的车型会强化侧围结构强度,但刚性还是会变差,导致全景天窗车型发生异响和开启关闭故障的几率普遍较高,所以像宝马7系采用碳纤维强化,确实有它的门道在里面。
    为了把控这一问题,针对天窗我们会做一系列耐久性测试,比如天窗的振动耐久、环境耐久、开闭耐久等,可以说天窗设计的水平,会极大影响后期的使用体验。
    雅斯顿小结
    汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?希望通过本期介绍能够打消大家的疑虑。在笔者看来,虽然会损失一些刚度,天窗版本的安全性已经被主机厂攻克。如果是有意购买天窗特别是全景天窗版本的朋友,还应该在再关注下这款车型的天窗异响投诉率,相信会对您的购车有帮助。
    图 | 来源于网络
    本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

    二、外行只能看热闹?教你正确解读碰撞测试报告

    现在,很多厂家都会在新车发布时展示自家车辆用于安全上的配置,如各类高强度钢以及安全气囊等,强调座舱安全。当然,这还不够的话,随着科技的发展,越来越多的驾驶辅助配置也出现在了车辆的选装名单中。

    不过,这些配置究竟能起到多大的作用,就需要依靠一些专业的测试标准来进行评判,于是便有了我们今天耳熟能详的安全碰撞测试。就在最近,有一家外媒还评选出了在欧洲E-NCAP测试中表现最好的十款车型,其中近来大火的特斯拉Model3出人意料,又毫无意外地占据了榜单第一名的位置。不过,对于普通消费者来说,绝大多数人并不清楚安全碰撞测试究竟是如何进行,以及应该用怎样的角度去解读这份报告。于是在临近去年年底时,“中国保险汽车安全指数(C-IASI)”意外登上微博热搜了。

    如何解读一份碰撞测试报告?

    说到汽车碰撞测试,国内名气最大的无疑是C-NCAP,脱胎于NCAP体系,这个全球最主流的碰撞测试体系最早诞生于美国的NHTSA(美国高速公路安全管理局),在欧洲、日本等多个国家地区都是最重要的碰撞参考指标。而C-NCAP自2006年诞生起,就成为我们买车时,对于车辆安全性的一个最主要的参考。同时,负责营运C-NCAP的中汽研还是不少汽车业内“国标”的制定者。在这几年里,随着主机厂逐渐适应了C-NCAP的规则,新车在C-NCAP上的碰撞成绩也是越来越好。

    与此同时,C-NCAP的标准也在与时俱进地发展着,每三年就会有一次升级,如2018年出台的标准被许多业内人士称之为史上最严C-NCAP。其中还有不少标准已经超过了E-NCAP的难度,如侧面碰撞台车重量由950kg增加至1400kg,相应碰撞测试强度增加了47.7%;考虑到国内市场SUV比重越来越大,台架车最下端离地高度从300mm提高至350mm,比欧洲测试台车高50mm,增加了碰撞测试的难度。此外,鞭打测试的碰撞速度由16km/h提高至20km/h,碰撞强度增加了56.3%。

    相较于庞大的NCAP家族,人们口中的“中保研”(中保研汽车技术研究院有限公司CIRIAutoTechnologyInstitute,简称“中保研”,英文缩写“CIRI”)可以算是中国汽车碰撞测试界的“新人”,2018年推出,“师从”美国的另一大碰撞测试机构IIHS(美国公路安全保险协会)。虽然是个“新人”,但它“搞事情”的能力可以说是相当大,以往C-NCAP测试中获得四星甚至五星的车型,在中保研的碰撞测试即中国保险汽车安全指数(C-IASI)中没准就是M(一般)。所以,问题出在哪呢?难道我买到的C-NCAP五星碰撞车型真的不安全吗?

    这一切,要从两者不同的测试标准说起。

    不同应用场景催生出不同标准

    正面25%偏置碰撞测试模拟车辆高速状态下(64km/h)车辆左侧角撞击固定物,在中国类似在北京六环上以64km/h的速度,驾驶员侧撞隔离墩

    在正面碰撞测试中,C-NCAP分别进行的是50km/h下完全正面碰撞试验与64km/h正面40%碰撞试验,而在C-IASI中,测试车和壁障的重叠率仅为25%,车速基本相同,为64.4km/h。

    不过,这两项测试的应用场景则不尽相同。在C-NCAP的碰撞测试中,模拟的是日常更为常见的与其他车辆正面相撞的情况,所以在它的壁障前部设计了铝制缓冲材料,一定程度上可以吸收碰撞中的力量。而在C-IASI碰撞测试中的正面25%偏置碰撞测试则将目标锁定为对向车道的树木、电线杆,或者是高速公路的中间护栏等单车事故居多,以及极小部分的两车车头角落碰撞情况。

    而评级的差异,也正是出在了这25%偏置碰撞碰撞测试中。早在2012年,IIHS首次发布了正面25%偏置碰撞,在参加测试的12款车型中,大多数车型表现不佳,包括奔驰C级、奥迪A4、雷克萨斯ES/IS在内的车型均获得“P”的评价,仅有3款车型获得“G”和“A”的评价。如今在中国发生的事情就像是美国2012年的翻版,很多热门车型都在C-IASI的测试中“翻了车”。于是,这也就成为了人们关注的热点。

    鞭打测试以及车顶静压测试等对于行车安全更为重要

    不过当人们把所有的视线全部集中到25%偏置碰撞的成绩,却忽视了其他很多细节,如与我们更为息息相关的座椅测试(也被称为鞭打测试),以及车顶静压测试等。要知道,追尾事故是我们日常生活中最为常见的事故之一,保护乘员颈部安全远比我们想象中来的重要,这也就是为什么在竞争激烈的汽车比赛中,车手为被强制要求佩戴HANS来保护车手的颈椎,不会因为剧烈的撞击而发生意外。此外,在所有事故中,翻滚事故导致的乘员死亡率超过10%,是所有交通事故中最高的,更强的车顶强度能够有效降低风险,因此车顶静压测试的重要性也远超25%偏置碰撞。

    我们更需要一份适合中国的标准

    对于源自于IIHS的正面25%偏置碰撞测试,在业内还存在着一定的争议性。

    从IIHS的历史来看,从其成立以来,先后设立了正面偏角碰撞、侧面碰撞、车顶强度测试以及追尾对颈部的影响等测试项目,无疑这些测试对于提升车辆安全性起到了很大作用。有统计数据显示,得益于车辆安全技术的改善,自2001年起统计的驾驶使用了三年以内的车辆发生的正面碰撞事故中,司机死亡率降低了55%。不过,在当时的统计数据中,美国每年正面碰撞事故中仍然有超过10000人的死亡数量,这些悲剧的主要制造者就是小重叠面碰撞,所以IIHS增加了25%重叠面碰撞测试。而造成小重叠面碰撞事故频发的主要原因,还包括了美国特殊的交通通行条件。

    在美国当地,除了曼哈顿、洛杉矶这样的主城区外,绝大部分地区的道路都非常笔直宽敞,包括行人与非机动车等道路交通参与者少,车速在不知不觉中也就上去了。此外,美国不少道路都属于开放式道路,即道路中间和两边没有隔离栏,也增加了致命性交通意外发生的可能性。

    至此以后,25%偏置碰撞几乎已经成为了美国汽车业的“特产之一”了,就连向来以测试项目最为全面的E-NCAP也没有跟进。其原因在于欧洲道路通行条件与美国差别巨大。在绝大部分的欧洲城市里,狭窄的街道,拥挤的道路让车辆在大部分情况下都只能以较低的车速行驶,而在封闭的高速公路即便不设置限速也可以减少交通事故的发生。

    而根据一份来自于中国交通事故深入研究委员会(CIDAS)的一份调查报告中指出,在中国发生的交通事故中,25%偏置碰撞在各类交通事故中占比最低,仅占8%左右。此外,类似于欧洲的路况,中国城市道路同样狭窄,路上的行人、非机动车等道路交通参与者也更多,与之路况条件相类似的还有日本。在这种情况下,低速碰撞、行人安全保护等相关测试其实远比25%偏置碰撞更为重要。

    当然,目前国内所执行的安全碰撞依旧不够全面,仍然没有侧面柱状物碰撞、刹车距离测试以及儿童安全保护等项目。未来,只有在更适合中国的碰撞标准约束下,车企才能够有的放矢,中国的汽车产品才能更好地保护每位交通参与者的安全。

    同时,技术的进步带动了汽车安全设计的进步,碰撞测试则为我们提供了更完善的保障依据。不过汽车本身的安全是最后一道防线,而最安全的,依然是规划好出行路线,提高安全意识,做到安全驾驶,只有安全的驾驶习惯才是平安出行最大的保障。

    写在最后

    其实无论是信C-NCAP还是C-IASI,都远好于相信那些网上的所谓“真实碰撞案例”得出的结论。比如“日系皮薄不安全”“XX是公路坦克”等,这些内容的创作者很多时候缺乏专业常识。不过,测试的局限性并不能代表一款车的安全性,更不能代表一家车企对于安全的态度。从更具代表性的评测项目来理性评估一辆车的安全性才是最重要的,毕竟考量安全需要从当地的实际交通情况出发。

    本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

    三、4大指数7个测试项目,教你读懂中保研碰撞测试

    如果回顾2019年汽车行业的关键词,那绝对少不了中国保险汽车安全指数研究管理机构(C-IASI),简称中保研的身影。作为一家由保险公司成立的碰撞测试机构,C-IASI很大程度上因为其公布的测试成绩令人大跌眼镜,并数次抢占了头条位置而被大家熟知。

    但在C-IASI的四大测试体系里面囊括了众多测试项目,那究竟对于普通消费者来说,这些测试项目究竟有何意义,怎么去读懂它呢?这次知行君就以“正面25%偏置碰撞”、“侧面碰撞”、“车顶强度”、“安全辅助系统”这四项与车辆碰撞安全最相关,也是大家最为关心的测试来为大家深入地逐一解析。

    正面25%偏置碰撞

    C-IASI之所以获得那么高关注度,和它引入IIHS的正面25%偏置碰撞测试有着莫大的关系,而这也是C-IASI的7大测试项目中难度最高的一个。估计很多朋友有疑惑,连C-NACP也只是采用了正面40%偏置碰撞测试,为何C-IASI要用正面25%偏置呢?

    其实很早之前已经有相关机构分析得出:在真实车祸死亡案例中,斜角和小重叠率碰撞案例竟然占到所有事故的1/4。更令人震惊的是,11%-30%重叠的碰撞事故死亡率要高于51%以上大重叠率碰撞事故。

    要是深究其原因的话,无外乎驾驶者在即将发生碰撞的紧急状况下会进行闪躲,因此许多时候撞击往往发生在车头的边缘。而这些位置一般没有受到前防撞梁总成、机舱纵梁的保护,让撞击力最后只能依靠乘员舱结构的承担,严重者会出现撞击力量直接传递至驾驶员或者副驾位置,造成人员伤亡的情况。

    从C-IASI目前公布的46款车型测试结果里面,足足有多达33款车型未能在这个项目中获得G(优秀)评级,同时这也成为包括迈腾、帕萨特等主流B级车的失分项目。但换个角度来看,25%偏置碰撞测试虽然很难,但仍有个别车型成功脱颖而出。

    基于TNGA架构打造的凯美瑞便是一个很好的例子。

    不过大家需明确的一点是,车身并非越硬越好,而是得该硬的地方硬,该软的地方软。所谓的软硬,无非都是为了这两个目的的共存:1、吸收撞击能量,减少车身结构对乘客舱的侵入量;2、确保乘客舱完整,并为事故后的人员逃脱或施救留出空间。

    而凯美瑞所采用的GOA车身结构便是基于这样的理念而设计。首先在用料上,凯美瑞的A柱及B柱等骨架位置均采用了抗拉强度可达平均1576Mpa的热成型钢材。同时超高强钢(≥590Mpa)及以上板件占比达33.9%。这里面包括了超高强镀锌钢板(1180Mpa)乃至上述提到的热成型钢,乘员舱更加坚固。

    但光有坚固的乘员舱还不足够,凯美瑞将前防撞梁延伸至车头斜角位置,让防撞梁后方的吸能盒能够通过溃缩来吸收一部分撞击力,同时还在翼子板位置引入了一根前指梁,让来撞击能量可以交由强度更高的前纵梁来分担,实现层层消弭的效果。

    另外考虑到正面25%偏置碰撞时,车辆会因为64km/h的撞击惯性而出现逆时针旋转,驾驶员会有撞击到A柱与左前方车体结构的风险。因此凯美瑞的安全带、正面气囊与侧面头部气帘便能对乘客起到防护作用和约束身体的作用。

    参考凯美瑞完成正面25%偏置碰撞后的车身可知,其防撞梁及前纵梁均有受力并溃缩吸能,随后前副车架把撞击力引导至底部纵梁,令其来到A柱位置已经被削弱,从而让A柱及乘员舱保持完整,因此是乘员舱上下部的侵入量或是假人伤害均获得G(优秀)评价。

    侧面碰撞

    和正面碰撞相比,侧面碰撞显然没有任何吸能的空间可言。当发生侧面碰撞时,撞击能量会直接作用于B柱上。如果它的强度不足,在碰撞中变形或者断裂,那外部的物体将会直接侵入乘员舱,对车内的乘员造成威胁;另外乘员舱发生了形变后,也会压缩车内乘员的生存和活动空间,增大他们伤亡的几率。

    而除了采用高强度材料以外,合理的车身结构设计也能起到分散侧面撞击的作用。否则光有结实的B柱也扛不住速度为50km/h,重1500kg的壁障台架车撞击。要是拆解凯美瑞前排车门,我们会发现里面不仅设有管壁厚度达3.2mm、直径35mm的防撞杆,而且车门还采用夹饼式加强件,让防碰撞能力大幅提升之余,还可以把撞击力度分散至A、C柱上。

    另外车顶横梁、门槛梁均采用1180Mpa的超高强度钢板,再结合铺设在底盘的高强度钢横梁、前围板、侧围环形结构、后排座椅靠背的环形车架结构,提升了车身的整体刚性。保证了哪怕面对60km/h(主流测试机构均为50km/h)的侧面撞击时,乘员舱依然把侵入量控制在极小的范围内。

    从凯美瑞完成侧面碰撞后的车身图片可以看到,其B柱结构保持完整,侧气帘、前后排侧气囊均能正常打开。至于结构入侵量这项关键成绩中,只要B柱距驾驶员座椅中线距离超过12cm就能够拿到G(优秀)的评价。而凯美瑞的成绩为15.5cm,算是极为拔尖的表现了。

    车顶强度

    车顶强度项目又称车顶静压测试,它和正面25%偏置碰撞一样属于C-IASI参考北美IIHS而设的测试项目。试想一下,假如车辆发生碰撞后出现车辆翻滚的情况,而且车顶的强度不足以抵御外界物体的冲击,那塌陷的车顶容易撞击乘员的头部而导致受伤或死亡。

    而车顶静压便是通过一块刚性壁以大约5mm/s的速度挤压A柱上沿顶部,直到刚性壁从接触车顶到溃缩进深为127mm时停止,并通过设备记录整个过程中的峰值载荷F(N)。以此来模拟车辆发生翻滚,或是被侧翻的大卡车碾压的情况。

    有意思的是,由于这项测试有着更加直观的数据结果,因此我们除了通过C-IASI给出的评价以外,还可以横向比较各级别车型的车顶静压峰值载荷F(N)。知行君这里把目前主流B级车以及该项数值的TOP3整理了一下:

    从表格上可以发现凯美瑞的峰值载荷F(N),远超帕萨特和雅阁等同级别对手。即使和豪华品牌的宝马3系、奔驰C级、沃尔沃XC60相比,凯美瑞的成绩也仅仅在伯仲之间而已。

    能够实现如此惊艳的车顶静压强度,一方面得归功于上文提及到关于钢板及车架结构的升级和改进,另一方面则是制造工艺层面的提升。比如凯美瑞在钣金件之间大量采用了雷克萨斯工艺结构胶,减少了钣金件之间的应力集中,提高整车刚性,且涂胶覆盖长度达16.5米。

    此外,要知道影响车身刚性的不仅是材料,还包括车身各处钣金件的焊接精确度和焊点质量。而凯美瑞那多达5000个的车身焊点数甚至比更高一级的车型还要多出40%。正是通过这多方面的提升,才让凯美瑞的静态抗扭刚度提升了30%,从而在测试中录得同级最高的车顶载荷峰值。

    安全辅助系统

    根据美国公路安全保险研究所的数据,具备前向碰撞预警功能的汽车,其追尾事故发生率减少17%,有乘客伤亡的追尾事故发生率降低30%。如果车辆除了碰撞预警功能外还具备自动刹车,那这两个数字还会降低43%和64%。

    因此C-IASI虽然把大部分测试项目都着眼在于碰撞发生时的被动安全性上,但对于能够避免事故发生的主动安全性也并没有忽略。同时C-IASI还分别针对追尾静止的前车以及行驶状态的前车,进行3种场景下FCW/AEB系统的测试。

    而凯美瑞的所配备的TSS智行安全套装把PCS预碰撞安全系统、LDA车道偏离警示系统、DRCC动态雷达巡航控制系统、AHB自动调节远光灯系统均囊括在内。其中PCS预碰撞安全系统通过单目摄像头+毫米波雷达的组合来探测前方的其他车辆,并在碰撞可能发生时发出预警和及时制动车辆。

    从C-IASI公布的G(优秀)成绩来看,PCS预碰撞安全系统的反应速度及制动力是值得信赖的。更关键的是,凯美瑞把这套TSS智行安全系统下放到豪华版及以上的8款车型上,同时还全系标配了10安全气囊。显然这也是相比其它在低配车型上减配主被动安全配置的竞品而言,凯美瑞能够在C-IASI脱颖而出的关键所在。

    知行有话说

    此前知行君也跟大家强调过,比起空间、动力、配置这些技术层面的升级以外,安全性未必能直观地体现在配置表上,但对于消费者而言却有着更高价值的意义。生命高于一切的道理,想必大家也是懂的。

    而凯美瑞能够在C-IASI中获得全“G”评级,甚至同级唯一连续3年获得IIHS评选安全最高等级车型(TOPSAFETYPICK+),不仅佐证了凯美瑞基于TNGA架构的越级主被动安全性,而且也证实了其用料及工艺也是跟海外版本保持一致。正是凭借着质价比的持续突破,凯美瑞能成为B级车的标杆级选手,实属必然。

    本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

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