到底有沒有用 汽車防撞梁功能技術解析

    防撞梁是汽車安全方面大家都比較關注的一個問題_許多網友對防撞梁也存在很多疑問_比如防撞梁的設計為什麼千差萬別、防撞梁究竟可以起到什麼作用、為什麼很多車型到了中國市場取消了後防撞梁……其實這些問題也始終萦繞在編輯們的心頭_我們自身也是亟需獲取該方面的知識.帶著這些疑問我們主動聯系了長城汽車有限公司_希望通過技術專家的講解來幫助我們深入的了解汽車防撞梁的相關知識.

● 防撞梁可以起到什麼作用？

    大家都知道三角形是最穩定的一個結構_而車身骨架其實就是由許多不規則的三角形所組成_用以抵御來自四面八方的沖擊_但是需要說明的是_汽車的骨架並不是所有地方的承受力都一樣_因為這關系到力的傳導、潰縮等等.從圖中我們可以看到_不同顏色代表著材料的屈服強度不同_紅色為超高強度鋼_黃色材質的屈服強度則稍弱一些_而粉色部位的屈服強度最低_它主要起到潰縮吸能的作用.    前後防撞梁的意義就是車輛第一次承受撞擊力的裝置_在車身被動安全方面有一個重要理念就是：一點受力_全身受力.說白了就是汽車車體的某一個位置受到了撞擊_如果僅僅讓這一部位去承受力的話_那麼達到的保護效果會很差.如果在某一點受到力的時候_讓整個骨架結構去承受力_則可以最大限度的降低一個點所受到的力的強度_特別是前後防撞鋼梁在這裡就起到很明顯的作用.    在這個結構中我們可以看到_防撞梁兩端連接的是屈服強度很低的低速吸能盒_然後通過螺栓的形式連接在車體縱梁上.低速吸能盒可以在車輛發生低速碰撞時有效吸收碰撞能量_盡可能減小撞擊力對車身縱梁的損害_這樣可以降低維修成本_而螺栓連接的方式可以更方便的對防撞梁進行更換.

在高速偏置碰撞中_防撞梁可以有效的將撞擊力從車身左側傳遞到右側_盡可能讓整個車體去吸收碰撞能量.在發生低速碰撞時_防撞梁可以避免撞擊力對車身前後縱梁的損害_降低維修成本.

● 防撞梁的樣式、癟是否對車輛安全有影響？

    其實車身被動安全涉及到車身的整體結構_防撞梁的樣式與癟以及材質會關系到它最終的強度.而防撞梁的強度既不能太大_也不能太小_需要和整車相配_只有配合完美的車身結構才是最安全的.所以很難單純的從防撞梁的樣式、癟去判斷整車的安全性.

● 防撞梁的安裝高度應是多少？

    防撞梁的安裝位置需要根據車身高度_輪毂直徑的大小來綜合評定_並沒有一個明確的標准_同時還要考慮到相容性原理_即兩車發生正面相撞時_不合適的防撞梁高度既保護不到自身_還會對對方車輛造成巨大傷害.一般車型的安裝高度在40-50cm左右_但如果超過52cm_則會對C-NCAP等相關碰撞試驗的成績造成影響.

● 標准的防撞梁結構應該是什麼樣的？

    上圖是一個比較標准的防撞梁結構_低速吸能盒通過潰縮有效吸收低速撞擊時的能量_防撞梁通過螺栓連接到車身_方便拆卸和更換.現在很多車型的防撞梁上都加裝有一層泡沫緩沖區_它的主要作用還是在4Km/h以下的碰撞時_對外部塑料保險槓起到一個支撐_緩解碰撞力的作用_減小碰撞對塑料保險槓的損傷_降低維修成本.

● 為什麼很多車型來到國內後_廠商對防撞梁進行簡配或干脆取消掉？

要想解答這個問題首先就要從國家碰撞標准和我國保險行業對車輛投保的定價方式來進行說明.

其實在汽車安全方面_除了大家熟知的C-NCAP外_我國是有國家強制標准的_也就是說所有上市的車輛都必須通過國家碰撞標准的測試.該標准主要是對車身的正面、側面和尾部三個位置進行碰撞測試_下面我就來具體介紹一下.

GB11551—正面100%碰撞：車輛以50km/h的速度正面撞擊由混凝土制成的剛性壁障.碰撞試驗後_不使用工具_應能：

①對應於每排座位_若有門_至少有一個門能打開.

② 將假人從約束系統中解脫時_如果發生了鎖止_通過在松脫位置上施加不超過60N的壓力_該約束系統應能被打開.

③從車輛中完好的取出假人.

④在碰撞過程中_燃油供給系統不允許發生洩漏.

⑤碰撞試驗後_若燃油供給系統存在液體連續洩漏_則在碰撞後前5分鐘_平均洩漏速率不得超過30g/min.

GB20071—側面碰撞：可變形的壁障以50km/h的速度撞擊靜止車輛的駕駛員一側

碰撞試驗後除了能滿足國標正面100%碰撞的要求外_還要求車內部件在脫落時不得產生鋒利的凸出物或鋸齒邊.

GB20072—尾部100%碰撞：剛性碰撞臂以50km/h的速度和100%重疊的方式撞擊車輛尾部.

①在碰撞過程中_燃油供給系統不允許發生洩漏.

②碰撞試驗後_若燃油供給系統存在液體連續洩漏_則在碰撞後前5min平均洩漏速率不得超過30g/min.

③不應引起燃料的燃燒

④ 在碰撞過程中和碰撞試驗後_蓄電池應由保護裝置保持自己的位置.

    國內目前有關尾部碰撞的測試只有國家標准_C-NCAP中也沒有相關測試.可以看到_國標中關於尾部撞擊的速度與歐洲的E-NCAP一樣_都為50km/h_不過碰撞後考察的指標並沒有涉及駕駛艙乘員的受傷害程度_而且在采用100%重疊的方式進行試驗時_就導致了後防撞梁在這樣的速度和碰撞方式下起不到太大作用_因為車身尾部的縱梁和承載式車身結構可以完整吸收這種撞擊力.如果在發生40%偏置碰撞的情況下_後防撞梁就會起到類似前防撞梁把一側撞擊力傳遞到車身另一側的作用_也就是我前面提到的一點受力_全車受力的概念.所以說有無後防撞梁對尾部碰撞測試的結果微乎其微_我想正是基於此原因_一些廠商為了追求利益的最大化將本該有的後防撞梁進行簡配或干脆拿掉.

總體來看_國家碰撞標准對車內成員安全的考察不夠全面和細致_雖然表面看上去碰撞速度不低_但考察標准並不高.而且國標只有通過和沒通過兩個結果_60分與100分在結果上並沒有任何區別_當然也不能體現車輛在安全方面的差異_同時測試過程和結果並不對外公開.

相對國家強制標准_C-NCAP的測試采取的則是抽取方式.而且車身被動安全性能的優劣以星級直接體現_同時測試結果向社會公示_這樣消費者在購車時對各種車的安全性能差異一目了然.國家碰撞標准是法律層面上的一個最低要求_也可以說是汽車行業的一個准入門檻.而C-NCAP則是汽車生產企業的一個行業標准_它規定的實車碰撞速度往往比國家制定的要高_從而在更嚴重的碰撞下評價車內乘員的傷害程度.

    國內的消費者在購車時更多的是關注車輛在發生碰撞後對成員的安全保護_而幾乎不會關心低速碰撞後車輛的維修成本.可在國外不是這樣_國際上有一個汽車修理研究理事會_它是一個致力於通過提高汽車的抗損性、修復性、安全性和防盜性_從而減少保險成本的國際性組織.

其實現實中絕大多數的事故是在低速時發生的_低速碰撞的測試同樣非常重要.RCAR就制定了一個正面和尾部的低速碰撞試驗_來對車輛低速碰撞性能進行評級.保險公司會依據RCAR對車輛的碰撞評級確定基本保費.級別高的其保險費較高_級別低的保險費就低.安全性不好或修理費較高的車輛_即使銷售價格很低_但其所交的保險費依然很高.這與國內根據車價定保險費用的方式完全不同_所以說國外的廠商在車體結構上會針對低速碰撞進行一些特殊的設計.

RCAR的測試標准分為正面碰撞和尾部碰撞：

正面碰撞：試驗車質量為整備質量加上一個75kg的駕駛員質量_車輛以15km/h的速度_正面以40%重疊的方式碰撞不可變形的剛性壁障.

尾部碰撞：駕駛員側須放置一個75kg碰撞假人_車輛與碰撞台車行進方向成l0度角擺放_碰撞側為乘員側尾部_車輛手制動處於松開位置_試驗速度為l5km/h_台車要求為不可變形的剛性壁障.

根據這種低速碰撞標准_要想減少碰撞中的損壞程度_那麼在車身設計上有以下原則：

① 安全氣囊在低速碰撞測試中不能起爆

② 防撞梁與車架為螺栓連接_並有能充分吸收碰撞能量的吸能盒結構

在低速碰撞時_後防撞梁的作用立刻凸顯_如果沒有防撞梁_撞擊力會直接對承載式車身造成損傷_維修費用必然會增加.而根據RCAR的標准_在發生15Km/h的碰撞後_只允許防撞梁和吸能盒發生變形_車身的縱梁結構不得發生塑性變形.由於我國目前收取保險費用並沒有參考這方面的內容_所以就出現了一些車型在國外有後防撞梁_而到國內則采取簡配或取消的方法.

總結：

通過以上介紹_我們對防撞梁所起到的作用等相關問題有了更多的了解.汽車在高速碰撞時_由於受到的作用力較大_車身勢必會發生變形_此時保護乘員的安全就取決於車身結構和材料的強度.而防撞梁的主要作用則體現在低速碰撞時_吸收和分散撞擊力_減小對車身的損傷_以降低維修成本.現實生活中_多數的交通事故還是以低速情況下的磕磕碰碰為主_因此防撞梁對於汽車安全還是有著非常重要的作用.

目前我國在車輛安全方面的法規還很不完善_這也就給了廠商鑽規則漏洞的空子.我覺得車身安全結構的設計就像一個城市的排水系統_考驗的是廠商的良心_因為車身安全結構在消費者購車時是看不到的_而在發生事故時它的好壞又直接關系到車內乘員的安全和車輛事後的維修處理成本.當然我們不能只寄希望於廠商_而更多的是希望國家制定更加嚴格的法規和提高車輛碰撞的強制標准_從而使國內車輛的整體安全水平邁上新台階.