很早以前大家都认为汽车越重越安全,因为车重说明车身铁皮厚,肯定越结实。但后来这个观点遭到了质疑,人们认为汽车的安全主要看车身结构,而不是看铁皮厚薄。以至于再拿车重来说安全会被认为很不专业。但是我觉得车重和安全性在一定程度上仍然有关联。
车身结构决定安全性只是不得已的做法
比如上图左侧是一卷彩钢板,厚度只有零点几毫米,几乎没什么强度,你裁下来一块儿用手拿着这头,另一头就垂下去了。但是彩钢板经过辊压机后就成了彩钢瓦,表面多了隆起的结构,这样的彩钢瓦裁剪两米长,一人抬一头也不会变形。这就是结构对强度的影响。而家用车就是这种思路,既想减轻重量,又想结实安全,那就只能从结构上下手了。所以说家用车靠结构获得强度只是一种折中的手段,并不是说结构设计就是什么高科技了,再优秀的结构设计也没办法把纸设计出铁皮的强度。
目前家用车使用的就是框架式车身,它是这样一种思路:
(1)高强度的车身骨架是基础:
用高强度钢冲压成零件,然后把零件焊接起来形成车身骨架。车身骨架相互之间是有关联的,互相支撑受力,可以分散冲击力量,这些部分包括A、B、C、柱以及车身纵梁、边梁,这是车身最坚硬的部分。
(2)加强结构,弥补缺陷:
比如车门,车门就是两层铁皮,并没什么强度,为了在发生碰撞时避免侵入驾驶舱,车门内部设计有加强梁,用高强度钢材做成的,位置刚好可以卡在A柱、B柱之间,发生碰撞时就靠加强梁撑着。
很多车车门被撞以后都能看到门上其他地方铁皮凹陷,但有些地方很明显没有凹陷,那后面就是加强梁。
还有前后防撞钢梁也属于加强结构。比如上图车辆底盘下面有两根纵梁,强度非常高。但是纵梁面积有限,很多时候在碰撞中纵梁并不能发挥出最大的作用。所以需要增加防撞梁,防撞梁两头搭在纵梁上,发生碰撞时可以把冲击力传给纵梁,减轻碰撞的损失。
(3)溃缩设计
就是我们平时所说的吸能设计,因为结构设计只能一定程度上提升强度,不可能把白纸变成钢板。所以在冲击力超过车身承受力的时候就要考虑丢车保帅了。
由于人最重要,所以乘员舱都是用强度最高的材料制作,车头部分则使用强度稍低的材料,这样当碰撞强度过大时车头等相对不重要的区域开始收缩变形,吸收一部分冲击力,从而达到保护乘员舱的效果。
车身越重越安全吗?
从以上内容我们知道了车身强度主要看车身结构设计和各种加强梁,并不是车身铁皮越厚就越安全。像以前那种按按发动机盖,拍拍车门就能判断安全性的做法确实没一点科学依据。但是我认为这与“汽车越重越安全”并不矛盾。因为车身结构材料的用量、品质直接决定着车辆的自重,也决定着车身的安全性。
比如车身高强度材料的用量、厚度,同样的A柱,你用两层加强,人家用三层。你用0.6毫米的高强度钢,人家用0.8毫米的。你的防撞梁是1毫米钢板冲压,人家是一公分多厚的铝合金。你没后防撞梁,人家有,各个地方各种材料都比人家低一个尺寸,你说这车造出来重量能一样吗?安全性一样吗?