汽車安全性發(fā)展歷程

汽車平安性開展歷程車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計，對于汽車平安性，到底有怎樣的影響？本文就以汽車在百年歷程中的平安性變革和車身結(jié)構(gòu)的變化為例，解讀車身設(shè)計的重要性。汽車的安全性不是以鋼板的厚薄，或是車身的重量大小來評判，優(yōu)良的車架結(jié)構(gòu)才是汽車安全的最終保障。讓我們從汽車誕生開始談起。汽車的平安性在百年的開展歷程中，是越來越被看重的一環(huán)，在汽車剛剛誕生的年代，由于內(nèi)燃機技術(shù)的限制，汽車的時速并不比馬車快上多少，汽車的車身結(jié)構(gòu)，也脫胎于馬車。1912年，福特T型車，車身采用非承載式結(jié)構(gòu)，引擎，前后軸都和車底的大梁相連。駕駛者的坐姿跟當年的馬車類似。 T型車由于低廉的售價，獲得了空前的成功，從某種意義上講，他解放了馬車，但是那個年代對于汽車的平安性概念幾乎為零。看，是一輛風險系數(shù)極局的車于汽車的平安性概念幾乎為零?？?，是一輛風險系數(shù)極局的車T型車以現(xiàn)今的平安角度去1920年代的勞斯萊斯，采用大梁式的非承載式車身設(shè)計，這樣的設(shè)計雖然能讓車子的底盤擁有不錯的強度，但車身依然脆弱。如果發(fā)生碰撞，弓I擎會直接沖進駕駛室，雖然出現(xiàn)了和今天的汽車相似的 A,B,C柱設(shè)計，但在事故中車身脆弱的結(jié)構(gòu)根本無法保證駕駛室的平安。這個年代的汽車，注重的是豪華，馬力，汽缸數(shù)量，平安性依然是被忽略的一環(huán)。汽車的平安性開始得到重視是在上個世紀50年代以后，奔馳W111是第一個擁有碰撞吸能區(qū)設(shè)計的車型，第一次將車身劃分為剛性區(qū)域和吸能變形區(qū)域，在碰撞發(fā)生時，剛性較弱的吸能區(qū)域首先變形吸收碰撞的能量，而乘員區(qū)域為剛性較強的區(qū)域，那么不易發(fā)生變形。汽車史上的第一次碰撞試驗，時間為1959年9月10日。測試車型正是奔馳0111當年的碰撞測試以噴氣引擎驅(qū)動汽車正面碰撞硬質(zhì)壁障，已經(jīng)具備了今天碰撞測試的雛形。由于碰撞測試的引入，汽車平安性方面的研發(fā)開始加速，平安帶，可潰縮的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，平安氣囊相繼出現(xiàn)。當年的車體結(jié)構(gòu)示意，引擎?zhèn)}和尾箱局部，均采用強度較低的吸現(xiàn)代能區(qū)設(shè)計，而乘坐倉那么經(jīng)過特別的強化。這樣的設(shè)計已經(jīng)具備了轎車車身結(jié)構(gòu)的雛形。現(xiàn)代美國車給人以寬大厚實平安的印象，但上世紀50年代的車型平安性卻不容樂觀，這臺1959年雪佛蘭汽車在現(xiàn)代碰撞測試中表現(xiàn)讓人失望。由此可見空有厚實的外殼，對于平安性能也毫無幫助。上世紀80年代計算機技術(shù)的迅速開展，也推動了汽車平安性的革新，模擬碰撞試驗能讓汽車的研發(fā)本錢更低，更加平安和高效。［葉舁機禊泳婭建不息】有限元分析軟件，能有效的模擬車架在受力情況下的反響，這為汽車車架構(gòu)造的設(shè)計提供了很大的便利和幫助。以往需要消耗大量時間和財力才能獲得的數(shù)據(jù)，如今只需要幾個小時就能獲得精確的數(shù)據(jù)，大大縮短了研發(fā)的周期。隨著計算機技術(shù)，焊接工藝，材料技術(shù)的提升， 現(xiàn)代汽車的車身設(shè)計更加科學，非承載式車身變?yōu)榱烁雍侠淼某休d式車身，讓車架成為一個整體而不像過去那樣底盤和車身分開。合理的力學分析讓車架能有效分解碰撞時的能量，上圖為豐田的GO較全車身。汽車的車身設(shè)計近年來提升非常明顯，上圖為上世紀九十年代的帕薩特和捷達在碰撞測試中的表現(xiàn)，可以看到車架的行變量是非常明顯，即使采用了剛性與吸能區(qū)結(jié)合的車架設(shè)計，但當年的材料和制造工藝依然無法讓人滿意。2006款帕薩特〔邁騰〕在相同的碰撞測試中的表現(xiàn)，相對于上世紀90年代的車型，A柱在碰撞中幾乎沒有形變，從帕薩特的平安性提升上，能看到十年間汽車平安性的變革。邁騰合理的車架設(shè)計及高剛度鋼材的使用還有先進的制造工藝，都是其平安性能提升的緣由。國外的測試說明邁騰的車身抗扭剛性達到了32400Nm/degree,這樣的數(shù)據(jù)說明邁騰的車架剛性是非常優(yōu)秀的。汽車江湖網(wǎng)QC188COM日系車本田奧德賽使用本田的G-CO垓全車身技術(shù)，其車身架構(gòu)設(shè)計可以作為一個優(yōu)秀的案例，紅色局部采用高強度的鋼板，黃色部分強度略低，綠色箭頭說明了再發(fā)生碰撞時撞擊力的傳遞方向。 A柱，B柱和車底均采用高強度的鋼板沖壓制造，將形變控制在最低的水平。奧德賽在碰撞測試中也獲得不俗的成績。汽車江湖網(wǎng)9c138.COM本田飛度采用ACE設(shè)計理念，前部吸能區(qū)設(shè)計了兩個Y字形結(jié)構(gòu)，它可以有效的將正面撞擊的能量進行均勻分配，將沖擊力更好的吸收到車輛上部和下部的車身結(jié)構(gòu)中?！矆D中藍色箭頭為能量預設(shè)分散方向〕汽車江湖網(wǎng)EJC1S8.汽車江湖網(wǎng)EJC1S8.COM日系廠商非常重視車身架構(gòu)的設(shè)計，馬自達3H高強度車身架構(gòu)不僅使用在馬自達車型上，連?？怂惯@樣的歐系車也從中獲益，上圖為?？怂沟?H車身架構(gòu)，?？怂沟钠桨残阅芤驳玫搅耸袌龅恼J可。如今越來越多的車型使用先進的三層籠式車身結(jié)構(gòu)， 如上圖所示,車架的主要受力結(jié)構(gòu)采用三層鋼板沖壓，三層鋼板由外到內(nèi)強度逐級提升，最里層〔右側(cè)箭頭〕材質(zhì)為強度和厚度最高硼鋼板。AudiDerneueAudiASAudiSpacoFrAmisASFTh?rWwAudiA8ilkudkSpK.1>?AudiDerneueAudiASAudiSpacoFrAmisASFTh?rWwAudiA8ilkudkSpK.1>?mASF百總年、汽車平安性不僅是結(jié)構(gòu)上的變化，材質(zhì)上也在發(fā)生著變化，上圖是奧迪A8的ASF全鋁車身，鋁合金比同等強度的鋼材更輕，在不減弱車架強度的同時能有效減輕車身的重量，而車身重量越輕，不僅能讓動態(tài)表現(xiàn)更好，更節(jié)油，在發(fā)生碰撞時產(chǎn)生的能量也越小，也就是說車子會更加平安。復合材質(zhì)的一體式車架設(shè)計目前已經(jīng)廣泛使用到超級跑車上，這種結(jié)構(gòu)的強度遠遠高于目前普通家用轎車的車身結(jié)構(gòu)，但高昂的造價限制了其運用范圍，相信以后會有更多的車型用上這項科技。McLarenMP4-12C的車身結(jié)構(gòu)，駕駛倉類似浴盆的設(shè)計，在發(fā)生事故時能最大限度的保證駕駛艙的完好。-~HpQfY)-~HpQfY)美國的IIHS機構(gòu)曾經(jīng)做過一次跨越50年的汽車碰撞測試比照，從中也可以看到汽車平安性能在半個世紀中得到的提升，兩臺 雪佛蘭轎車，分別誕生于1959年和2009年。1959年的雪佛蘭BelAir在碰撞后車頭陷入了駕駛艙， A柱嚴重扭曲，車門嚴重變形根本無法翻開，厚厚的引擎蓋沒有任何形變，駕駛者必定兇多吉少。而2009年的雪佛蘭Malibu雖然車頭損失沉重，發(fā)