汽车安全别只关注ABC柱,还有ABC环
造汽车就像造房子,要想住得安全和舒适,承重墙得做的好。
现在大家都知道选购汽车的锦囊妙计是看A、B、C柱,这三根柱子就是汽车的承重墙,移动的“家”稳不稳,就看它们了。
今天我们要聊的是车身进阶知识。A、B、C环平时很少听到,但其实重要性完全不输A、B、C柱。
什么是A、B、C环?
环状结构很好理解,比如门框,我们也叫它门环(见图中红色区域)
A、B、C环,是围绕着白车身的“环”。它们从前往后,依次排列
仔细看这张图,你会发现A、B、C柱和A、B、C环不是绝对从属关系。比如A柱和A环就毫无关系,A柱属于门环的一部分。
这张图还说明,既然是环,它涉及的部件更多。比如C环,它位于车身后部C柱处,由轮包加强板、C环横梁、C环连接板组成。所以想要造好A、B、C环,工程师需要用更多的心思才行。
为什么A、B、C环很重要?
A、B、C柱出名,是被“撞”出来的。比如正面碰撞中,A柱是否发生明显折弯是很重要的评分项目。你看下图双车对撞,红车明显比绿车更安全。
A柱明显折弯,往往说明对前排乘员侵入伤害大,且还会造成车门难以开启,逃生通道阻塞(或者碰撞中被撞开,有人甩出风险)
A、B、C环为何重要呢?
原因是它们直接影响碰撞安全和车身刚性。
环状结构能带动整体一起受力,而且结构完整丝滑,没有剪切力,环很牢固。实践出真知,下面就是我做的一个小实验。左、右两个实验样品是取自同一张白纸,长度相同,并且都是用双面胶带进行固定。
在使用差不多的力按压它们时,结果显示左侧圆环弹性更好。右侧作为一个不完美的环,回弹效果明显被削弱。弹性好,可以理解为恢复能力好,更抗撞。
A、B、C环中,特别是B环,和车身结构耐撞性能高度相关。比如侧面碰撞、车顶碰撞中,因为有了B环,车身能整体受力,更好抵御强大的碰撞力。
在去年,美国公路安全保险协会 (IIHS) 升级了侧面碰撞测试难度。首批测试的20 款中小型 SUV 结果一出,让人大惊,竟然只有一款车得优。要知道在此之前,侧面碰撞优秀评级他们是唾手可得。
IIHS新标准将测试速度提升至60km/h(原先50km/h),台车质量提升到1896kg(原先1497kg),相当于碰撞能量提高了82.4%,接近一倍。
新规中,表现最好的马自达CX-5,就是有比较完整的B环。
那提高车身刚性有何种好处呢?
如果你篮球是打控卫,推荐你试试罗斯11,它很适合喜欢急速变相的球友。
秘诀是这款鞋的TPU侧向支撑从鞋头前掌部分贯穿至整个后掌,形成了环状支撑结构。
高刚性车身也有异曲同工之妙,比如:
1.操控稳定性:赛车会装防滚架,除了安全,还有提高车身稳定性的作用。家用车虽然不会如此激烈驾驶,但比如在连续紧急避让或者快速过弯时,车身扭转刚度会明显影响操控以及回摆响应速度。
2.乘坐舒适性:我们知道车身是通过一块块钢板通过焊接、搭接、胶接等方式拼接而来,各个部件之间是间隙的。刚性不足,说明恢复效果不好,有可能导致整车各部件之间发生摩擦异响,噪声会严重影响乘坐舒适性。
特别要说明下,就车身安全而言,A、B、C柱中,C柱存在感最弱,但要说车身刚性,C环的重要性反而很靠前。下图是车身各部分结构对扭转刚度的灵敏度比,这个数据说明了车身上哪些结构对扭转刚度的影响大。所以以后哪款车宣传自己车身刚性好,你可要看看他们有没有提到这个结构。
什么样的“环”更好呢?
有朋友会说了:“对于汽车小白,我们当然知道了解汽车关键技术很重要,但奈何记不住这些枯燥的技术要点呀。”
不用着急,作为购车依据,你只需要知道A、B、C柱用了何种强度的钢材,材料越强,越安全。比如沃尔沃就是以使用超高强度的热成型硼钢使用率高出名,这种钢材的强度是一般高强度钢材的4倍。
沃尔沃XC60硼钢使用比例达34%
那我们有没有办法给A、B、C环来一个评价要素呢?
从大方向看,我们同样可以用钢材用料来判断。比如上面提到的沃尔沃XC60,可以看到它的A、B、C门环都有使用硼钢(高达1600MPA)。
特斯拉Model 3,它的钢铝混合车身结构中,在车身纵梁、A柱、B柱、车顶纵梁以及底板梁等位置使用超高强度钢(1300MPA),这些高强度钢的使用,使其在IIHS、E-NCAP等碰撞测试中,获得了很好的表现。
还要特别说明下,对于一般家用的五门乘用车而言,都会有A、B、C柱,但A、B、C环不一定,特别是因为各种原因,环不完整的情况比较常见。
比如特斯拉Model 3的地板设计存在一些有待优化的地方。它的B环结构,考虑到内饰布置需求,中底板横梁没有与B柱对齐;它的C环结构也走的简洁风,后轮罩周围的加强件也没见围绕C环补强,也不像XC60那样,在后地板横梁处使用了大量的加强筋。
Model 3如此设计,对车身的扭转刚性可能会有牺牲。此前有网友披露,2018款美版Model 3长续航后驱,在带有玻璃、前后完整悬架部件的情况下:不带电池 15500Nm/Deg、带电池包 20600Nm/Deg。XC60是25900Nm/Deg,对应的纯电动车不带电池的情况,所以Model 3这一数据并不好看。
当然,电动汽车因为有电池包加持,对车身的扭转刚性有帮助,如此也能拉近与其他车型的距离,这也可能是特斯拉不太关注白车身扭转刚度提升的原因之一。
雅斯顿小结
在以前,我们关注白车身上的各种颜色,颜色越鲜艳,说明这车越抗造。相信随着安全和舒适性要求提高,A、B、C环也会收获流量,它们和A、B、C柱一样,都是车身上不可小觑的结构。
图 | 来源于网络
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汽车测试网V课堂
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