详解国内首次电动车螺旋翻滚，一汽-大众ID.4 CROZZ面对哪些挑战？

1938年，一辆来自“汽车联盟”（奥迪前身）的DKW F7被工程师从山坡上推下，那时的人不会想到，在空中不断旋转的汽车，转出了汽车安全一片广阔的新天地。

彼时的DKW F7虽经过多次翻滚，但车身依然保持完整，发动机甚至还能正常运转，这次开创性的试验在当时汽车工业发达的德国引起了极大的震动，这款车也因此名声大噪。此后，在无数的翻滚、撞击中，汽车安全得到了质的飞跃。

如今，一辆同样来自德国品牌的车辆，再次凌空起舞，开启电动汽车的新时代。2022年9月，一汽-大众ID.4 CROZZ在天津中汽中心实车碰撞试验室，以出色成绩成功挑战TOP Safety国内首次公开电动汽车螺旋翻滚挑战。本次活动也在第一时间得到了央视新闻的关注和报道，其在报道中表示，当前中国新能源汽车保有量持续增长，以螺旋翻滚为代表的非常规试验将对新能源汽车车辆结构安全、乘员保护、电安全等方面均提出更严苛的要求。

那么被央视“点名”的螺旋翻滚试验究竟是什么，一汽-大众ID.4 CROZZ又是如何顺利完成极限安全挑战的？本文将进行详细解读。

汽车翻滚是什么？

解读一汽-大众ID.4 CROZZ国内首次公开电动汽车螺旋翻滚挑战前，我们要先了解什么是汽车翻滚。

翻滚是指汽车绕其纵轴或横轴旋转 90°或90°以上的运动。翻滚事故从形态上来说基本可以分为汽车绕自身纵轴旋转的翻滚和汽车绕自身横轴旋转的翻滚两个大类。翻滚可分为绊翻、抛翻、爬翻、转翻、坠翻、弹翻、空翻等事故形式。

为什么要进行翻滚试验？

首先我们要明确，汽车翻滚在所有事故中的占比并不算高。据中国交通事故深入研究（CIDAS）的数据显示，在造成人员伤亡的交通事故中，涉及翻滚事故的比例达19.5%。但是从伤亡程度看，翻滚事故受伤率高达55.6%，死亡率10.9%，远高于正面、侧面、追尾等情况。更出乎意料的是62.4%的乘用车翻滚事故是发生在平直道路上，仅12.9%发生在弯道中。

由此可见，汽车翻滚事故呈现出明显的低发生率、高致伤率的特点，这也决定了此类工况成为整个汽车安全研发过程中不可忽视的重要场景。

关于螺旋翻滚你需要知道这些

本次一汽-大众ID.4 CROZZ进行的螺旋翻滚试验有别于普通的绊翻，主要模拟汽车冲上护栏端部楔形结构或者路沟的背坡导致的汽车翻滚事故。

车辆以特定速度冲上斜坡，在这个过程中车辆一侧轮胎在斜坡上运动，另外一侧轮胎在地面前进。一方面由于汽车运动方向为斜向上运动，造成其两侧车轮不对称的Z向加速度，这两个加速度的合成量给了汽车沿纵轴旋转的角速度，另外悬架压缩后的回弹对这个角速度也有一定的贡献。当汽车离开斜坡后，继续翻转直到接触地面，根据不同的车辆高度，车辆一般可翻滚90°或180°。在本次挑战中，由于车速较快、SUV车型重心较高，一汽-大众ID.4 CROZZ在空中即完成180°翻转，车顶向下撞击地面。

这样的挑战主要用于评估车顶的抗翻滚强度，也可以用于研究现实中较为常见的汽车沿其纵轴低速翻滚时的运动相应特性。此外，对于乘员约束系统的优化和匹配，比如车辆安全带预紧装置的开发，乘员保护气囊系统的触发算法都具有较高的要求。

一汽-大众ID.4 CROZZ实战表现可圈可点

通过前文介绍，不难总结出螺旋翻滚挑战的两个核心关注点——“车身”和“约束系统”。同时作为新能源汽车，电安全也是消费者最为重视的焦点。那么，一汽-大众ID.4 CROZZ的现场表现究竟如何？

车身

面对严重的碰撞事故，车身往往需要承受巨大的冲击能量，此时车身如果产生过量形变，则会威胁乘员的生存空间，合理的车身结构设计和用料将成为决定安全性能的关键。

同时，螺旋翻滚与普通正面碰撞有所不同，冲击能量将避开保险杠、前纵梁等吸能结构以及绝大部分的覆盖件，直接作用于车辆A柱、车顶纵梁。对于纯电动汽车而言，动力电池自身的重量也将叠加负载在车身结构上。

在一汽-大众ID.4 CROZZ的螺旋翻滚挑战中，车辆A/B/C柱并无结构性损伤，特别是采用热成形钢材料的A柱、B柱所承受过压力后，并没有发生严重的形变。车顶在第二受力处也是仅有部分的溃缩以抵消冲击对车内人的影响，整体的刚性结构已经可以很好的保护到车内的每一个成员不会受到严重的冲击伤害。ID.4 CROZZ高扭转刚度的车身，在碰撞中最大程度保证座舱结构完整，翻滚后两侧车门均可以正常开启，且所用力度较挑战前差距不大。

约束系统

一般来说，在车辆发生翻滚事故时，车内司乘人员的损伤机理相对比较复杂，如在没有安全保护装置的汽车内，翻滚碰撞中的司乘人员很容易与汽车内的部件发生“二次碰撞”，在某些情况下人员极有可能会被抛出汽车外部，从而引起巨大的人员伤害，而对于拥有安全保护措施的司乘人员虽然他们可以被束缚在座椅上，从而避免与车内部件之间的“二次碰撞”，但是翻滚碰撞瞬间产生的加速度会对人员造成严重的损伤，而且安全带也可能在工作过程中对人体胸部产生太大压力，以至于造成胸部损伤。

针对这些风险，一汽-大众ID.4 CROZZ全系采用安全带预紧限力式卷收器，部分配置搭载可逆式主动预紧功能。在碰撞的瞬间，通过点爆气体发生器收紧安全带，避免因织带松弛，或者乘员不正确的坐姿，削弱被动安全系统的保护作用。当织带与乘员间的力达到触发限力器的极限时，织带会自动放出一段距离，使乘员的受力得到缓冲，避免乘员胸部和肩部因巨大载荷的而受伤。

安全带可以固定乘员的躯干，但乘员头部仍有因剧烈摆动，撞击车辆内饰件造成伤害的风险。这时，就需要安全带与安全气囊/气帘相配合，才能提供最大限度的保护效果。一汽-大众ID.4 CROZZ全系车型标配6个安全气囊，贯穿前后排的侧气帘在翻滚事故中起到关键性作用。从翻滚危险的识别，到计算翻滚临界点，再到激活防护装置，一系列操作在不到1s的时间内完成。最终现场呈现给我们的，就是一汽-大众ID.4 CROZZ空中翻转90°时即点爆侧气帘，并持续保压，在碰撞中有效将乘员头部与硬质车身相隔，起到出色的保护效果。

电安全

在动力电池安全方面，一汽-大众ID.4 CROZZ搭载的多层结构电池包，利用一体式防撞框架设计，对每块模组单独进行分区保护。电池包整体为铝合金外壳、铝合金框架、铝冲压底部装甲并采用铝材MIG焊接等全新封装工艺提高了电池包整体强度。该电池包曾通过温度冲击、化学腐蚀、极端碰撞等一系列超国标的极端测试。同时，在车身方面，车辆门槛梁采用高强度钢+铝型材的双重结构，其中高强度钢起到第一层撞击力防护，而在进一步受到冲击伤害的话，内部的铝型材辅助吸能，确保整车的安全。

根据电池包扫描报告显示，在螺旋翻滚挑战中，车辆的触电保护性能符合标准，电解液无泄漏，REESS无位移，更没有出现起火、爆炸的情况。

说在最后

从几十年前简单粗暴地将汽车从山坡上推下，到如今系统科学地螺旋翻滚挑战，汽车安全随着测试方式的升级而大踏步前进。如今，汽车产业已经迈进新能源转型的关键时期，一汽-大众ID.4 CROZZ凭借车身设计和前沿的安全技术，成功完成TOP Safety国内首次电动汽车螺旋翻滚极限挑战，向消费者展示了一汽-大众电动汽车的安全值得信赖。