[汽車(chē)之家 技術(shù)] 每次到夏天,都對(duì)“排水系統(tǒng)是一個(gè)城市的良心”這句話(huà)頗有同感。為何這么說(shuō),排水系統(tǒng)在平時(shí)是看不出成績(jī)的,但一旦遭遇大雨,遇上事了,好的排水系統(tǒng)是城市交通正常運(yùn)作甚至人員安全的保障。這與我們的車(chē)輛安全有些像,平日選車(chē)時(shí)我們關(guān)注最多的往往是造型、配置、試駕感受,但對(duì)車(chē)輛的安全性結(jié)構(gòu)往往是遇上事了才去研究。于是這次我們把哈弗H4弄“事故”了,通過(guò)它的拆解,我們來(lái)聊聊車(chē)輛的安全。
我們此次拆解的車(chē)輛是經(jīng)過(guò)車(chē)頂靜壓測(cè)試的哈弗H4。往期我們對(duì)這個(gè)測(cè)試有過(guò)較為詳細(xì)的報(bào)道,為了讓了解全面,我們先來(lái)回顧下這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。了解IIHS的朋友知道其測(cè)試就包含了這一項(xiàng),當(dāng)然如果您不了解IIHS測(cè)試,我們現(xiàn)在幫您了解。
◆ 靜壓測(cè)試回顧
● 什么是IIHS測(cè)試?
IIHS全稱(chēng)Insurance Institute for Highway Safety(美國(guó)公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì)),是世界安全標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分。該協(xié)會(huì)在歐洲和美洲每年都要對(duì)車(chē)輛進(jìn)行系統(tǒng)和專(zhuān)業(yè)的碰撞測(cè)試,并根據(jù)得出的安全性能指數(shù)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行安全星級(jí)劃分,以此促進(jìn)各車(chē)廠(chǎng)對(duì)產(chǎn)品安全性的研發(fā)與投入。他們這樣測(cè)試目的是什么呢,是出于社會(huì)責(zé)任心嗎?
也許有吧,不過(guò)當(dāng)你了解到IIHS的資金來(lái)源時(shí),可能會(huì)覺(jué)得事情并非單單如此。IIHS由三大保險(xiǎn)協(xié)會(huì)于1959年創(chuàng)立,用以支持研究公路安全工作,十年后,IIHS成為一個(gè)獨(dú)立的研究組織。一直以來(lái),IIHS的碰撞成績(jī)都是各家保險(xiǎn)公司制定保費(fèi)的參考依據(jù)。直至今日,IIHS總會(huì)創(chuàng)立一些令車(chē)企頭疼卻又與用戶(hù)安全實(shí)際相關(guān)的測(cè)試,如25%小重疊角碰撞、40%正面偏置碰撞、側(cè)面碰撞、車(chē)頂強(qiáng)度試驗(yàn)、鞭打試驗(yàn)。本次哈弗H4的實(shí)驗(yàn)工況采用的就是美國(guó)IIHS車(chē)頂靜壓測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),書(shū)本上對(duì)這個(gè)測(cè)試是這樣描述的,整個(gè)過(guò)程我們有視頻記錄。
剛性壁以大約3mm/s的速度擠壓A柱上沿頂部,直到剛性壁從接觸車(chē)頂?shù)綕⒖s進(jìn)約127mm(5英寸)時(shí)停止,整個(gè)設(shè)備記錄0-127mm潰縮過(guò)程中該位置的SWR值。
● 測(cè)試成績(jī)?nèi)绾危?/strong>
SWR值就是該項(xiàng)測(cè)試的成績(jī),那什么是SWR值?車(chē)頂可承受最大載荷與該車(chē)整備質(zhì)量之比,你可以簡(jiǎn)單理解為車(chē)頂在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能夠承受多少臺(tái)自身重量等效的力;蛟S你在哈弗H4上市時(shí)見(jiàn)過(guò)疊羅漢的場(chǎng)景,而我要說(shuō)明此時(shí)的車(chē)頂承受荷載與彼時(shí)可是完全不一樣。
哈弗H4上市時(shí)候最下方的車(chē)輛承受的是5輛車(chē)的壓力,5輛車(chē)的壓力均勻的分布在車(chē)頂,也就是說(shuō)基本上是由A、B、C柱共同承擔(dān)負(fù)荷。而靜壓測(cè)試的受力點(diǎn)僅為單側(cè)A柱上沿,單位面積承重遠(yuǎn)比疊羅漢大太多了。這就好比你用腳踹車(chē)窗很難將車(chē)窗踹破,但通過(guò)破窗錘你用不到那么大的力窗戶(hù)就會(huì)破碎,因?yàn)楹笳叩膲簭?qiáng)遠(yuǎn)比前者大很多。電影、新聞中你也許也見(jiàn)過(guò)這樣的例子,消防員在營(yíng)救薄冰中的受困者時(shí),是趴在冰面上而不是站在冰面上,為的就是加大冰面承載人的受力面積,減小人對(duì)冰面的壓強(qiáng),以此避免冰面破裂。
大家了解了壓力與壓強(qiáng)的關(guān)系,我們回到測(cè)試中,此次靜壓測(cè)試的受力位置為駕駛員側(cè)A柱上沿,測(cè)試成績(jī)是這個(gè)“點(diǎn)”所承受的壓力。哈弗H4得到了什么樣的成績(jī)呢?這個(gè)成績(jī)是好是壞呢?
最終,哈弗H4車(chē)頂靜壓測(cè)試所承受到的最大等效壓力為72699N,SWR=4.56(車(chē)輛的整備質(zhì)量為1626kg,重量G=mg=1626kg×9.8N/kg=15934.8N,72699/15934.8=4.5622787……),按照IIHS標(biāo)準(zhǔn),該車(chē)成績(jī)?yōu)閮?yōu)秀水平。那么A柱上沿的最大負(fù)荷與什么有關(guān)呢?最直接的是車(chē)身結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度。
● 熱成型鋼有多牢固?
我們剛才有提到實(shí)驗(yàn)對(duì)車(chē)施加了72699N的力,這些力去哪了呢?我們來(lái)看一下車(chē)頂受力的分散圖。
靜壓測(cè)試的受力接觸面雖然只是A柱上沿,但承力并非由接觸面一個(gè)位置承擔(dān),力量會(huì)通過(guò)A柱、B柱、車(chē)頂橫縱梁分散出去。
在動(dòng)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,車(chē)身結(jié)構(gòu)被擠壓變形,威脅到駕乘人員的安全。為此,車(chē)輛又會(huì)做哪些功課來(lái)避免或是減少這樣的情況發(fā)生呢。這就與我們說(shuō)到的另一點(diǎn),車(chē)身安全與材料強(qiáng)度有關(guān)。我們回到剛才的車(chē)身圖來(lái)看一下車(chē)身的材料強(qiáng)度。
根據(jù)屈服強(qiáng)度車(chē)身材質(zhì)可分為普通鋼板、高強(qiáng)度鋼板、超高強(qiáng)度鋼板。哈弗H4高強(qiáng)度鋼板的屈服強(qiáng)度為250MPa-720MPa,超高強(qiáng)度鋼(熱成型鋼)的屈服強(qiáng)度可達(dá)到1500MPa,屈服強(qiáng)度指的是金屬材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的屈服極限值,用白話(huà)解釋就是可承受的最大力,再大就變形。1500MPa壓強(qiáng)大概就是用一個(gè)指甲蓋大小的地方承載9輛哈弗H4的重量。我們從設(shè)計(jì)圖中可以看到,哈弗H4的A柱上沿、B柱采用了熱成型鋼來(lái)加強(qiáng)駕駛艙的抗變形能力,保護(hù)駕駛員的安全。官方資料顯示,哈弗H4熱成型鋼在車(chē)身鋼板中的占比為3.16%。
在完好無(wú)損的車(chē)身上,熱成型鋼很難被看到。因?yàn)橥鈧?cè)都有覆蓋件,也就是厚度不到1mm的普通鋼板。說(shuō)到覆蓋件,也跟大家科普一個(gè)誤區(qū),有些用戶(hù)在選車(chē)時(shí)總喜歡敲敲鋼板,聽(tīng)聽(tīng)聲是否“厚重”,聲音發(fā)悶說(shuō)明鋼板厚重車(chē)就結(jié)實(shí)。其實(shí)這是不對(duì)的,首先聲音是可以調(diào)出來(lái)的,如通過(guò)貼止振貼、在空腔中加入發(fā)泡等等,所以聲音“厚重”不代表鋼板一定厚。
其次,外覆蓋件即使真的厚一些,對(duì)于事故級(jí)的車(chē)身安全尤其是人身安全幾乎不起任何作用。外覆蓋的主要作用就是塑造車(chē)的外觀(guān)、遮風(fēng)擋雨、防個(gè)石擊,覆蓋件薄厚的區(qū)別好比襯衣和毛衣,雖然毛衣更厚些,但面對(duì)匕首、鈍器襯衣和毛衣都沒(méi)什么用。真正起到作用的還是車(chē)身的結(jié)構(gòu)件。我們通過(guò)哈弗H4切割的B柱來(lái)看一下。
哈弗H4 B柱截面呈梯形三明治狀,這也加強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛性的一種設(shè)計(jì)。中間夾層鋼板即為熱成型鋼。我們現(xiàn)在來(lái)看看這些結(jié)構(gòu)與加強(qiáng)件所起到的正面作用。
經(jīng)過(guò)擠壓后哈弗H4的左側(cè)車(chē)門(mén)框架雖然有一些變形,開(kāi)啟時(shí)沒(méi)有那么順滑,但通過(guò)人力依舊可以打開(kāi)、關(guān)閉;右側(cè)門(mén)框變形較小,車(chē)門(mén)可以正常使用。天窗完好,通過(guò)電控面板可以開(kāi)啟關(guān)閉。此時(shí)它們均可作為逃生通道使用。
此次車(chē)頂靜壓實(shí)驗(yàn),雖然是在特定工況下做的檢測(cè),但對(duì)實(shí)際事故的參考意義也是比較大的。大家知道,哈弗H6之前做過(guò)翻滾實(shí)驗(yàn),翻滾事故在交通事故中的致死率相當(dāng)高,車(chē)頂?shù)膹?qiáng)度對(duì)于保護(hù)車(chē)內(nèi)人員安全作用巨大。除此之外,大家可能還見(jiàn)過(guò)一個(gè)新聞。
據(jù)新聞報(bào)道,2016年9月15日,浙江嘉興街頭的哈弗H2行駛中被重達(dá)5噸的鋼筋壓頂,事故車(chē)后輪輪胎被壓爆胎,駕駛艙被壓變形,但好在留出了生存空間,車(chē)內(nèi)司機(jī)受輕傷,這算是活生生的車(chē)頂受壓事故了,由此可見(jiàn)車(chē)頂承壓的重要性。關(guān)于此次哈弗H4的靜壓測(cè)試我們就回顧這么多,下面借著車(chē)輛拆解,跟大家多聊一些汽車(chē)安全知識(shí)。
有很多朋友在選車(chē)時(shí)都希望自己的車(chē)特別牢固,無(wú)論撞上什么恨不得連個(gè)坑都沒(méi)有。這么想猛的聽(tīng)上去沒(méi)錯(cuò),但其實(shí)是比較片面的,車(chē)身應(yīng)該是有軟有硬,且當(dāng)壞則壞的,為何這么講?
◆ 有軟有硬的車(chē)身
● 行人保護(hù)
車(chē)身為何要有軟有硬呢?因?yàn)榘l(fā)生交通事故時(shí),并非只是車(chē)撞車(chē)、車(chē)撞護(hù)欄這一類(lèi),事故可能在行人與汽車(chē)之間發(fā)生,保護(hù)被撞人員的生命安全,同樣是交通安全需要考慮的。因此,車(chē)輛在撞擊行人的部分,應(yīng)當(dāng)做到當(dāng)軟則軟,這是行人保護(hù)的一部分。
在碰撞行人時(shí),前防撞梁、機(jī)艙蓋、翼子板是與人接觸可能性最大的地方,車(chē)輛在這些位置對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行了弱化。
說(shuō)完了行人保護(hù)的軟的部分,我們?cè)賮?lái)看看保護(hù)駕駛艙安全的設(shè)計(jì)。它們也不是全部越硬越好,在緩沖區(qū)還要有潰縮結(jié)構(gòu)來(lái)吸收碰撞能量。
● 前后碰撞安全保護(hù)
● 側(cè)面碰撞安全保護(hù)
車(chē)輛對(duì)駕乘人員的保護(hù)可不僅止步于此,在聊完了車(chē)身安全結(jié)構(gòu)后,咱一起走進(jìn)車(chē)內(nèi)它都有哪些安全設(shè)備。
對(duì)于車(chē)內(nèi)的安全設(shè)備我們最先想到的就是安全帶、安全氣囊,沒(méi)錯(cuò),它們是保護(hù)司機(jī)、乘客安全的重要設(shè)備,不過(guò)也有一些人存在誤區(qū),如有人抱怨安全氣囊未打開(kāi)造成的車(chē)內(nèi)人員傷亡,但其實(shí)造成車(chē)內(nèi)傷亡的主要原因很可能不是安全氣囊沒(méi)打開(kāi),那是什么呢?咱帶著疑問(wèn)慢慢聊。
◆ 座椅、安全帶與安全氣囊
碰撞事故與靜壓測(cè)試不同的是,故事發(fā)生時(shí)駕駛員與乘客會(huì)因慣性、撞擊力在車(chē)內(nèi)移動(dòng),位移越大受傷可能性越大。因此,限制位移是保護(hù)乘客安全的重要方面。
安全帶可以說(shuō)是車(chē)內(nèi)最重要且最基礎(chǔ)的安全性配置,很多致死事故都是發(fā)生在司機(jī)、乘客沒(méi)有系安全帶上。安全氣囊對(duì)乘客的保護(hù)也是基于駕乘者系安全帶的前提下,否則它很可能對(duì)人造成巨大的二次傷害。要知道安全氣囊的氣體發(fā)生器會(huì)在瞬間(0.1秒左右,充氣彈起速度約為320公里/時(shí))產(chǎn)生大量的氣體充滿(mǎn)氣囊,它能產(chǎn)生多大的力呢,讓我們通過(guò)勇(zuo)敢(si)的外國(guó)人來(lái)了解下(以下試驗(yàn)極其危險(xiǎn)請(qǐng)勿模仿)。
因此呢,我們也再次強(qiáng)調(diào)開(kāi)車(chē)時(shí)請(qǐng)一定系安全帶,它會(huì)讓你以相對(duì)合理的位置、時(shí)機(jī)與安全氣囊接觸(例如安全氣囊的放氣階段),以此減少頸部位移,保護(hù)駕乘者安全。安全氣囊是具備的啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的,上圖為了試驗(yàn)我們推測(cè)勇士們更改了氣囊的觸發(fā)方式,讓我們來(lái)看看車(chē)輛安全氣囊傳感器的常規(guī)安裝位置都在哪里。
關(guān)于內(nèi)飾的安全,除了我們上邊介紹的這些安全設(shè)施外,內(nèi)飾的做工品質(zhì)也關(guān)乎乘客的安全,例如在碰撞時(shí)零部件的完整、不因脫落對(duì)乘客造成二次傷害。此外,我們也提醒您,盡量不要在車(chē)輛中自行安放擺件、掛飾等,在車(chē)禍中它們很可能對(duì)人員造成無(wú)法預(yù)知的傷害。
★ 編輯總結(jié):
借著哈弗H4的靜壓測(cè)試以及車(chē)身拆解,跟大家多聊了兩句關(guān)于車(chē)身安全的知識(shí)。哈弗H4的靜壓測(cè)試成績(jī)達(dá)到了優(yōu)秀的水平,無(wú)論哪輛車(chē)只要對(duì)用戶(hù)提供了更為安全的保障,都是我們希望看到的。哈弗將產(chǎn)品進(jìn)行了更多的測(cè)驗(yàn)與拆解,這種開(kāi)誠(chéng)布公的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)度是值得很多國(guó)產(chǎn)乃至合資、進(jìn)口車(chē)企學(xué)習(xí)的。
當(dāng)然了,哈弗H4靜壓測(cè)試成績(jī)與一些一線(xiàn)產(chǎn)品相比,還有提升的空間的,也唯有不驕不躁不斷進(jìn)步,才能保持優(yōu)秀以及變得更好。今天的車(chē)輛安全知識(shí)就聊到這里,相信您在掌握這些知識(shí)后,在購(gòu)車(chē)用車(chē)時(shí)會(huì)考慮的更加全面。如果你還覺(jué)得不過(guò)癮,可以點(diǎn)擊重播鏈接進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),觀(guān)看我們的一線(xiàn)報(bào)道與講解。(文/圖/攝 汽車(chē)之家 王鶴璇)
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