轿车车身的耐碰撞措施

轿车车身的安全性是一个非常重要的问题。许多人认为,车身安全不安全,重要是车身牢固不牢固,如果“固若金汤”,就一定比较安全。但现代的轿车设计恰恰不是这样考虑,设计者从力学研究的角度出发,该柔软的地方就柔软,该刚硬的地方就刚硬,根据不同的受力状况,让部分车体在碰撞时起到吸能分散的作用,尽量减弱冲击力。这个问题属于车辆被动安全性能的范畴。

轿车车身设计主要考虑三个耐碰撞面,即前面和后面的碰撞面,另一个是侧面的碰撞面。关于乘用车的耐碰撞性能,各国都有相应的法规,设计者的任务就是要保证汽车符合有关法规标准,能够通过规定的碰撞试验。

为了尽量保证碰撞后轿车乘员乘员的安全,目前许多轿车的车身前部和后部,都设计出一定的碰撞变形区域,以吸收大部分的碰撞冲击能量,尽量维护乘员厢的安全。

雷诺梅甘娜碰撞试验

在汽车碰撞试验中,美国标准是正面及与碰撞墙呈正负30度夹角,欧洲标准则是正面40%接触的碰撞,固定壁碰撞试验的试验车速为55公里/小时(后面碰撞为50公里/小时),试验车净质量为1600公斤。碰撞后方向盘水平位移量不大于127毫米,不能大量泄漏燃油,假人的任何肢体部分都不得离开车厢,假人各部分损伤不能超过规定标准。为了达到这些要求,现代轿车车身前面都设置有较大的碰撞变形区域和高强度的保险杠,以承受冲击力,吸收大部分碰撞能量。

车后面也有作用相同的结构,但防护程度没有前面那么高,因为发生后面撞击时,两车的相对速度等于两车速度之差,而两车前端迎面碰撞的相对速度是两车速度之和,两种情况产生的撞击力大小差别很大。

轿车前、后面碰撞变形区域的设计,一般是在纵梁上人为地设置一些薄弱的缺口,汽车碰撞后在纵梁受冲击挤压,缺口处隆起变形或呈现折叠式弯曲,吸收较多的冲击能量,以减少冲击能量向乘员厢传递。有一些车(例如Polo)前纵梁做成中间厚两端薄的不对称截面纵梁,根据碰撞能量的冲击力对材料和材料厚度进行优化设计,对前、后围板在不同位置分别有不同材料厚度,从达到碰撞时折叠吸收碰撞能量的效果。有一些车在碰撞时前纵梁与副车架会自动脱开,发动机下沉,避免发动机撞入乘员厢内。

在侧面碰撞中,轿车车身允许碰撞变形的余地很少,因此只能采取加强侧围和车门的耐碰撞能力。例如加厚纵梁中段截面,增加横向防撞梁,增强侧围刚度。车门内加添横向钢管,改进立柱的横截面形状,增强前、中、后柱的强度。这样才能在车速为50公里/小时、质量超过950公斤以上的碰撞试验物体的碰撞之后,车内假人无伤害。在实例中,一些车(例如Polo)就是通过侧围和车门的碰撞加强措施,使得侧面发生碰撞时车身的总体侵入量少,侵入速度的时间分布合理,中柱变形均匀。这些都是当侧面碰撞发生对乘员保护的必备条件。

车汇通
2003年12月18日