軟硬有道 汽車白車身安全部位詳細解析

隨著汽車數量的增加和駕駛速度的不斷提高，駕駛安全變得越來越重要。如今，汽車消費者的注意力不僅停留在價格、外觀和動力上，而且越來越關注汽車安全，尤其是被動安全。為了獲得更大的關注度和更好的市場表現，汽車制造商也越來越重視汽車安全，不斷推出更安全的汽車產品。

在最近結束的上海車展上，各汽車制造商展示了熱門車型的解剖汽車，向消費者展示了他們在汽車安全技術方面的成就。對于對汽車結構不太了解的普通消費者來說，了解這些被解剖的汽車，并從一些簡單的結構中評估汽車的安全性能是極其重要的。俗話說，外行人大鬧，外行人盯著門。下面，我們將通過分析對汽車安全極其重要的部件，逐步解釋如何理解一些簡單的汽車結構。

汽車安全技術分為兩類：被動安全和主動安全。汽車主動安全是指通過主動手段避免潛在事故或傷害的技術，包括ESP車身穩定系統、ABS防抱死制動系統等。汽車被動安全技術是指在發生事故時保護車輛內部乘員和外部人員，最大限度地減少直接損失的技術。被動安全技術主要包括碰撞安全技術、碰撞后減傷和保護技術等。在被動安全中極為重要的白色吸能車身是保護成員的最后一道安全屏障。白色車身的安全性能決定了關鍵時刻乘客的生命。

白色車身，也被稱為汽車的車身，是指經過焊接但未噴漆的車身。白色車身是由車身結構部件和蓋組成的總成，包括頂蓋、擋泥板、發動機罩、行李箱蓋和車門，但不包括附件和裝飾件。白色車身包括幾個主要部件，包括蓋板、結構部件和結構加強件。在白色車身的基礎上，結合底盤、汽車內飾和汽車電器，我們形成了整個汽車。

白車身安全區域劃分

白色車身的功能是吸收汽車的動能，減緩車內乘客的運動，以確保乘客有足夠的Lebensraum。從這一點可以看出，一個優秀的白色物體應該具有兩個主要特征：首先，它應該有足夠的能量吸收空間來吸收碰撞的能量，這需要白色物體的某些部件足夠柔軟；

另一個是要有足夠堅固和不變形的空間來保護乘客的安全，這需要白色身體的某些部分足夠堅硬。簡單地說，它意味著什么應該是軟的，什么應該是硬的。從前到后影響白色車身碰撞安全的主要部件有：前防撞梁、前縱梁、發動機罩、A、B、C柱、側門防撞桿、底板、后縱梁、后防撞梁。那么，這些部件中哪些應該是軟的，哪些應該是硬的，什么樣的設計是合格的，以及如何評估這些領先部件的結構？

1、 前防撞梁

防撞梁，也稱為防撞梁，是指為保護車輛在碰撞中免受較少或沒有損壞而設置的梁結構，其重點是最大限度地減少或防止對被保護車身的損壞。防撞梁的重要設計理念是所有的力都施加在一個點上，這是分散力的作用。從功能角度來看，防撞梁結構主要承擔抵抗碰撞變形和分散碰撞能量的作用。

汽車防撞梁是車身結構的一部分。根據其位置，可分為三種類型：前防撞梁、側門防撞梁和后防撞梁。前防撞梁主要抗正面碰撞，側門防撞梁主要抵抗側面碰撞，后防撞梁主要抵御后部碰撞。

1.前防撞梁

前防撞梁位于白色車身的最前端，保險杠后面，通過能量吸收箱與縱梁相連。防撞梁的第一個功能是在低速碰撞時通過其固有的高強度結構將能量分配給能量吸收箱，以降低低速碰撞時對車輛的損壞程度，從而降低維修成本。

前防撞梁和吸能箱焊接在一起，并通過螺栓連接到縱梁上，便于更換和維修，減少了維護成本和時間

此外，從圖中可以看出，在正面碰撞中，前防撞梁將碰撞能量均勻地傳遞給左右前縱梁和左右a柱，并通過縱梁和a柱將沖擊力分散到車身后部結構中。在這種情況下，前防撞梁對乘客保護的作用很小，其他結構如前縱梁、底梁和A柱主要支持能量吸收和抵抗變形。然而，在部分重疊的正面碰撞（如偏置碰撞）的情況下，前碰撞梁可以將碰撞側的沖擊傳遞給非碰撞側的前縱梁，減少一側承受的沖擊力，并為碰撞能量的分散和吸收提供傳遞路徑。在這一點上，防撞梁只能發揮其真正的作用。

防撞梁分解后碰撞過程中沖擊力的傳遞路徑

前防撞梁強度太弱，導致防撞梁凹陷，對發動機造成嚴重損壞。然而，用于連接防撞梁的能量吸收盒是安全的，防撞梁失去了預期功能

從上面可以看出，前防撞梁在碰撞過程中不能斷裂或失效，否則在關鍵時刻不能傳遞和分解力。因此，防撞梁本身應該具有極高的強度。影響其強度的因素包括材料、結構和尺寸。汽車防撞梁的材料主要有三種：高強度鋼、玻璃纖維、鋁合金和其他輕金屬合金。對于玻璃纖維材料制成的防撞梁，基本可以判斷其制造商極其肆無忌憚，現在很少在汽車上使用。最廣泛使用的是高強度鋼。隨著對汽車輕量化的重視，在保證強度的前提下，出現了由鋁合金等輕金屬合金材料制成的防撞梁，大大減輕了重量。從厚度上看，鋼制防撞梁的厚度一般在1-2mm左右，而鋁合金防撞梁厚度一般在2mm以上。

鋁合金前防撞梁采用了i……

梅賽德斯-奔馳B級

最常用的是鋼制前防撞梁

在結構方面，目前的前防撞梁通常使用B形、C形和D形等加強型材，以確保在盡可能輕的重量下具有良好的強度。其中，鋼制防撞梁一般采用C形和D形截面，鋁合金防撞梁一般采取B形截面。這也是由于處理方法不一致造成的。對于鋼防撞梁，通常采用沖壓和焊接工藝，而鋁合金防撞梁通常通過擠壓成型或壓力鑄造來實現。

防撞梁的幾種常見截面

就尺寸而言，如果材料、結構和其他參數完全相同，防撞梁的長度、寬度和高度越大越好。就長度而言，防撞梁的長度越長，在發生偏移碰撞時其保護區域就越大。寬度和高度越大，其強度就越大。

在同樣的情況下，前防撞梁的寬度和長度越大，保護效果越好

豐田的前防撞梁位置過低，導致前防撞梁在發生追尾事故時沒有發揮應有的作用

此外，影響防撞梁有效性的另一個容易被忽視的因素是前防撞梁的安裝高度。不適當的高度，例如離地太低，可能會導致汽車碰撞時前防撞梁無法接觸，從而導致整個發動機艙損壞。然而，防撞梁是“安全可靠”的，因此失去了其預期功能。前防撞梁的安裝位置需要根據車身高度和輪轂直徑大小進行綜合評估，沒有明確的標準。同時，應考慮兼容性原則，即當兩輛車迎頭相撞時，防撞梁的高度不合適不僅不能保護自己，還會對另一輛車造成巨大損壞。一般車型的安裝高度在400-500mm左右，但如果超過520mm，將影響C-NCAP和其他相關碰撞測試的性能。

前防撞梁前部的泡沫材料主要用于保護行人和支撐塑料保險杠蒙皮

此外，我們可以在許多汽車上看到，前防撞梁的前部通常覆蓋著非常厚的泡沫材料，因此許多人說泡沫材料是制造商的偷工減料行為。事實上，這是一種誤解。泡沫材料被用作能量吸收緩沖材料。它有兩個主要功能：一是當車輛與行人碰撞時，安裝在較低位置的泡沫材料可以為行人的腿部提供進一步的緩沖；

另一個是為保險杠外殼提供支撐，確保它在輕微的壓力下不容易斷裂或變形。

后防撞梁位置

后部防撞梁在后部碰撞時起到與前部防撞梁相同的作用

后碰撞梁的基本情況與前碰撞梁相同，但由于它位于車身后端，是車輛的薄弱點，為了增強強度，后碰撞梁通常比前碰撞梁更強。

說到后保險杠，它現在是一個熱門話題。它的功能曾經是一個神話，而且似乎有了后保險杠，汽車的安全性能，尤其是在被追尾撞到的時候，會非常高。事實上，這是一種誤解。雖然不使用后保險杠的車型肯定是制造商偷工減料的結果，但后保險杠的存在并不能決定其安全性能有多好。防撞梁確實可以在低速碰撞或偏置碰撞中發揮一定作用。除了前面的情況外，高速碰撞時的最終受力變形仍然是縱梁和其他結構，而不是防撞梁本身。即使有后防撞梁，如果設計高度不合適或長度不夠，仍然很難發揮其有效作用。

注意：普及前后碰撞梁和前后保險杠之間的差異。我們日常生活中所指的汽車前后保險杠實際上只是真正保險杠的一部分。例如，在過去，實際的保險杠由一個塑料保險杠外殼、一個前防撞梁、左右兩個能量吸收箱以及其他安裝部件組成。其中，塑料保險杠外殼就是我們通常所說的前保險杠。過去，許多車型的前防撞梁位于保險杠外殼的前部，這是一種外部設計，比如我們今天仍然可以看到的舊桑塔納。隨著汽車造型需求的不斷增加，前保險杠橫梁通常被設計為包裹在保險杠外殼周圍，這是一種后置設計。

完整的前保險杠總成

總結：許多數據表明，在現階段，提高車輛后部結構的耐撞性遠不如提高座椅和頭枕的保護性能重要。2012年版的C-NCAP評估規則也打算使用這種測試形式來評估測試車型的后部碰撞安全性。因此，就能量吸收效果和保護車內乘客安全而言，后防撞梁的作用并沒有吹噓的那么大。這也是許多車型不使用后碰撞梁的一個重要原因。此外，安裝后防撞梁可能會導致車輛后部出現大的突起，當行人意外觸碰時，會造成不必要的傷害。中國的《乘用車外部預測》標準也對這方面有具體要求。通過對上述三種類型的防撞梁結構的分析，我們可以發現側面防撞梁是最重要和最必要的。前防撞梁具有一定的功能，而后防撞梁的作用遠沒有想象中的那么大。就像前防撞梁一樣，它在后部碰撞中吸收和分散碰撞能量的作用也很小，絕大多數碰撞沖擊仍然被后縱梁和后地板等結構吸收。

2.轎廂側面碰撞梁

汽車側面碰撞梁，又稱側門防撞桿，是指在車門內部結構上增加橫梁，以加強車輛的側面結構，從而提高側面碰撞時的抗碰撞能力，提高側面安全性。

汽車側面是汽車最薄弱的部分，如果發生側面碰撞，很可能會導致乘客受傷或死亡。因此，側門防撞梁對汽車的安全至關重要。與前后碰撞梁一樣，側門碰撞梁也必須具有足夠的強度。但與前后防撞梁不同的是，側門防撞梁安裝在側門內外板之間，安裝空間有限，因此其材料和結構要求更嚴格。

側面是車身最薄弱的部分，如側面碰撞試驗中碰撞汽車撞擊車身側面的圖片所示

側門防撞梁是……

根據車門防撞梁的形狀分為管狀和帽狀兩種。管狀防撞桿被稱為側門防撞桿，兩端有支架，用于將防撞梁連接并固定在車門上。管狀防撞梁主要由圓形管組成，也有矩形管、梅花形管、橢圓管等。這需要綜合考慮許多因素，如車門內部空間、能量吸收設計等。這種結構在日本和韓國車型中常用。而帽形被稱為防撞梁，主要有單帽形和雙帽形兩種，通常直接焊接在車門上。歐美車型普遍采用這種設計。

歐美汽車系列中常用的帽形防撞梁

日韓車系中常用的桿形防撞梁，也稱為防撞桿

根據布置形式，側面防撞梁又分為Y形防撞梁和I形防撞梁。有關詳細信息，請參閱圖表。Y形防撞梁除了提供更好的側面保護外，還可以將嚴重正面碰撞或偏置碰撞時傳遞到側門的縱向力沿著Y形防撞梁分散到車身側壁，減少對車門的沖擊。這比單一字體要好得多，但當然，它的成本也更高。

直線型防撞梁的成本相對較低

Y型防撞梁具有更好的安全性能

在材料方面，側面碰撞梁也有兩種類型，普通高強度鋼和鋁合金。

捷豹鋁合金側門防撞梁

影響側門防撞梁有效性的主要因素是布置的高度。在設計通用車型時，為了在C-NCAP中取得良好的效果，側門碰撞梁的高度通常在離地面300-500mm之間，因為這個高度正是C-NCAP碰撞測試中側面碰撞車的碰撞高度。馬自達08 Mazda 3曾因側門防撞梁高度設計不合理而在側面碰撞測試中獲得零分。

側門防撞梁的高度對其有效性也極為重要

另一個是材料的強度。人們通常認為里面的管道是普通的水管，但事實并非如此；一般日本和韓國汽車使用的管道抗拉強度高達1400-1570MPa，是普通管道強度的四倍多。目前，由于成本降低的因素，一些國產品牌降低了要求；歐美汽車常見的帽形防撞梁，其抗拉強度一般在1000-1600MPa之間。

但總的來說，帽形防撞梁的整體強度要優于防撞桿，防撞桿是管狀防撞梁。

標簽：馬自達奔馳邁騰桑塔納捷豹

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