【图】走出误区

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【图】走出误区

2024-07-07 15:30| 来源: 网络整理| 查看: 265

防撞梁:基本字面意思是防止撞击的梁结构。但按照常规命名习惯,防撞梁指:为了保护某些事物在碰撞中少受或者不受破坏而设置的梁结构,主要起到避免外部事物对车辆造成较大冲击,保护内部乘员安全的作用。

通常被称为防撞梁的是前后保险杠下面的一根钢梁,专业名词叫保险杠加强筋。不能说加强筋一定非有不可,正如车体内没有哪个结构件是一定必须的,装不装防撞梁,具体还是看车体构造的设计思路,比如你不可能要求F1赛车安装防撞梁。有的车在前后端虽然看不见装上去的防撞梁,但车架的前围、后围进行了构造强化,也可以起到同样的作用。

所以,只有车体座舱中用到的防撞梁才是真正意义上防撞梁,其他的比如前后防撞梁或侧防撞梁以及底盘加强梁都只能被称为加强筋。

 

前、后防撞梁的作用在哪?

在追尾事故中,你是否有过这样的纳闷:同样的事故,为什么有的车经撞,有的车不经撞?有的车一撞车屁股就塌得严重变形,得进修理厂大修;而有的车却只需要补下油漆损失不大?其实就是前、后防撞梁在发生作用。

前、后保险杠主要有三种状况,一种是有钢制内杠的,即钢梁(如货车和老款的欧美系);一种是包裹了塑料泡沫内杠的(现款欧美系),还有一种则是平整的车尾上直接包了块塑料保险杠外壳(现款日韩系)。不过现在德系有些车型也逐渐的像日系靠拢,取消了后防撞梁,如polo、晶锐等。

后防撞梁主要用途是为了在汽车低速遭受追尾时保护后行李箱,与人员安全无太大联系,如同前防撞梁只是保护发动机舱一样。当然在低速碰撞时,防撞梁对于车损降到最低还是有积极作用的。在高速撞击时,前后防撞梁只能起到缓冲作用,真正起到保护作用的,还是要看座舱的整体结构设计和板材的选用。

 

关门听声音靠谱吗?

而车门防撞梁则是汽车的基本配置,中国人发明了“关门听声音”等探测方式,发现有的车关门的声音“脆”,车门很“飘”,认为没有安装车门防撞梁。其实除了车门所用板材的不同外,还因为车门防撞梁一般分为管状和帽形两种,日韩车常用管状车门防撞梁(一般情况下两端有支架,用于连接固定防撞梁与车门),而欧美车常用门帽形防撞梁(一般是直接焊接在车门上),只是由于安装结构的不同,造成了日韩系车和欧美系车关门声音和手感的区别。其实车门防撞梁的普及程度比驾驶座安全气囊还要高,现代轿车里面没有不装车门防撞梁的,否则根本无法应付侧面碰撞测试。

 

在所有车的碰撞模式中,侧面碰撞占到1/3左右。因此,如何保护驾驶者在侧面撞击时的安全显得尤为重要。车门防撞作为一种额外吸能保护,可以降低乘员可能遭受的来自外部的力量。事实证明,车门防撞梁在车辆撞击固定物体时的保护效果非常明显。

车门防撞梁的形状:一般分为管状和帽形两种;日韩车常用管状车门防撞梁(一般情况下两端有支架,用于连接固定防撞梁与车门,而欧美车常用门帽形防撞梁(一般是直接焊接在车门上);管状防撞梁主要是圆管,也是矩形管、梅花形管、椭圆形管等当然,这要综合考虑许多因素,如车门内部空间;而帽形防撞梁主要有单帽形状(U形)和双帽形状(m形); 车门防撞梁的布置方式:最常见的是对角线布置方式,也有垂直布置的。 车门防撞梁的吸能效果主要与以下几个因素有关: 1、结构设计;这是最重要的一点,一般来说,帽形防撞梁的吸能效果比管状防撞梁好;另外,双帽形结构一般比单帽结构要好;当然,还有帽形结构的高度,与A/B/C柱、车门槛等的匹配等都至关重要; 2、材料的强度;人们通常以为里面的管子是普通水管之类的,其实不然;一般日韩车中所用的管子抗拉强度高达1400-1600MPA(目前有些国内品牌车是用的较为普通的管子),是普通管子强度的4倍以上,其吸能效果是普通管子的2倍以上;而欧美车中常见的帽形防撞梁的抗拉强度一般也达到1400MPA; 3、材料的厚度;当然是材料越厚,吸能效果越好(不考虑与A/B/C柱、车门槛的匹配),吸能效果与材料的厚度成正比

 

防撞钢梁在发生事故时到底能起多大作用?

防撞梁的安装主要取决于车身结构、主动安全性配置、气囊数量等,每种车型都有不同的缓冲结构,对于防撞梁在事故中起到的作用,主要是重力的分散,是根据车身能量吸收而确定,比如车身设有褶皱等变形情况。所谓的3H车身,就是在单体式车架的基础上针对车架几何形状进一步改进。该结构分别在两侧车门框架和车顶部位加置一层加强筋,形似三个字母“H”,这样的设计能保证在车辆发动机前仓和其它部位变形后乘员仓室空间减少变形的可能,以最大程度保护车内乘员的一种安全设计。3H高钢性车身在局部钢板厚度、塑性变形效果、吸收冲撞能力和乘客舱要求的硬度指标上都具备明显安全优势。

 

 

 

 

加强筋

在结构设计过程中,可能出现结构体悬出面过大,或跨度过大的情况,在这样的情况下,结构件本身的连接面能承受的负荷有限,则在两结合体的公共垂直面上增加一块加强板,俗称加强肋(在工程上念JIN筋),以增加结合面的强度。

 

加强筋的作用

1、在不加大制品壁厚的条件下,增强制品的强度和刚性,以节约材料用量,减轻重量,降低成本。

2、可克服制品因壁厚差别带来的应力不均所造成的制品歪扭变形。

 

形状

加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要进行改变。,比如矩形、三角形等。

 

汽车上的应用

底盘、引擎盖、车门、车顶、门框、前后防撞梁

 

加强筋为什么打很多孔?

因为加强筋的本意只是起到稳固、定形、增加区域强度以及单位负荷能力,防止板材变形、塑化。另外通常加强筋的抗拉强度大于屈服强度,简单的说就是刚性大于韧性,不易变形。当材料屈服的临界应力值大于负荷时,会有塑性变形,截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂破坏。而多孔设计可以防止正面碰撞时,吸收撞击力,不至于加强筋的应力太大,将板材撞入车厢,引起危险。另外,钻孔设计也有其他好的作用,散热,降噪等。

 

比如下图世嘉底盘的2根横向加强筋,用来加强车身的稳固、减震。

车门的一根横向加强筋搭配门框内的2根抗拉强度超1200MPa的加强梁,降低乘员在侧方撞击时受到的伤害。

 

 

 

高尔夫的双帽防撞梁,的确很扎实、让人放心不少。

 

 

回过头再看看308的侧防撞梁和前后防撞梁的设计

因为找不到308的剖析车,只能借用车友的照片来代替。很明显是一根单帽的防撞梁,尺寸还不小,可参见上图的世嘉车门所用的加强筋搭配加强梁的设计。

 

 

像标致307一样,308的前防撞梁依然延续了之前的铝合金材质,跟之前的设计完全一样,B型结构有利于保证强度,从厚度上来看,它延续了标致车型比较厚道的做法。308防撞梁的位置也比较靠后,目的同样是保护行人,尽可能减轻行人的受伤程度。

 

 

标致308的后防撞梁换成了的钢板材质,长度不错,可以照顾到宽泛的横向面积。虽然没什么过多特点,但就是这种中规中矩却让人觉得比较踏实。

 

 

 

东风标致308安全性简介----

•被动安全被动安全对于减少事故伤害有着决定性的作用,东风标致308采用了超高强度钢板、双面镀锌钢板、铝合金高强度防撞梁、激光接缝焊接前纵梁、耐冲击车身底板、球笼式立体防撞座舱等先进车身设计,使308拥有一副高刚性、高强度、耐冲击的安全车身。打铁需先自身硬,对于一辆安全的车来说,车身结构材料首先要品质“过硬”,308在这方面绝对可以称得上出类拔萃:车身大部分采用双面镀锌钢板,可满足9年防腐要求;车身关键防撞区域(A柱B柱)采用强度达到1600兆帕的零件,保证车身在达到超高强度的同时也减轻了重量,减少油耗;车身由5100个悬点焊焊点,凸点焊焊点,MAG焊缝,MIG焊缝,结构胶,密封胶,铆接点等连接300余钢板零件组成;整体式车门及窗框结构,车门内、外板为板料整体冲压件,随行性好,精度高,强度和刚度较好;车门铰链固定螺母采用螺纹强度12级的非标准螺母板,可以保证更改好的耐久性,可保证在各种路况中连接可靠。•高强度防撞横梁308的前防撞梁采用高强度铝合金材料,在中、低速正面碰撞时,能吸收几乎所有碰撞能量,同时可修复的材料和结构也降低了碰撞后的维修成本。后保险杠骨架的主体防撞横梁,使用了高强度材料,采用多次自动冲压成型工艺,最终将钢板冲压成U型结构,具备足够刚度,就连吸能器与连接板,也使用了高强度钢板。

 

•发动机舱防撞设计众所周知,车辆的碰撞事故大多数不是标准正面碰撞,而是正面偏置碰撞。308的发动机舱采用梯形框架结构,更利于碰撞中侧向碰撞能量的吸收传递。此外,308还采用不对称截面纵梁设计,高速正面碰撞时,让部分车体起到分散吸能的作用,减弱冲击力。车身底板采用厚钢板,并大量采用高强度钢作为加强梁。这样的配合,不仅增加了碰撞安全性,也减少了车辆行驶中车身的扭转变形,提高了行驶稳定性。•球笼式立体防撞座舱308的车身A柱、车身顶部横梁、两侧,设计为封闭结构的纵梁,车身C柱与底板一起构成了球笼式立体防撞座舱,最大限度地阻止外力的侵入,使得乘员仓保持最大的生存空间。侧面碰撞时,B柱和前门侧防撞杆使用材料强度超过1200MPa,加强侧围和车门的耐碰撞能力,保证侧面发生碰撞时车身的总体破坏小,破坏速度时间分布合理。•天窗加强环308除了采用原来的车顶加强梁外,特别设计了天窗加强环,钢板厚度由车顶表层钢板的0.7mm提升到1.2mm,设计成“双U型”,加之三道封闭加强环的支撑,足以保证车顶的抗撞击强度。

 

。发动机罩

308发动机罩采用较软的超低碳钢,机罩与发动机之间留有较大的间隙,以利于机罩的吸能变形,机罩里板的加强筋布置在机罩的边缘,发动机罩内全部的加强零件与发动机罩外板保持安全距离,被撞行人与发动机罩之间可实现软接触,机罩内的连接螺钉全部朝机舱内设计,机罩外板下方没有任何尖锐物体。

。保险杠

308的前保险杠严格按照欧洲NCAP行人保护标准设计,在与行人碰撞时能充分发挥吸能作用,最大程度保护行人安全。前保险杠采用可修复的材料和结构,尽可能降低碰撞时的维修成本。

 

 

•四级溃缩转向柱308装备了同级车型中领先的4级溃缩吸能式转向柱,在碰撞时避免发生转向柱对驾驶舱的侵入,最大程度地减小碰撞时相关零件对驾驶员头部、胸部、腿部的伤害。目前市场上的中级车通常都是2级溃缩或3级溃缩,其保护效果远远不及4级溃缩。

•预张紧限力安全带308前排两侧安全带采用高度、方向可调节安全带,能够让不同身材、体型的客户舒适佩戴。前排安全带还有未系人性化提示功能。同时,前排安全带还有预张紧与限力功能,能够更加有效的保护驾乘者的安全。当事故不可避免出现时,安全带接收到控制器信号,火药系统发生作用带动安全带棘轮转动反向收紧安全带,将驾乘人员紧紧地固定在座椅上,避免与车身其他部件接触而产生伤害;限力装置能够让安全带在人体胸腹受力极限时松开,避免人体由于受到惯性力而被安全带勒伤胸腹。后排三个座椅则配备三点式安全带。相比两点式安全带只能固定住乘客的腰臀部,三点式安全带在固定腰臀部位的同时固定住胸腹部位,后排两侧的安全带也带有限力装置,能够更加有效地减少后排乘客在事故时受到伤害。还有一个细节的地方值得指出:安全带卷收装置降噪设计,确保安全的同时也给乘员一个安静的驾乘环境。

•安全气囊308气囊配置数量最多达到6个(视不同配置而定),能够对驾乘者的头部、胸部、腰腹部进行全方位、多角度的有效保护。6个气囊在开发设计时考虑了在各种极限条件下的适用性:每个气囊在开发设计时候都经过了-35℃、85℃极限条件测试,保证气囊在极其苛刻气候条件下也能够正常起爆并不会产生误爆。

 

汽车的安全到底什么来保障?

 

 

 

除了选用优良的板材外,整车安全结构的设计也至关重要,对于撞击力的吸收、分解有着不容忽视的作用。如上图508(没有308的剖析图,但可以借鉴)采用球笼式座舱由底部纵向 6 道纵梁、5 道横梁,左右侧各 3 道加强梁、顶部 3 道横梁构成。该结构将驾乘人员完整的包含于超强框架以内,在发生碰撞时,能有效地将座舱内人员与外部碰撞隔绝,最大限度的保护乘员安全。

至于车头和车尾采用的梯形框架,是一个吸能区域,利于碰撞中侧向碰撞能量的吸收传递。

 

几款主要中级车所用钢材强度指标对比,车重和钢材强度决定了车辆安全

 

全新奥迪A4L 2.0 TFSI:车重:1615kg(最高强度为1000MPa热成型超高强度钢)(涡轮增压器约重6kg)长×宽×高: 4763*1826*1426 迈腾 1.8 TSI:车重: 1570Kg(最高强度为1000MPa热成型超高强度钢)(涡轮增压器约重6kg)迈腾 2.0 TSI:车重: 1575Kg(同上)长×宽×高: 4765*1820*1472 蒙迪欧-致胜 2.3:车重: 1586Kg (最高强度为1000MPa硼钢超高强度钢)长×宽×高: 4854*1886*1495 轴距:2850新君威2.4 车重:1590kg(最高强度为1200MPa热成型超高强度钢)长×宽×高: 4830*1856*1484 轴距:2737

新天籁 2.5L 车重: 1582kg (最高强度680MPa热成型超高强度钢)长×宽×高: 4930*1795*1475 凯美瑞2.5L:车重:1495KG(最高强度530MPa高强度钢)

长--宽--高:4825*1825*1480 索纳塔8   2.4L: 车重:1518 KG(最高强度1480MPa超高强度钢)长×宽×高: 4820*1835*1475  轴距:2795 八代雅阁2.4LX/EX:车重:1515Kg(最高强度590MPa高强度钢) 八代雅阁2.4EXL Navi:车重:1535kg(最高强度590MPa高强度钢) 长×宽×高: 4945*1845*1480  标致508:车重--1541KG(最高强度1600mpa高强度钢) 长--宽--高 :4826*1855*1465 汽车钢材强度级别分类:高强度钢板(HSS)  屈服强度高于180MPa(包括180MPa),低于300MPa的钢板。(国产)先进高强度钢板(AHSS)  屈服强度高于300MPa(包括300MPa),低于600MPa的钢板。(国产)超高强度钢板(UHSS)  屈服强度高于600MPa(包括600MPa)的钢板。(尚需进口)

 

屈服强度:又称为屈服极限 ,是材料屈服的临界应力值。

抗拉强度:试样拉断前承受的最大标称拉应力。

 

 

THE   END



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