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汽车前、后防撞钢梁 到底是不是必须有?

归档日期:07-02       文本归类:保险杆      文章编辑:爱尚语录

  今天又在一群里看到盛传:一汽大众新宝来对防撞钢梁做了减配原来有的,最新款车上没有了。

  于是又引起了对防撞钢梁的讨论。讨论的内容,其实真是老生常谈了,但我相信绝大多数人还是没有彻底弄明白或者想明白,所以在这里YYP为大家一次过理一下关于防撞钢梁的思路。

  防撞钢梁其实并不是让车子“防撞”,它的主要作用是传力。当车子受到车头或车尾的撞击时,如果这个力是作用在防撞钢梁上,钢梁就可以把撞击力传到它与车身连接的部位通常是钢梁与纵梁(车尾有时候是尾部的车身底围)上,而在钢梁和纵梁之间,通常会有一个小吸能盒的结构。

  低速碰撞(怎样才算低速和高速碰撞并没有严格概念,以当前汽车的保护性能来说,一般10km/h以下算低速碰撞,40km/h以上已算高速碰撞)中,比如泊车时撞到柱子或墙,无论是前撞还是后撞,防撞钢梁都能起到一定作用。它本身承受了撞击力,然后把这个力传导向吸能盒,让吸能盒首先受损。如果撞击的能力不超过一定的设计值,结果就可能仅有吸能盒损坏,钢梁本身和车身主体结构都不会损坏。这样维修时换吸能盒就行,维修成本较低。防撞钢梁实际上起到了保护车身主体结构的作用。如果没有防撞钢梁,障碍物有可能直接入侵车体,和车身主体结构或者水箱等零部件直接接触,造成比较大的维修成本。

  在前进方向的高速碰撞中,主要承受撞击力的是车身的纵梁,纵梁负责把撞击能量向后疏散到整个车体上,起到卸力、吸能的作用。可以说,纵梁是整个车身安全防护结构的主力。如果一个高速碰撞中,纵梁起不到作用,整个车身架构就起不到吸能效果,这样受损程度(车身和乘员)可能就非常大。北美IIHS的25%小重叠率碰撞测试刚推出时,很多产品表现糟糕,都是因为纵梁没有被撞着(很多车的纵梁比较靠里,小重叠率碰撞时障碍物撞不到纵梁上)。

  防撞钢梁在这个情况下,能起到一定的作用。它可以把本来撞不到纵梁上的力,传导一部分到纵梁上;又或是把一侧纵梁承受的力,传导一部分到另一侧纵梁上。前不久我现场目击的雅阁小重叠率双车碰撞,其中一台车就有这种情况,见下图。

  可见,前防撞梁在高速碰撞中,能让纵梁尽可能地发挥作用,对碰撞安全性是有提升的。但必须看到如果碰撞是正面大面积、大重叠率的(不如直接撞墙),纵梁本身就能起最大作用,有没有防撞钢梁就差别不大了。这就是为什么在难度比较低的碰撞测试(例如C-NCAP的正面撞墙和40%偏置撞墙)中,有没有防撞钢梁成绩差异不大的原因。

  再来看后方被高速追尾的情况。它跟前进方向的撞击又不同,因为目前乘用车大部分的车体尾部构造,基本上没有传导撞击力、吸收能量的设计。简而言之,目前的车承受追尾的能力远不如承受正撞的能力。因此在车辆后部受到高速追尾时,车身架构肯定是要受到严重损伤的,这时防撞梁在碰撞中,只是撞击物和车身之间的一个刚性物件,两头都挤压,对碰撞结果起不到什么影响。

  简单概括,防撞钢梁的作用是:低速前后碰撞能减低维修成本;高速前撞有助于提高保护性,尤其在复杂的真实环境碰撞中;高速追尾基本没有作用。

  防撞钢梁通常都是用高强度钢材,又或者是通过工型、重叠等工艺,实现较强的结构刚性。这是因为如上所说,防撞钢梁在碰撞中要起传力作用,它越坚硬,传力的效果就越能保证。否则自己先折了,就起不到效果了(当然汽车上不存在绝对的刚性体,这里不展开说)。

  有些防撞钢梁外部会套上一层泡沫。这是为了填充树脂保险杠和防撞钢梁之间的空隙,使保险杠从外部按起来没那么“软”,实际作用是在很低速度下、很轻微受力时,可以直接免维修。到过欧洲的朋友,可能见识过他们在侧方位泊车时,用车子前进后退直接顶开前后的车。这里头保险杠内的泡沫材料就起到了缓冲作用,防撞钢梁也起到了保护车身纵梁的作用(万一“顶”得用力过猛,有钢梁也可以减少维修成本)。

  如果有些车没有防撞钢梁,仅在别人装钢梁的部位装上泡沫填充物,这种“泡沫防撞梁”就只能应对很低速度下的极轻微、甚至是“温柔”级别的碰撞。上面说到那些防撞钢梁的用处,泡沫防撞梁肯定是没有的。

  根据第一点的分析,防撞钢梁是有用的,它是车身整个被动安全系统的一部分。但如果一款车,从设计之初就是没有防撞钢梁的,并不能以此证明它的安全性不如有防撞钢梁的车。因为通过车身结构设计,例如强化后方车架结构,也能一定程度上实现防撞钢梁的作用;而有防撞钢梁的车,如果钢梁的设计不合理,也有可能效果不佳甚至形同虚设。

  不过,如果一款车设计之初有防撞钢梁,后来却把它省掉了,我有很大理由相信这车的安全性是下降了的。因为这车在设计阶段,有将防撞钢梁纳入系统设计的一个部分。除非拿掉钢梁之后,对车身结构进行相应有效的改良,否则仅仅拿掉防撞钢梁,肯定是实实在在地降低安全保护能力。

  图中这款车的尾部车体框架下部有整体式加强梁设计,即使没有配备独立防撞钢梁,也能起到类似的效果。

  不同厂商、车型用的防撞钢梁,技术不同,成本不同,效果也不同。真实成本只有厂商采购人员才清楚,说实话YYP也不知道。很多媒体报道里估算的是一根钢梁200元,但我有些在厂家里工作的同学透露远不止此数。还是因产品而异吧。

  减配这个东西能带来的好处,当然就是节约生产成本。试想一款年销10万台的车,如果单车成本直接降200元,一年就节约2000万。本文开篇例子大众宝来,2014年的产量是222663台,如果它那根防撞梁成本线万元。

  如果这款车本身是没有防撞钢梁的在全世界各地版本都没有,那么自己加装是要不得的。因为你加装的钢梁势必会破坏原车的整体安全构造,效果很可能适得其反(包括那些安装在车前保险杠外的防撞架,实际上使得车辆行人碰撞的性能变成零)。

  但如果这款车曾经有防撞钢梁,只是后来减配了;又或者海外版就有,只有国内版没有。这种情况,如果你能找到确保是原装正品的防撞钢梁,用正规正确的方法安装上去,我认为对安全性是有提升的。但前提是必须“原装正品”,TB慎用。

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  国外车型并不是全部都有防撞钢梁,还是这个道理:防撞钢梁只是车身整体安全构造设计的一个部分,有些车整体设计就是不包含防撞钢梁的。

  但有些车,国外的版本明明有防撞钢梁,而国内版本没有,这就真的是明摆着的区别对待了。其主要原因,一是国外对低速碰撞的重视程度高于国内,二是用车习惯的不同。

  在美国,保险协会IIHS有一个保险杠碰撞测试,评估低速碰撞后车子的受损程度和维修成本,以此告诫消费者不要买那些维修成本高的车。中国没有这样的碰撞测试(国家有准入测试但标准很低,几乎是车就能过),消费者无从知道各款车低速碰撞维修成本的差别多大;中国的保险公司也没有去区分这些差别,反正买了保险都给修、给赔。所以,厂商就没有针对低速碰撞维修成本来配置、优化前后防撞梁的动力。

  前面提到,欧洲驾驶者喜欢用前后保险杠来“顶”车,欧美驾驶者很多在细小碰撞中并不会去维修车辆,因此要求车子在低速碰撞时要比较坚固、耐撞。中国驾驶者,开车时小心翼翼避免刮蹭,一有小刮痕、凹陷恨不得马上去修车(因为中国人的车等于面子),所以对于低速碰撞时的防损能力,也很少有人“体验”得到。

  至于,高速碰撞,欧、美法规确实比国内的严格,碰撞速度更高,美国IIHS还有全世界最严酷的25%偏置碰撞防撞钢梁的宽度对于该碰撞成绩也有影响。这些严苛的测试,有助于促使厂商重视防撞钢梁的应用和效果。反观中国,由于C-NCAP标准不高,有些厂商发现自己的产品即使拿掉防撞钢梁,也能取得5星成绩,这就给了它们“打小算盘”的机会。

  广本雅阁的25%偏置小夹角高速对撞测试的其中一台车,撞击点虽然在一侧(箭头所指),但防撞钢梁(红圈)将撞击力分散到了另一侧,整个车头的损毁面积大了,但实际上能量更分散,更好地发挥了主车架的保护效果。

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