車輛都說安全,最安全的車輛鋼材使用比例多少,你知道嗎?

我是江湖老男人


汽車安全等級撇開設計科學性以外:鋼材使用比例可以作為參考

在CIASI一次次用事實衝擊了汽車用戶的視覺神經後,汽車結構鋼材的使用情況以及鋼材的佔比成為了關注熱點。然而所謂的鋼材佔比是有很大彈性的,比如某些車會在碰撞測試中折斷A柱甚至掀開頂棚,但這些車的“高強度鋼佔比”會高達80%!其參數與事實結果出現了巨大的差異,這是什麼原因呢?


原因1:對“高強度”的不同解讀

汽車車身結構的主要材料涵蓋兩種:普通強度鋼材,高強度鋼材。在材料學領域一般將屈服強度≥600Mpa(兆帕)的鋼材定義為高強度,反之低於這一標準的則是普通強度鋼。打造車架需要使用大量的鋼材,而高強度鋼的製造成本是比較高的,所以理論上並不會主要由這種材料打造,但這並不會影響真正的抗扭剛度與防撞能力。

比如某臺在CNCAP測試中得到全優評價的SUV,其公佈參數的“≥高強度鋼標準”的鋼材佔比僅為55%,剩餘的45%則為普通強度鋼材。可是這臺車的成績卻非常理想,那麼可以認定的是其55%的比例中至少有30%的普通高強度鋼(600~1370Mpa),而剩餘的超高強度鋼(熱成型鋼)則佔比至少超20%,這種鋼材的屈服強度可以達到1500Mpa左右。主要結構由這些材料打造,其安全等級自然會足夠高。

反之,某臺“A柱轎車”的公佈參數高強度鋼比例為80%,然而在碰撞測試中竟然出現了偏執碰撞測試的A柱彎折——並不難以理解,因其品牌對高強度感的認定令人“汗顏”,屈服強度僅僅在300~600Mpa之間的鋼材也能夠被認定為高強度鋼,那麼是軟鋼呢?但是這並不違法,因為沒有一個成文的標準去為“低強度”“中強度”“高強度”與超高標準分級,一般都是約定俗成的業內人士公認標準,那麼這種不具備約束力的標準離開這一行業自然可以隨意修改。


原因2:鋼材類型用量與位置的差異

綜上所述,不同企業對高強度鋼的認定標準存在巨大的差異,所以單純的公佈比例數據並不具備絕對參考價值。想要通過鋼材用量分析車輛的安全等級,具備參考價值的參數一定是某某位置使用了哪些鋼材,以及這些鋼材的屈服強度會在哪一範圍內。這種結構圖一般車企都會公佈,當然這是對車輛被動安全有足夠信心的品牌才會這樣做,那麼哪些位置需要加強呢?

1:車輛的A/B柱,車門橫樑、車頭橫縱梁,這些位置都需要進行嚴格的加強。使用的鋼材至少應該在1000~1600Mpa之間。因為汽車碰撞時的撞擊力傳導流程比較特殊,為橫樑、吸能盒、總量、A柱再到車門橫樑或底盤縱梁;只有保證每個位置的鋼材都足夠強大,車輛在碰撞時才能保證安全。B柱的加強是為在側面撞擊時保證安全。

2:車輛頂棚與底盤的加強程度往往要遜色一些,第一類位置會使用熱成型鋼或超高級別的馬氏體鋼,而頂棚與底盤的關鍵位置往往只用屈服強度1000Mpa左右的鋼材加強,對於籠式結構的車價而言實際也足夠了,甚至還會有些冗餘。其他位置則用普通強度鋼材即可,否則和車輛的製造成本過高也無法合理控制車價。

3:高強度鋁合金是很少見的材料,目前行業標準認定的所謂“高強度”只是600Mpa左右。所以這些材料只能在非關鍵位置進行一定比例的替代鋼材,使用的目的只是為輕量化車身,但並不是為了絕對節油;因為能大量使用高強度鋁合金的車輛一般都是豪華等級的汽車,這些車的用戶對於油耗的接受度很高,輕量化只是為了提升車輛的性能表現。


總結:汽車安全等級的判斷不能只看絕對比例,拆分觀察每個區域使用鋼材的屈服或抗拉強度,判斷防撞保護關鍵位置是否可靠,這才是一定程度分析車輛安全性的科學方法。




天和Auto


1、採用高強度鋼車身已是行業普遍現象

既然寶沃提出了採用79%車身高強度鋼佔比,本人也簡單盤點了一下目前市面上的車型,是否採用了高強度鋼車身,以及各自佔比多少。

根據目前能查到的數據來看,可以認為採用高強度鋼作為車身已經是所有車企的選擇,而且都具有很高的佔比。既然高強度鋼車身和汽車安全方面息息相關,那麼高強度鋼究竟有多強,真的是越多越好嗎?

2、為何採用高強度鋼材料

一款車的安全大致可以分為兩類,主動安全和被動安全,其中主動安全被各種高科技配置代替,諸如各種雷達和攝像頭等其他感應裝置,可以通過收集數據來方便車主操控汽車,而被動安全中,車身強度就是個非常重要的指標,按照力學上的劃分,鋼材有抗拉強度和屈服強度,而廠商宣傳的基本都是數值更好看的抗拉強度,不過抗拉強度更高也可以代表對於汽車安全更重要的屈服強度的更高。簡單說屈服強度高的材料,可以承受更大的破壞。

而且,鋼材的強度提升之後,可以在保證車身安全的情況下,採用更強更少的材料,大幅度減少車身配重,實現車輛的輕量化設計,而輕量化的優點,大家也都知道,能夠帶來巨大的經濟性。可以說,大量採用高強度鋼材料,能夠保證甚至提高車輛的安全性,還可以達到節能環保更經濟的目的,所以也不是車輛越重就越好。

3、車身哪裡採用了高強度鋼

鋼材的強度越高,也代表材料價值更加昂貴,現在大部分車型也都採用了60%~80%的車身佔比,而一般300MPa就可以稱為高強度鋼材,於是在車身上的呈現,就會有所側重,有的地方可能採用更高強度的如熱成型鋼材。

以圖舉例:

(1)車頂部位,可以最大程度減少翻滾時車頂的變形

(2)車身側圍,主要是A柱B柱,作為搭載車門、承接車頂車底,高強度的A柱B柱可以有效減少車側碰撞的傷害

(3)車底位置,採用了超高強度鋼材,減少駕駛室形變

(4)其他位置,還可以看到車前防撞梁、車尾部、以及車側也都配備了高強度的材料,這些地方也都是發生事故容易受到衝擊的地方

車企基本都採用了這樣的搭配方案,而這樣的特點也是顯而易見的,就是不遺餘力的保護駕駛員及車內人員的安全。而車頭的材質強度並不是特別高,是因為車頭更需要的應該是用一些如“發動機下沉”的設計,以及各種吸能設計,來規避車頭部分對駕駛室的傷害,就像雞蛋放在有海綿的盒子裡更不容易壞,總結一句話就是:乘坐空間(雞蛋)儘量堅固,車頭車尾(海綿)儘量吸能。

4、採用了高強度鋼就一定安全嗎?

有人會說,既然高強度鋼材這麼好,那麼就選擇強度最高的鋼材就好了,那樣車也更安全。其實不然,車輛作為一個系統,單一的提升某個方面並不能表明,車輛整體就提升了。首先就是焊接工藝,哪怕材料再結實,但是焊接工藝不過關,假設整個車身一碰就會散架,這也毫無安全可言,而這種需要落到實處的、最基礎的技術,是現在很多新興車企所沒有的。

還有就是大家只看到了強度一說,關於一個材料還要看耐疲勞性、考慮衝擊韌性甚至截面形狀等等特質,以衝擊韌性為例,它是反映材料對外力衝擊的抵抗能力,這方面鋼材的衝擊韌性就高於鋁材,比如鋁合金輪轂容易斷裂。這些方面都說明了,並不是盲目地採用高強度鋼高佔比就能夠代表一款車的安全性能的,這隻能說,這車很貴,不過用了總比沒用好,但是性價比就要多考慮一下了。

高強度車身一直作為車企的宣傳賣點,而這一項並非呈現在車主眼前的技術,卻又與車主的人身安全息息相關。採用了高強度車身的技術,說明這款車可能有更輕的車身,有更好的操控,但是並不能說就完全代表了安全的提升,畢竟這種要落到實處的技術,需要的是紮實的積累以及多方面的聯合提升。


隔壁老葛i


現在的安全 不單單用鋼材比例來衡量了。

所以這個沒法去真正的定義個標準


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