文|雅斯頓
造汽車就像造房子,要想住得安全和舒適,承重墻得做的好。
現(xiàn)在大家都知道選購汽車的錦囊妙計(jì)是看A、B、C柱,這三根柱子就是汽車的承重墻,移動(dòng)的“家”穩(wěn)不穩(wěn),就看它們了。
今天我們要聊的是車身進(jìn)階知識(shí)。A、B、C環(huán)平時(shí)很少聽到,但其實(shí)重要性完全不輸A、B、C柱。
什么是A、B、C環(huán)?
環(huán)狀結(jié)構(gòu)很好理解,比如門框,我們也叫它門環(huán)(見圖中紅色區(qū)域)
A、B、C環(huán),是圍繞著白車身的“環(huán)”。它們從前往后,依次排列
仔細(xì)看這張圖,你會(huì)發(fā)現(xiàn)A、B、C柱和A、B、C環(huán)不是絕對(duì)從屬關(guān)系。比如A柱和A環(huán)就毫無關(guān)系,A柱屬于門環(huán)的一部分。
這張圖還說明,既然是環(huán),它涉及的部件更多。比如C環(huán),它位于車身后部C柱處,由輪包加強(qiáng)板、C環(huán)橫梁、C環(huán)連接板組成。所以想要造好A、B、C環(huán),工程師需要用更多的心思才行。
為什么A、B、C環(huán)很重要?
A、B、C柱出名,是被“撞”出來的。比如正面碰撞中,A柱是否發(fā)生明顯折彎是很重要的評(píng)分項(xiàng)目。你看下圖雙車對(duì)撞,紅車明顯比綠車更安全。
A柱明顯折彎,往往說明對(duì)前排乘員侵入傷害大,且還會(huì)造成車門難以開啟,逃生通道阻塞(或者碰撞中被撞開,有人甩出風(fēng)險(xiǎn))
A、B、C環(huán)為何重要呢?
原因是它們直接影響碰撞安全和車身剛性。
環(huán)狀結(jié)構(gòu)能帶動(dòng)整體一起受力,而且結(jié)構(gòu)完整絲滑,沒有剪切力,環(huán)很牢固。實(shí)踐出真知,下面就是我做的一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。左、右兩個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品是取自同一張白紙,長(zhǎng)度相同,并且都是用雙面膠帶進(jìn)行固定。
在使用差不多的力按壓它們時(shí),結(jié)果顯示左側(cè)圓環(huán)彈性更好。右側(cè)作為一個(gè)不完美的環(huán),回彈效果明顯被削弱。彈性好,可以理解為恢復(fù)能力好,更抗撞。
A、B、C環(huán)中,特別是B環(huán),和車身結(jié)構(gòu)耐撞性能高度相關(guān)。比如側(cè)面碰撞、車頂碰撞中,因?yàn)橛辛薆環(huán),車身能整體受力,更好抵御強(qiáng)大的碰撞力。
在去年,美國公路安全保險(xiǎn)協(xié)會(huì) (IIHS) 升級(jí)了側(cè)面碰撞測(cè)試難度。首批測(cè)試的20 款中小型 SUV 結(jié)果一出,讓人大驚,竟然只有一款車得優(yōu)。要知道在此之前,側(cè)面碰撞優(yōu)秀評(píng)級(jí)他們是唾手可得。
IIHS新標(biāo)準(zhǔn)將測(cè)試速度提升至60km/h(原先50km/h),臺(tái)車質(zhì)量提升到1896kg(原先1497kg),相當(dāng)于碰撞能量提高了82.4%,接近一倍。
新規(guī)中,表現(xiàn)最好的馬自達(dá)CX-5,就是有比較完整的B環(huán)。
那提高車身剛性有何種好處呢?
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秘訣是這款鞋的TPU側(cè)向支撐從鞋頭前掌部分貫穿至整個(gè)后掌,形成了環(huán)狀支撐結(jié)構(gòu)。
高剛性車身也有異曲同工之妙,比如:
1.操控穩(wěn)定性:賽車會(huì)裝防滾架,除了安全,還有提高車身穩(wěn)定性的作用。家用車雖然不會(huì)如此激烈駕駛,但比如在連續(xù)緊急避讓或者快速過彎時(shí),車身扭轉(zhuǎn)剛度會(huì)明顯影響操控以及回?cái)[響應(yīng)速度。
2.乘坐舒適性:我們知道車身是通過一塊塊鋼板通過焊接、搭接、膠接等方式拼接而來,各個(gè)部件之間是間隙的。剛性不足,說明恢復(fù)效果不好,有可能導(dǎo)致整車各部件之間發(fā)生摩擦異響,噪聲會(huì)嚴(yán)重影響乘坐舒適性。
特別要說明下,就車身安全而言,A、B、C柱中,C柱存在感最弱,但要說車身剛性,C環(huán)的重要性反而很靠前。下圖是車身各部分結(jié)構(gòu)對(duì)扭轉(zhuǎn)剛度的靈敏度比,這個(gè)數(shù)據(jù)說明了車身上哪些結(jié)構(gòu)對(duì)扭轉(zhuǎn)剛度的影響大。所以以后哪款車宣傳自己車身剛性好,你可要看看他們有沒有提到這個(gè)結(jié)構(gòu)。
什么樣的“環(huán)”更好呢?
有朋友會(huì)說了:“對(duì)于汽車小白,我們當(dāng)然知道了解汽車關(guān)鍵技術(shù)很重要,但奈何記不住這些枯燥的技術(shù)要點(diǎn)呀。”
不用著急,作為購車依據(jù),你只需要知道A、B、C柱用了何種強(qiáng)度的鋼材,材料越強(qiáng),越安全。比如沃爾沃就是以使用超高強(qiáng)度的熱成型硼鋼使用率高出名,這種鋼材的強(qiáng)度是一般高強(qiáng)度鋼材的4倍。
沃爾沃XC60硼鋼使用比例達(dá)34%
那我們有沒有辦法給A、B、C環(huán)來一個(gè)評(píng)價(jià)要素呢?
從大方向看,我們同樣可以用鋼材用料來判斷。比如上面提到的沃爾沃XC60,可以看到它的A、B、C門環(huán)都有使用硼鋼(高達(dá)1600MPA)。
特斯拉Model 3,它的鋼鋁混合車身結(jié)構(gòu)中,在車身縱梁、A柱、B柱、車頂縱梁以及底板梁等位置使用超高強(qiáng)度鋼(1300MPA),這些高強(qiáng)度鋼的使用,使其在IIHS、E-NCAP等碰撞測(cè)試中,獲得了很好的表現(xiàn)。
還要特別說明下,對(duì)于一般家用的五門乘用車而言,都會(huì)有A、B、C柱,但A、B、C環(huán)不一定,特別是因?yàn)楦鞣N原因,環(huán)不完整的情況比較常見。
比如特斯拉Model 3的地板設(shè)計(jì)存在一些有待優(yōu)化的地方。它的B環(huán)結(jié)構(gòu),考慮到內(nèi)飾布置需求,中底板橫梁沒有與B柱對(duì)齊;它的C環(huán)結(jié)構(gòu)也走的簡(jiǎn)潔風(fēng),后輪罩周圍的加強(qiáng)件也沒見圍繞C環(huán)補(bǔ)強(qiáng),也不像XC60那樣,在后地板橫梁處使用了大量的加強(qiáng)筋。
Model 3如此設(shè)計(jì),對(duì)車身的扭轉(zhuǎn)剛性可能會(huì)有犧牲。此前有網(wǎng)友披露,2018款美版Model 3長(zhǎng)續(xù)航后驅(qū),在帶有玻璃、前后完整懸架部件的情況下:不帶電池 15500Nm/Deg、帶電池包 20600Nm/Deg。XC60是25900Nm/Deg,對(duì)應(yīng)的純電動(dòng)車不帶電池的情況,所以Model 3這一數(shù)據(jù)并不好看。
當(dāng)然,電動(dòng)汽車因?yàn)橛须姵匕映?,?duì)車身的扭轉(zhuǎn)剛性有幫助,如此也能拉近與其他車型的距離,這也可能是特斯拉不太關(guān)注白車身扭轉(zhuǎn)剛度提升的原因之一。
雅斯頓小結(jié)
在以前,我們關(guān)注白車身上的各種顏色,顏色越鮮艷,說明這車越抗造。相信隨著安全和舒適性要求提高,A、B、C環(huán)也會(huì)收獲流量,它們和A、B、C柱一樣,都是車身上不可小覷的結(jié)構(gòu)。