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汽车还是硬的好?关乎安全的溃缩区请了解一下

2018-06-13 14:48 来源: 雅斯顿

不知道你身边是否有这样的 " 懂车帝 ",听听关门声,摸摸车皮厚度,就可以辨别汽车质量;随手放上几张日系车被撞后的照片,然后一副权威专家的口吻说:" 看,汽车还是硬的好。"

汽车还是硬的好?关乎安全的溃缩区请了解一下

但事实真的是这样吗?

最先 " 软 " 下来的奔驰

对于汽车这个钢铁之躯的工业产物,曾经被认为越坚硬越好,而这个 " 曾经 " 其实已经是上世纪 50 年代左右了。那时的汽车总是被设计得越坚硬越好,比如拥有汽车界坦克之称的沃尔沃。

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然而,随着汽车安全研究的进步以及技术的发展,车企开始明白,在强大的冲击力面前,再硬的铁皮也不过是一张薄纸而已。于是开始全新的车体结构设计,具有吸能功效的溃缩区便由此诞生。

溃缩区的安全概念是由奔驰的安全技术工程师比拉 · 巴恩伊最早提出并应用。他认为在汽车碰撞中,汽车的动能应该通过车体变形被转化吸收,从而减少对车内人员的伤害。如果硬碰硬的话,车辆在碰撞一瞬间就停下,车内人员也会以相同速度停下,虽然有安全带保护我们没有因惯性飞出去,但体内器官的伤害也是不能忽视的,也就是我们常听到的 " 内伤 "。

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而溃缩区的作用正是用于延长碰撞的持续时间。初中老师告诉我们,牛顿第二定律是力 = 质量 × 加速度。换句话来说,车辆停止的时间拉长,车辆及车上人员所受到的力也会随之减少。所以巴恩伊给奔驰带来了影响未来发展的车型研发计划。他首次把被动安全与车身的设计结合在一起,车身拥有异常坚固的乘坐舱,然后前后分别与塑性变形碰撞缓冲区连接,在事故发生时吸收碰撞产生的动力势能。

对于巴恩伊的这个设计,当时还没有引起广泛的重视。直到 1955 年,法国勒芒赛车发生了重大事故,20 号赛车奔驰 300 SLR 被撞后并像炮弹一样飞向旁边的土坡,车被撞成两截并起火爆炸。伴随着巨大的冲击力,驾驶员和多达 83 名观众当初死亡。在这次事故以后,奔驰便退出整个赛车运动 30 年,加急研究既能保护驾驶者又能保护行人的安全技术。

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随后 4 年中,奔驰工程师就把巴恩伊的发明转化为实际生产,应用在奔驰 220、220S 和 220SE 车型上,并进行世界上第一次碰撞测试。这个发明从此彻底改变整个汽车行业对安全的理解和标准。

吸能设计是牺牲自己保护别人

基于巴恩伊的理念,衡量一辆车是否安全,不是以受损程度最少为标准,而应该要尽可能保持座舱的完整性。

因此在车身设计的时候应该以乘员为核心,座舱的 ABC 柱必须要硬,为车内人员提供生存空间,缓冲区的刚性要相应降低,并往外递减,起到充分吸能的作用。关于溃缩区的设计,每个车企有不同的设计细节,不过关键是在保证可以吸收能量的同时,也要保证刚性。

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车身吸能设计是一个层层递进的过程,递进式地把整个碰撞的能量尽可能吸收掉。汽车发生碰撞时,首当其中是保险杠来承受撞击力。早期汽车的保险杠都是金属材质制成,可以保护车灯、散热器等重要部件,但另一方面也会给行人造车极大伤害。衡量利弊之后,保险杠材质逐渐演变成塑料,在一些轻微碰撞的事故中,能发挥吸能作用保护行人安全。

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往后,便是防撞梁和吸能盒,这部分是真正对驾驶舱起到缓冲、保护的作用。防撞梁一般位于车头和车尾处,既然名字带有 " 防撞 " 两字,想必刚性一定要够大,这也是消费者一般的误解。其实所有防撞梁的刚性并不能太高,所以通常设计成 " 口 " 或 " 吕 " 字形,通过挤压变形来缓冲低速碰撞时的能量,同时避免轻微碰撞时把能量传到主车架引起变形。

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