旺財VS專家:薄得有道理--再說汽車碰撞

2005-08-01 09:23:46 來源: pcauto 作者:旺財

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  對于車皮厚薄并不能直接影響安全性這一點,在筆者看來本已是理所當然的事實。但是發(fā)現(xiàn)許多讀者對于這一點還是心存懷疑,最近更是在太平洋汽車網(wǎng)內(nèi)看到一篇名為《老沈侃車--"鋼板厚薄之爭"在爭什么?》的文章,繼續(xù)就此問題發(fā)表了看法,大概是說:"薄厚鐵皮兩車相碰,薄鐵皮首先形變,一旦形變即開始吸收能量,最終結果一定是薄鐵皮的車吸收全部碰撞能量,而厚鐵皮的車則毫發(fā)無傷",其中更以雞蛋相碰為例,強調(diào)車皮對于安全性起到的決定性作用。

  實際上,老沈同志也只是對另一篇所謂專家論證的文章發(fā)表意見而已。我不知道老沈同志有沒有真的拿雞蛋做過試驗。反正筆者是沒有這么無聊的,但為了看看究竟是什么理論讓老沈同志如此認同,筆者還是懷著極大的耐心找到了老沈同志引用的那篇文章。

  全文摘錄如下:

專家解釋鋼板厚薄與汽車安全性的關系

  當前汽車的碰撞實驗的一個陷阱就是:不同車型都是對著質(zhì)量和強度都是無限大的被撞物沖擊。然后以此作為證據(jù),來證明自己汽車的安全性其實是差不多的,這是極端錯誤的。舉個例子:拿雞蛋對著鍋臺碰,你可以發(fā)現(xiàn)所有的雞蛋碎了,而且都碎得差不多,于是可以得出雞蛋的安全性都差不多。可是你拿兩個雞蛋對碰呢,結果是一邊損壞一半嗎?錯!你會發(fā)現(xiàn),一定只有一個雞蛋碎了,同時另一個完好無損!

  問題出現(xiàn)了:為什么對著鍋臺碰都差不多,但是雞蛋之間對碰卻永遠只有一個碎了?這個實驗結果與汽車碰撞有關系嗎?

  原因就在于:當結構開始潰敗時,剛度會急劇降低。讓我們仔細看一下雞蛋碰撞的過程吧!1,兩個雞蛋開始碰撞一瞬間,結構都是完好的,剛性都是最大;2,隨著碰撞的繼續(xù),力量越來越大,于是其中一個剛性較弱的結構開始潰敗;3,不幸發(fā)生了,開始潰敗的結構剛度急劇降低,于是,開始潰敗就意味著它永遠潰敗,于是所有的能量都被先潰敗的一只雞蛋吸走了。

  我們再看看汽車之間的碰撞吧(撞鍋臺,大家的結果當然都一樣!)。1,開始,兩車的結構都是完好的,都在以剛性對剛性;2,隨著碰撞的繼續(xù),力量越來越大,于是剛性較弱的A車的結構開始潰敗,大家熟知的碰撞吸能區(qū)開始工作;3,不幸再次發(fā)生,因為結構變形,A車的結構剛度反而更急劇降低,于是開始不停的"變形、吸能";4,在A車的吸能區(qū)潰縮到剛性的駕駛倉結構之前,另一車的主要結構保持剛性,吸能區(qū)不工作。

  結論:兩車對碰,其中一個剛度較低的,吸能區(qū)結構將先潰敗并導致剛度降低,最終將承受所有形變,并吸收絕大部分的碰撞能量。

  這就是為什么你總可以看到,兩車碰撞時,往往一車的結構幾乎完好無損,另一車已經(jīng)是稀哩嘩啦拖去大修!

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  回到最近一個一直很熱的話題:鋼板的厚度對安全性有影響嗎?答案不僅是肯定的,而且大得超出你的想象:鋼板薄20%不是意味著安全性下降20%或者損失增大20%, 而是意味著你的吸能區(qū)將先對手而工作,并將持續(xù)工作到被更硬的東西頂住(可能是你的駕駛艙), 并承擔幾乎全部的碰撞形變損失!

  總結:在車與車的碰撞中,輸家通吃。所以一個拿汽車的剛度開玩笑的車廠,它根本不在乎你的生命。

  你永遠不能在碰撞實驗中看到,不同車型之間的碰撞。因為哪怕就弱那么一點,結果就是零和一的區(qū)別!太慘了!看到就沒人買了!

  附:一些特殊例子的解釋:

  一,輕微碰撞,兩車的車燈都碎了。解釋:強度高的車燈先碰碎了強度低的車燈,但是在繼續(xù)的過程中,被后面強度更高的金屬杠撞碎。所以在碰撞的瞬間,還是只有一個破碎!

  二,中等碰撞,B車防撞杠有輕微痕跡,A車嚴重變形。解釋:塑膠防撞杠彈性大,所以實際上兩車的吸能區(qū)的前杠直接隔著杠相抵。強度高的那個吸能區(qū)不變形,強度低的那個吸能區(qū)變形后,導致較嚴重的嚴重損壞。

  三、猛烈碰撞,兩車的吸能區(qū)都潰敗了。解釋:1,剛度低的A車吸能區(qū)先潰敗退縮,一直到被剛性很強的駕駛艙結構抵住。2,如果還有能量,B車車頭吸能區(qū)不敵A車駕駛艙,也開始潰敗吸能。3,最后如果還有能量,兩車駕駛倉結構直接碰撞。聰明的你應該可以看出,剛度高的B車駕駛員在緩沖兩次后才發(fā)生駕駛艙的直接碰撞,你希望是在那個車里面!

  四、吸能區(qū)的結構復雜多了,哪是雞蛋可以比的。解釋:結構的完整性是剛度的最重要保證。越復雜的結構一旦開始潰散,剛性消失的越快

  這位專家指出兩車相撞不可能同時潰敗,一定是剛度低的一方先潰縮,直到吸能區(qū)完全變形,由其駕駛艙抵住另一方的吸能區(qū),另一方的吸能區(qū)才開始潰縮。

  放屁!(實在忍不住了,不好意思!!)

  以下是奔馳安全中心兩車碰撞圖片,主角是奔馳入門的A級車與奔馳家族的老大S級車。什么都不說了,看圖先:

  從第一張碰撞瞬間圖片來看,兩車的吸能區(qū)同時潰縮,而第二張的結果也顯示,兩車的吸能區(qū)變形程度幾乎相等,不過乘員艙倒是完好無損,不愧是奔馳。

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  可見,說車皮厚薄決定碰撞時的第一道防線,決定兩車相碰撞時誰先潰縮;說兩車相撞,結果一定是一方吸收全部能量,這完全胡扯。相對于兩車相撞時產(chǎn)生的巨大能量,有沒有車皮都是毫無作用的。

  不少人視為安全第一防線的車皮,在正面碰撞時有多大作用呢?我們試想把一輛車的車皮去掉,它的前部無非是去掉了引擎蓋、保險杠、進氣隔柵而已。你說車的前部還有什么東西?

  筆者依然堅持,哪怕是完全沒有車皮只剩下骨架的車,都不會損失多少安全性能。

  以下筆者引述另一篇文章,此文正好是針對以上所謂專家觀點所作的批判:

  "文章將一個復雜的汽車碰撞安全性問題分析得實在太簡單,太易懂且富煽動性,但汽車碰撞是個非常復雜與不斷求平衡的領域,相信真正的專家是不會把這樣的文章發(fā)表于專業(yè)的汽車安全領域的。

  汽車碰撞過程中車身變形和乘員的動力學響應均表現(xiàn)為非線性特性,碰撞安全性能的評價與碰撞方式密切相關。一個國家的碰撞試驗法規(guī)對汽車生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)工作有很大的影響力。

  關于正面碰撞法規(guī)試驗,目前中國、美國、日本采用的是100%剛性固定壁障碰撞試驗方式;歐洲、澳大利亞采用的是40%偏置變形壁障碰撞方式(即在固定壁障前裝設一塊變形吸能的蜂窩鋁塊,其剛度代表平均車型的前端剛度)。根據(jù)交通事故統(tǒng)計分析,事故車發(fā)生90%~100%重疊率碰撞時,死亡率最高;發(fā)生30%~40%重疊率碰撞時,傷亡率最高。

  從汽車正面碰撞來看,基本的設計原則有兩點:一是保持駕駛室的完整性;二是盡可能減少受安全約束系統(tǒng)保護的乘員在給定的撞擊條件下和駕駛室的空間限制范圍內(nèi)的碰撞。第一個條件限制了車輛可能允許的最大正面變形,第二個條件要求采用最大可能的車體前部變形和能量吸收,以便減少車內(nèi)乘員的損傷。

  在正面碰撞中,車身前部為主要吸能區(qū)域,在各部件的安全性設計上,主要考慮使其具有合適的剛度,在車身變形與能量吸收上達到平衡,以便減少車內(nèi)乘員的損傷。如前縱梁,在設計上就要求其在碰撞時需產(chǎn)生理想的壓潰變形,而非彎曲變形。對于梁來說,影響變形方式和能量吸收能力的因素有:截面尺寸、厚度、長度、材料特性等,有時候簡單地加厚或將中強度鋼改為高強度等反而會事與愿違。當然,對于正面碰撞而言,相信大家都不會覺得鋼板厚薄是影響正面碰撞安全的決定性因素,畢竟車身前部的吸能空間是非常充分的,根本輪不到一兩毫米差異的鋼板厚度興風作浪了

  那還是讓我們把焦點轉到側面碰撞吧,側面碰撞是我國發(fā)生頻次最高的交通事故,不同于正面碰撞,其側面吸能區(qū)域很小,故其碰撞安全難度更高,而此時給人的感覺是鋼板厚薄對側面碰撞應該是有影響的。而事實上,側面碰撞的安全性,與車身側面結構設計,材料特性、厚薄,焊接強度、工藝、碰撞點及相關的約束系統(tǒng)等均有關。脫離其他相關的因素,單純考慮鋼板厚薄,當然不會有任何意義。

  下一個問題是:在發(fā)生側面碰撞時,車身側面的剛度是否越大越好?

  不如讓我們換一種角度考慮問題吧,在側面碰撞安全性的設計中,有一種理念是:讓車身具有合理的剛度(在高速碰撞時,若車身剛度過大,汽車整體的加速度較大,車內(nèi)的人可能因此而受重傷或死亡);并對車身側圍的剛度進行合理分配(目的之一:可改變車身變形侵入的方式與方向,從而對乘員起到一定的保護)。"

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  說得很好,筆者十分贊同此文故而直接引述全文作為自己的觀點。在碰撞中,真正起保護作用的是前后副車架,緊靠車皮,縱使是車皮剛度世界一流的大眾車也無能為力。

  大家看這輛國產(chǎn)大眾高爾夫,車頂全部被掀掉,大家公認大眾車皮最厚,可是也無濟于事。為什么呢?大家看看,這輛車的后部保險杠完好無損,可見碰撞沒有發(fā)生在前后副車架位置,也就是根本沒有碰撞到真正的吸能區(qū)。

  看到這副圖就知道原因了:原來這輛高爾夫撞到了一輛卡車,碰撞位置過高,高于了真正能起保護作用的吸能區(qū),直接撞到汽車上部,再厚的車皮也不管用。

  可見,真正能保護乘客安全的是前后吸能區(qū)的布置,而不是車皮厚薄。

  筆者記得有人諷刺筆者的觀點,說坦克撞汽車,誰更安全。筆者想說的是,過高的剛度其實是把雙刃劍,戰(zhàn)爭中的坦克可能完好無損,而里面的士兵可能已經(jīng)被炮彈強大的沖擊力震死了。

  如果想不明白,筆者建議這些朋友們思考另一個問題:防彈衣是以高剛度抵御子彈,還是采用網(wǎng)狀結構將能量分散的呢?想明白這個問題,就能解釋車皮為什么不能太硬,反而需要保持合理的剛度了。再加上工程結構的不斷完善、新材料的開發(fā)、以及能耗要求的不斷提高,車皮變薄已經(jīng)成為了趨勢。車皮,薄得有道理。

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