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  • 1 # 小江談車

    現在的汽車車身都是帶有潰縮吸能功能的安全車身,它可以在汽車發生碰撞時利用車身的前後部的變形有效地吸收撞擊能量,降低事故發生時人體的減速度;同時乘員艙堅固可靠,確保乘員的有效生存空間。比如豐田的GOA車身,馬自達的創馳藍天車身等,大眾T-ROC車身等都是按照這樣的思路來設計的。

    這種車身結構總體上可以分為車身覆蓋件和車身結構件兩部分。車身覆蓋件就是我們看到的汽車外表,它是一個由薄鋼板或塑膠製成的汽車表皮,基本不承受汽車所受到的各種力,在汽車發生碰撞時基本不起作用;車身結構件才是汽車的受力部件,汽車在行駛時和發生碰撞時所受到的各種力都由它來承受,它的強度與剛度是才是最重要的。所以,那些高強度的材料,一定是用在車身結構件上,而不是車身覆蓋件上。

    那麼是不是所有的車身結構件都使用高強度的材料呢?當然不是這樣的,否則汽車的成本會無比高昂。由於汽車在發生碰撞時各部位受力情況不同,有些地方要堅固無比,而有些地方要潰縮吸能,所以,車身的不同部位使用的材料強度是不同的。其中的乘員艙是最重要的,要求它在發生事故時不發生變形,保證乘員的生存空間,而發動機艙和行李艙在碰撞時要能夠很好的變形吸能,以避免外力傳到乘員艙。

    要保證乘員艙的堅固,構成乘員艙的材料強度必須足夠高,因此,在構成乘員艙最主要的幾個部位,比如A柱、B柱、地板通道、側防撞鋼樑等地方都使用了超高強度的鋼材(熱成型鋼),而前後縱梁、乘員艙地板、C柱等部位使用了高強度的鋼材。其中的B柱是構成乘員艙的主要支柱,使用強度最高的鋼材,是汽車上最堅硬的部位。汽車廠家所宣傳的鋼材強度,就是指這個部位。其餘部位和車身覆蓋件(四門兩蓋)則使用了低強度的普通鋼材。

    不過,汽車鋼板強度的標註可是有很多秘密的。很多人不知道的是:衡量鋼板強度有兩個標準,分別是屈服強度和抗拉強度。“屈服強度”即金屬材料抵抗微量塑性變形的應力,即“用多大的力能把金屬弄至變形”;“抗拉強度”指金屬材料在拉斷前承受最大應力值,即“用多大的力把金屬弄斷”。很顯然,鋼板的抗拉強度要遠大於屈服強度。

    汽車發生碰撞時“不變形”或者“變形少”是最關鍵的,因此,汽車鋼板的“屈服強度”才是最值得我們重視的指標。假設有A和B兩輛車,A車關鍵位置鋼板的抗拉強度為900MPa,B車關鍵位置鋼板的屈服強度同為900MPa,那麼當這兩塊鋼板都受到900MPa的衝擊力時,A車鋼板將會發生斷裂,而此時B車鋼板僅會發生變形,並不會造成斷裂,所以B車的安全性要好於A車。

    中國汽車工程學會把屈服強度大於210MPa小於550MPa(即抗拉強度大於270MPa小於700MPa)的鋼稱為高強度鋼,屈服強度大於550MPa(即抗拉強度大於700Ma)的鋼稱為超高強度鋼,其中熱成形鋼屈服度可以達到1000Mpa以上。屈服強度小於210MPa(抗拉強度小於270MPa)的鋼稱為低強度鋼。所以中國的車身鋼板強度數值並不高。但是有些國家會使用“抗拉強度”的指標來標註鋼板強度,這樣的後果就是鋼板強度數值高的驚人,然而碰撞安全性並不好。

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