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為啥要用鋁合金前後防撞梁(其實應該叫保險槓,外面看到的叫保險槓護罩)?
鋁合金從來就不是高強度的代名詞,而是輕質材料,合金鋼要比鋁合金強度高很多。當然,不同合金鋼的強度也不同,而且範圍很大,而超高強度合金鋼的強度差不多比鋁合金高一個數量級。
只要有過工程訓練,都知道,一個好的機構,應該是合適的材料用在合適的地方,而不是用貴的材料。保險槓用鋁合金,除了想到是減重,還能想到啥?強度高?安全?才不是!
防撞鋼樑的工作原理是,車輛在中高速行駛時,如果撞擊障礙物,前防撞梁會把撞擊能量分給吸能盒,這時吸能盒立馬損壞,將剩餘的能量分化給兩邊縱梁,而縱梁負責把撞擊能量向後疏散到整個車體上,由整個車身構架來吸收能量,減小駕乘人員受到的力。
其實防撞鋼樑其防護作用的大小與車速有很大的關係。
當車速在10KM情況下發生碰撞,它會把撞擊力度傳導給兩邊的吸能盒,也就是防撞鋼樑的緩衝區,所以大部分車型的防撞梁都能起到很好的作用。
當車速達到40KM的時速時,防撞梁就開始起到保護駕乘人員的作用了,它會將撞擊力直接分化給車身的兩根縱梁,讓車身整體剛性去分擔撞擊力度,能減小駕乘人員所承受的撞擊力,從而起到防護駕乘人員的作用。
當車速達到80KM時發生了撞擊,防撞鋼樑的作用就可以忽略不計了。這個時候就得看車身結構設計、車身整體剛性以及配備了多少安全氣囊了。
歐洲地區很多車型都是裝備後防撞鋼樑的,而到了中國,部分本來有後防撞鋼樑的車竟然沒有了。這一方面是因為國內政策對汽車安全配置的強制要求都很低,ESP、自動剎車輔助、側安全氣囊在國內都沒有被強制要求配備。
泡沫結構的防撞梁主要優點是成本低,它的主要作用還是在10km/h以下的碰撞時,對外部塑膠保險槓起到一個支撐,緩解碰撞力的作用,減小碰撞對塑膠保險槓的損傷,降低維修成本,並能減少對被撞物體的傷害,但超過10km就起不到多大作用了。
低碳鋼材料的防撞梁被廣泛應用,能在較高車速區間內發揮作用,但需設計有複雜的吸能區域和緩衝區才能發揮作用。
上圖為某以安全主打新款SUV鋼製防撞梁,後部防撞梁厚度和指甲差不多,前部的緩衝和吸能區貌似過於簡單。
一些高檔車安裝了鋁合金材質防撞梁,既降低了車身重量,又有足夠的強度,本身的韌性成為最好的吸能緩衝結構,但材料成本和生產工藝要求較高。
發生碰撞後,橫樑和縱梁褶皺吸能效果,良心之作!