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讲究控制于平衡 看领克02车身技术如何

  纠错  2019/11/5 12:08:00  纠错 推荐指数: ★★★   加入收藏

安全是汽车业永恒的追求,随着科技的不断进步,汽车界的安全标准也在不断提升。很多朋友一直觉得车身够“硬”就安全,而汽车技术发展到今天,已经不仅仅是靠“硬”来解决问题了,通过适度吸能和合理引导力量走向,才能做到最好的安全效果。在今年的中国车身大会上,领克品牌的工程师们为大家讲解了领克02的车身安全构造,领克02是目前C-NCAP碰撞标准体系2018版规则实施以来综合得分率最高(95%)的五星+成绩车型。

汽车厂家在研发一款车的时候其安全标准肯定是要高于国家标准,而高到什么程度,则各不相同。以领克02为例,其出自吉利和沃尔沃联合研发的CMA架构,继承了沃尔沃在安全领域的高标准和严格要求,据领克工程师介绍他们内部的安全技术指标要高于目前所有组织或机构的安全标准。在C-NCAP的碰撞结果来看,领克01和领克02分别在2015版规则和2018版规则中都拿到5星+成绩的车型,的确能印证其内部标准的确高于C-NCAP的要求。

● 乘员舱还是要讲“硬”道理

要保证乘客安全,一个坚硬的乘员舱是必要条件,保证在遇到碰撞的时候乘员舱不变形或者尽量少变形。领克02车型的整车钢材由蒂森克虏伯、宝钢等顶级供应商提供,车身高强度钢板使用率、钢板镀锌率分别达到了80.5%和93.5%,其中1600兆帕的超高强度热成型钢使用率达到16%,全车焊点高达6246个,一般来说焊点数量越多车身越坚固。

实际上高强度或超高强度钢材的用量未必是越多越好,这里除了要考虑成本问题,还要考虑整个车身的吸能设计(钢材强度太高,吸能效果会相应降低)。后面还会提到领克02的前后防撞梁就是用了不同的材质,前防撞梁是铝合金材质,有助于提升吸能效果和轻量化,而后防撞梁则是高强度钢材。

所以在什么地方用怎样的钢材,比例是多少就是考验设计师和工程师的地方。不同厂家自然有不同的解决方案,我们看到领克02车身上基本会在乘员舱采用高强度或者超高强度的钢材,保证这里的刚性,这也是业内常见做法。

光是硬还不够,关键是让碰撞可控。

一个好的车身架构不是光靠硬来保证安全,工程师为了做到安全,要能做到适当吸收碰撞时的能量,减少乘员舱受到的冲击也是很重要的。一般车型都会在前防撞梁和纵梁之间设立吸能盒来吸收碰撞能量,领克02的前吸能盒采用了矩形截面和局部结构加强,能够更精确地控制碰撞能量吸收和传递过程,尽量降低降低传递至车身上的碰撞能量,保护车身碰撞过程中不变形或少变形。

领克02也应用了副车架脱离技术,发生碰撞时,采用副车架脱离策略可以防止动力总成挤压前围,通过发动机下沉增加前纵梁的变形吸能空间,降低正面碰撞对乘员舱的整体冲击,保证乘员的生存空间。

采用小偏置碰撞工况的控制臂旋转失效设计,高速碰撞中保证前悬控制臂前部连接点会自动脱落,轮胎会按照规划路径弹向车身外侧,而不会被挤压至驾驶舱内,最大限度减少对驾乘人员的伤害。

除了吸能以外,工程师还要通过合理的车身设计,很好的引导能量的走向,将力传递到工程师想让它去的地方,最大程度减少对乘员舱的影响。

安全结构设计方面,如上图正面碰撞传递路径连续,乘员仓支撑结构强;后部传递路径延伸至门槛;侧碰载荷分散传递,地板上由座椅横梁横向传递。

在研发和测试阶段,工程师发现B柱的钢材在碰撞时可能出现开裂的情况,这会导致碰撞的结果不可控,不同的车辆可能出现不同的碰撞结果,影响产品的一致性和安全性。据领克工程师介绍:领克02车身B柱上部、下部设计了小软区,根部设计了大软区,并采用了Patch板设计。大软区采用的模内控制技术,即将热成型钢板加热到一定程度,通过模具内部控制冷却速度的不同,来实现零件不同区的不同性能要求。进而保证碰撞的可靠性。

侧部结构方面,侧部门环采用连续的高强钢门环结构设计使侧碰的侵入量得到有效的控制;采用热成型工艺的侧门防撞梁。从C-NCAP的测试中可见,领克02在侧面碰撞测试中是拿到了满分的成绩,说明了其侧部结构的安全性是经得起考验。

归根到底工程师是想把所有的碰撞、变形可控。工程师在做碰撞实验会发现,其实碰撞实验测只是最后的值,伤害的能量,但有些车撞的时候会发现它可能焊点会失效,有一些钣金会撕裂,但是最终结果也是好的,因为能量通过这种方式给吸收掉了。而领克工程师要求哪怕面对最苛刻的碰况,所有的变形都是可控的,但一旦产生撕裂之后就不可控,不可控就没有一致性可言。因此为了保证这种可控,工程师在一块钢板上做了很复杂的工艺,保证碰撞的所有能量都是按照设定的传递路径、设定的变形形式传递,而不是通过其他形式不可控地传出去。包括铝合金,怎么设计、该用多厚、用什么样的截面,这些东西都反反复复进行了参数的精调,要保证所有能量进来之后,按照设定的路径、变形方式去到工程师让它去的地方。

在车身防腐方面,领克02的车身带镀层比例高达88.69%;车门100%为GI50/50镀层;配备翻转式电泳,可大大减少死角数量;对有可能出现死角的36处空腔注入约1kg液态蜡,最大限度降低车身锈蚀可能性。

总结

通过对领克02的车身介绍,我们可以看到一款好的车身构造,光靠使用高强度的钢材是不够的,要平衡重量、成本和安全等多方面的因素,找到最好的平衡点才是考验设计师和工程师功力的地方。领克02出自CMA平台,一直对安全方面保持高标准严要求,其车身设计上也有着独特的吸能设计,有效减少碰撞时对乘员舱造成的冲击;通过工艺创新和设计优化,让碰撞时的能量传递尽可能保持在可控范围之内,保证了产品的一致性和安全性。

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