客观解析汽车防撞梁·是否「越硬越好」
汽车防撞梁俨然成为消费者判断车辆安全性的重要参考 , 似乎只要前后防撞梁用料扎实 , 车辆就一定会很安全 , 这种说法对吗?
理论上防撞梁的强度并非越强越好 , 但也确实需要维持在合理的范围内 , 比如屈服强度在600Mpa左右算挺不错的标准 。 然而车身结构中的A/B柱会用到1500Mpa左右的高强度钢板 , 为什么不能给防撞梁用呢?
很多汽车爱好者认为这是在控制制造成本 , 否则总会有高强度钢;甚至有人建议使用铁轨钢替代防撞梁 , 有意思的(危险)的是真的有人去改装 , 殊不知这可能带来非常严重的后果 。
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碰撞是否会「急停」汽车的刹车过程是线性的 , 即使急刹车也会有个相对缓慢的减速过程;但是在碰撞时往往是“急停” , 比如撞击到强度很大而不会移动的物体 , 车辆在撞击瞬间会极速停车 , 然而车内物品与乘员还会在惯性力的作用下继续移动 , 或者被安全带束缚住而无法移动 , 问题就出在这里 。
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(质量×时速=作用力)是需要了解的知识点 , 质量可以理解为重量的概念但又不完全相同;重量的计算公式为【W=mg】 , 其中m代表的是质量 , g自由落体(重力加速度)的概念 , 一般说法是物体所受的重力等于其本身的重量 , 老式的秤是测试重量最原始的方式 , 在物体静止时拉紧悬吊的绳子 , 称出的数值就是重量 。
但重量还有受到物体运行时影响 , Mass质量正是用于度量惯性作用力的物理量;那么按照质量与时速的关系计算得出的数值 , 就应当按照9.8N/kg的重量标准去计算了 。 假设车内乘员的体重均为50公斤 , 车辆以时速50km/h碰撞急停;此时身体承受的作用力就有2500kg的高标准 , 1公斤力等于9.81牛顿 , 这个什么概念呢?
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问题来了:如果汽车使用超高强度的前后防撞梁 , 中高速碰撞时的车身不变形 , 结果必然是驾乘人员在惯性力的巨大作用下继续移动 。 没有系好安全带则会有下图所示的情况 , 但如果系好安全带则是身体与安全带产生相互作用;此时安全带的反作用力也是巨大的 , 三点式结构的安全带会让身体出现怎样的“变化”呢?
这就是防撞梁不宜使用强度过高材料的原因 , 说白了就是中低速碰撞时因作用力不大 , 防撞梁不变形则可以降低车辆损伤(维修成本) 。 但是在高速撞击时有必要让防撞梁变形 , 之后按照流程一步步的缓冲撞击力 。
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防撞结构的特点1:正面或尾部的碰撞流程为防撞梁接受第一道冲击 , 如冲击力过大则会压扁横纵梁连接的吸能盒 , 一般中轻度的碰撞会到底为止 。 而撞击力过大则会通过纵梁传导至车身缓冲 , 或者横梁被撕裂而直接冲击发动机;机体如设计有「碰撞下沉」结构 , 撞击力会让发动机往底盘底部钻 , 此时则为撞击力与地面的相互作用 , 车架的结构完整性还是能够保证的 。
同时车内成员承受的惯性作用力也会比较轻微 , 安全带配合安全气囊能起到最理想的保护效果 。
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2:车头两侧的碰撞由车轮与轮旋缓冲(防撞横纵梁的保护宽度仅为车头65%左右·两侧多为保护盲区) 。 撞击力缓冲之后只能由A柱为尾部的C/D柱承受 , 这两个位置是不应该轻易变形的 , 因为一旦变形则会将中控台和方向柱挤压到车内 , 对于驾乘人员会有较大程度的损伤 。
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