钢板越厚越安全吗？汽车车身技术详解

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  来源: 汽车知识  作者: 汽车知识

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[摘要] 一辆完整的汽车，在碰撞的瞬间可以被扭曲，甚至被撕裂。这是车身的问题，还是速度的问题？如果您对车身安全比较关注，那么在这篇文章里或许可以找到答案。　　当碰撞不可避免地发生时，我们求神拜佛是没有用的，只能依靠汽车的被动安全装置来保护自己。除了安...
一辆完整的汽车 ，在碰撞的瞬间可以被扭曲 ，甚至被撕裂 。这是车身的问题 ，还是速度的问题 ？如果您对车身安全比较关注 ，那么在这篇文章里或许可以找到答案 。
　　当碰撞不可避免地发生时 ，我们求神拜佛是没有用的 ，只能依靠汽车的被动安全装置来保护自己 。除了安全带 、安全气囊等 ，车身结构才是最基础 、最重要的 。
● 车身是怎么制造出来的
　　车身制造的第一道工序是冲压 。防锈钢板首先被送上开卷落料机 ，被裁剪成车身零件所需要的形状和尺寸 。所有这些待冲压件在上线之前 ，都必须在清洗机里清洗掉油污和灰尘 ，然后冲压成型 ，这样才能保证焊接的可靠性 。
　　冲压成型的零部件被送到焊装车间 ，以卡具定位后再用点焊机焊接成白车身 ，也就是没有喷漆的车身 。一部中型车的白车身大约有三四千个焊点 ，一般都是利用机器人把车身的六大部件依次定位焊接成形 ，包括地板总成 、左右侧围 、顶盖 、后搁板和仪表台上部 。焊后的车体装上四个车门和发动机盖及后备箱盖 ，就变成了完整的白车身 。
　　在这里 ，钢板的防锈性能是一个关键因素 ，有些车的车架可以有十年防腐能力 ，而有的车用不了几年就会生锈脱漆 ，或者穿孔变形 。这与钢板的质量有很大关系 ，而且关系到厂家的生产成本 ，消费者只能在长期的使用当中去验证 。
● 汽车钢板应该多厚
　　在很多人的概念当中 ，认为钢板越厚越好 ，其实并非如此 。特别是为了降低油耗和生产成本 ，在现代汽车设计当中 ，车身钢板正在向薄的方向发展 。上世纪80年代 ，普通汽车的钢板大都在1毫米以上 ，90年代缩减为0.8~1毫米 ，而如今大多在0.6~0.8毫米 。但通过改进车身的结构设计 ，在使用薄的钢板后 ，车身刚度以及在碰撞时的保护能力并没有下降 。
　　过去采用厚钢板还有一个目的是增加车身的自重 ，使驾驶平稳 ，而现在汽车多是通过降低重心来增加稳定性 ，显然后者更加合理 。但很多豪华车及欧美车还是坚持大量采用0.8～1毫米厚钢板 ，目的是达到更高等级的防护能力 。
　　另外 ，在车身的不同地方 ，会根据作用的不同使用厚度和强度不同的钢板 。例如前后翼子板 、车顶盖 、车头盖等一些不需要很大受力的部位使用薄钢板 ，而一些承受力较大的部位则使用较厚的高强度钢板 ，譬如前后防撞横梁 、左右纵向边框等 。
● 车身安全在于结构设计
　　正如上面所说 ，钢板厚度不能最终决定车身的安全性能 ，它更主要取决于车身结构 、碰撞吸能技术 、焊接工艺等多种因素 。
　　出于对车内乘员的安全考虑 ，从力学研究的角度出发 ，是不应该把碰撞的巨大能量转嫁于乘员身上的 。所以车身设计应该做到的就是：该柔软的地方柔软 ，该刚硬的地方刚硬 。也就是让车体的前部在碰撞时吸收大部分能量 ，而让坚固的驾驶舱尽量减少变形以避免乘员受到挤压 ，这就是对能量守恒定律的应用 。
　　安全性能高的车身 ，在前部设置有较空旷的碰撞变形区以及中强度的保险横杠 。而像奔驰 、宝马 、沃尔沃这样的高档车 ，在固定保险横杠的两条纵梁里 ，内壁的钢板厚度是渐变的 ，越靠前越薄 ，越靠近驾驶舱越厚 。这样在发生碰撞时 ，纵梁可以逐级线性变形 ，从而吸收大部分撞击能量 。有的车型甚至不惜代价 ，将其设计成波纹管式 ，其实也是同样的道理 。
　　另外 ，它们的发动机支脚也是采用铝合金材料 ，在发生碰撞后很容易断裂而下沉 ，保证其不会像炮弹一样冲入驾驶舱伤害乘客 。包括转向柱以及刹车踏板等 ，在受到碰撞时要能及时断裂 ，这也是减少伤害的有效方法之一 ，否则它们容易对驾驶员的头 、胸 、腿等部位构成威胁 。
　　还有一些车在加强车身侧面防撞能力时 ，都会利用B柱的特殊设计 ，把能量分开导入车顶和车底可变形的钢制构架上 ，来缓解碰撞能量 。但一些中级别以下的车 ，由于空间布局关系 ，很难做到这一点 ，多通过在两侧门夹层中间放置一两根非常坚固的防撞杆 ，来减轻侧门的变形程度 。