轿车不如自行车结实? 这车还能开么?
最近深圳交警的一副新闻图片刷爆网络,一台 轿车迎面撞上了一台自行车,结果呢,自行车直接嵌入了轿车车头。于是乎网友们沸腾了:各种嘲笑声谩骂声不绝于耳。
当然,占据最主导比例的,是对轿车安全的质疑声。难道汽车还不如自行车结实么?汽车保险杠都断了,自行车轮子却岿然不动,这合理么?到底是轿车偷工减料,还是自行车使用了太空技术?
今天大忽悠带您彻底揭开期中谜底。可以负责的告诉您:大虎悠绝对是汽车力学结构方面的专家。对于这一点,大虎悠丝毫不谦虚!
相比网上各种说不清缘由的文章,大虎悠的文章您看仔细咯,透彻的把事情说的明明白白!信大虎悠得那个啥......
首先我们来看一下普通轿车的整车框架结构:现在普通车辆基本都是全承载结构车身了。底盘下方没有所谓的“大梁车架”。全车靠钣金折弯成型,相互焊接成整体,最终构成“框架结构”。
我们从车头位置看起:发动机舱里,保险杠之后分别是2条纵梁,这2条纵梁也是用来安装发动机与变速箱的地方。
纵梁前方,一条横向的钢梁,或者铝合金梁,就是我们称作“前杠”的部件。在前杠之前,通常会设置一定厚度的泡沫塑料,用来作为行人保护之用(现在的车辆安全法规要求如此设计)。泡沫塑料前方,就是保险杠外壳了,通常都是塑料材质。
如果塑料外壳,与后面真正的钢梁之间,泡沫厚度太厚,就会遇到一个非常尴尬的情形:外壳受到冲撞后,后方钢梁无法提供足够的支撑,于是塑料外壳变形碎裂掉一地。——新闻里这搞笑的画面,就这么巧妙的来了。
把这个点谈透彻之后,大虎悠需要放一点干货出来。大虎悠之前在上海某单位参与过开发项目,接触了不少汽车结构工程师,也成为了长久的好友,并接触到不少力学结构方面的课题。
刚好,今天借着这个机会,顺带谈谈关于车辆力学结构方面的话题。如果您有兴趣,可以往下看。看懂了那您一定会眼前一亮,发现有些事情并没有想象中那么复杂神秘。
我们从保险杠看起,保险杠之后,是用来吸收能量的“吸能盒”,一般就是带褶皱的冲压件,通过逐级的坍塌溃缩来吸收撞击能量。
如果撞击力较小,那么这2个吸能盒就足以吸收掉所有的动能了,如果撞击力道较大,吸能盒完全变形后依然有很大能量没有被“消化”的,那能量就从后面的纵梁往后传递。
我们看看结构图:从这2条纵梁往车尾方向看,我们可以看到纵梁在A柱下方开始往下折弯。这是考虑到发动机舱与乘员舱的高度差而做的设定,基本所有车辆都如此。纵梁的这个折弯部位,专业上俗称“鹅颈”。名字的由来也简单:和天鹅脖子造型差不多。
“纵梁”往下折弯后,沿着乘员舱往后延伸,一直到后排位置结束。那么车辆如果受到正面冲撞,冲击力通过前保险杠,往后传递到纵梁,能量开始沿着纵梁往车尾方向传递。可是,还记得上面说到的“鹅颈”部位么?
这是纵梁结构上最为脆弱的部位。有句老话叫“立木顶千斤”。意思是笔直的东西可以承受很大的压力。
比如你找一条木棍,顶住墙壁用力推,你会被木棍顶住而无法前进半步。但如果这个木棍是一个“弯曲”的棍子,那搞不好你力气够大,它就会应声折断。
事实上,车头部位发生撞击时,纵梁最最容易折弯变形的位置,也就是“鹅颈”部位!因此我们可以看到很多严重的车祸,车头损毁严重的案例。
而如果我们从车尾往车头看,同样可以看到2条纵梁,分布在备胎的左右,从车尾往车头方向延伸。但是这2条纵梁,一左一右分别往两侧展开,经过油箱两侧,最终延伸到后排车门下方,与车门的下方门框梁融为一体。绝大多数全承载结构都是如此设计。
虽然车尾纵梁也存在类似“鹅颈”的结构,但第一折弯角度很大,显得非常平滑。第二车尾纵梁基本很少考虑缓冲吸能,因此结构上非常粗壮。同样的,车门下方的门框梁也是车辆最粗壮的主要受力框架之一,车尾撞击能量最终沿着纵梁到达车门下方的门框梁上。
正是因为这样的整体设计,导致车尾遇到追尾碰撞的时候,结构受损程度看起来远小于车头。因此车友们有句俗语:车尾比车头硬的多。这句话其实就是这么来的,并非空穴来风。