车辆都说安全,最安全的车辆钢材使用比例多少,你知道吗?
汽车安全等级撇开设计科学性以外:钢材使用比例可以作为参考
在CIASI一次次用事实冲击了汽车用户的视觉神经后,汽车结构钢材的使用情况以及钢材的占比成为了关注热点。然而所谓的钢材占比是有很大弹性的,比如某些车会在碰撞测试中折断A柱甚至掀开顶棚,但这些车的“高强度钢占比”会高达80%!其参数与事实结果出现了巨大的差异,这是什么原因呢?
原因1:对“高强度”的不同解读汽车车身结构的主要材料涵盖两种:普通强度钢材,高强度钢材。在材料学领域一般将屈服强度≥600Mpa(兆帕)的钢材定义为高强度,反之低于这一标准的则是普通强度钢。打造车架需要使用大量的钢材,而高强度钢的制造成本是比较高的,所以理论上并不会主要由这种材料打造,但这并不会影响真正的抗扭刚度与防撞能力。
比如某台在CNCAP测试中得到全优评价的SUV,其公布参数的“≥高强度钢标准”的钢材占比仅为55%,剩余的45%则为普通强度钢材。可是这台车的成绩却非常理想,那么可以认定的是其55%的比例中至少有30%的普通高强度钢(600~1370Mpa),而剩余的超高强度钢(热成型钢)则占比至少超20%,这种钢材的屈服强度可以达到1500Mpa左右。主要结构由这些材料打造,其安全等级自然会足够高。
反之,某台“A柱轿车”的公布参数高强度钢比例为80%,然而在碰撞测试中竟然出现了偏执碰撞测试的A柱弯折——并不难以理解,因其品牌对高强度感的认定令人“汗颜”,屈服强度仅仅在300~600Mpa之间的钢材也能够被认定为高强度钢,那么是软钢呢?但是这并不违法,因为没有一个成文的标准去为“低强度”“中强度”“高强度”与超高标准分级,一般都是约定俗成的业内人士公认标准,那么这种不具备约束力的标准离开这一行业自然可以随意修改。
原因2:钢材类型用量与位置的差异综上所述,不同企业对高强度钢的认定标准存在巨大的差异,所以单纯的公布比例数据并不具备绝对参考价值。想要通过钢材用量分析车辆的安全等级,具备参考价值的参数一定是某某位置使用了哪些钢材,以及这些钢材的屈服强度会在哪一范围内。这种结构图一般车企都会公布,当然这是对车辆被动安全有足够信心的品牌才会这样做,那么哪些位置需要加强呢?
1:车辆的A/B柱,车门横梁、车头横纵梁,这些位置都需要进行严格的加强。使用的钢材至少应该在1000~1600Mpa之间。因为汽车碰撞时的撞击力传导流程比较特殊,为横梁、吸能盒、总量、A柱再到车门横梁或底盘纵梁;只有保证每个位置的钢材都足够强大,车辆在碰撞时才能保证安全。B柱的加强是为在侧面撞击时保证安全。
2:车辆顶棚与底盘的加强程度往往要逊色一些,第一类位置会使用热成型钢或超高级别的马氏体钢,而顶棚与底盘的关键位置往往只用屈服强度1000Mpa左右的钢材加强,对于笼式结构的车价而言实际也足够了,甚至还会有些冗余。其他位置则用普通强度钢材即可,否则和车辆的制造成本过高也无法合理控制车价。
3:高强度铝合金是很少见的材料,目前行业标准认定的所谓“高强度”只是600Mpa左右。所以这些材料只能在非关键位置进行一定比例的替代钢材,使用的目的只是为轻量化车身,但并不是为了绝对节油;因为能大量使用高强度铝合金的车辆一般都是豪华等级的汽车,这些车的用户对于油耗的接受度很高,轻量化只是为了提升车辆的性能表现。
总结:汽车安全等级的判断不能只看绝对比例,拆分观察每个区域使用钢材的屈服或抗拉强度,判断防撞保护关键位置是否可靠,这才是一定程度分析车辆安全性的科学方法。
编辑:天和Auto
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车辆都说安全,最安全的车辆钢材使用比例多少,你知道吗?
1、采用高强度钢车身已是行业普遍现象
既然宝沃提出了采用79%车身高强度钢占比,本人也简单盘点了一下目前市面上的车型,是否采用了高强度钢车身,以及各自占比多少。
根据目前能查到的数据来看,可以认为采用高强度钢作为车身已经是所有车企的选择,而且都具有很高的占比。既然高强度钢车身和汽车安全方面息息相关,那么高强度钢究竟有多强,真的是越多越好吗?
2、为何采用高强度钢材料
一款车的安全大致可以分为两类,主动安全和被动安全,其中主动安全被各种高科技配置代替,诸如各种雷达和摄像头等其他感应装置,可以通过收集数据来方便车主操控汽车,而被动安全中,车身强度就是个非常重要的指标,按照力学上的划分,钢材有抗拉强度和屈服强度,而厂商宣传的基本都是数值更好看的抗拉强度,不过抗拉强度更高也可以代表对于汽车安全更重要的屈服强度的更高。简单说屈服强度高的材料,可以承受更大的破坏。
而且,钢材的强度提升之后,可以在保证车身安全的情况下,采用更强更少的材料,大幅度减少车身配重,实现车辆的轻量化设计,而轻量化的优点,大家也都知道,能够带来巨大的经济性。可以说,大量采用高强度钢材料,能够保证甚至提高车辆的安全性,还可以达到节能环保更经济的目的,所以也不是车辆越重就越好。
3、车身哪里采用了高强度钢
钢材的强度越高,也代表材料价值更加昂贵,现在大部分车型也都采用了60%~80%的车身占比,而一般300MPa就可以称为高强度钢材,于是在车身上的呈现,就会有所侧重,有的地方可能采用更高强度的如热成型钢材。
以图举例:
(1)车顶部位,可以最大程度减少翻滚时车顶的变形
(2)车身侧围,主要是A柱B柱,作为搭载车门、承接车顶车底,高强度的A柱B柱可以有效减少车侧碰撞的伤害
(3)车底位置,采用了超高强度钢材,减少驾驶室形变
(4)其他位置,还可以看到车前防撞梁、车尾部、以及车侧也都配备了高强度的材料,这些地方也都是发生事故容易受到冲击的地方
车企基本都采用了这样的搭配方案,而这样的特点也是显而易见的,就是不遗余力的保护驾驶员及车内人员的安全。而车头的材质强度并不是特别高,是因为车头更需要的应该是用一些如“发动机下沉”的设计,以及各种吸能设计,来规避车头部分对驾驶室的伤害,就像鸡蛋放在有海绵的盒子里更不容易坏,总结一句话就是:乘坐空间(鸡蛋)尽量坚固,车头车尾(海绵)尽量吸能。
4、采用了高强度钢就一定安全吗?
有人会说,既然高强度钢材这么好,那么就选择强度最高的钢材就好了,那样车也更安全。其实不然,车辆作为一个系统,单一的提升某个方面并不能表明,车辆整体就提升了。首先就是焊接工艺,哪怕材料再结实,但是焊接工艺不过关,假设整个车身一碰就会散架,这也毫无安全可言,而这种需要落到实处的、最基础的技术,是现在很多新兴车企所没有的。
还有就是大家只看到了强度一说,关于一个材料还要看耐疲劳性、考虑冲击韧性甚至截面形状等等特质,以冲击韧性为例,它是反映材料对外力冲击的抵抗能力,这方面钢材的冲击韧性就高于铝材,比如铝合金轮毂容易断裂。这些方面都说明了,并不是盲目地采用高强度钢高占比就能够代表一款车的安全性能的,这只能说,这车很贵,不过用了总比没用好,但是性价比就要多考虑一下了。
高强度车身一直作为车企的宣传卖点,而这一项并非呈现在车主眼前的技术,却又与车主的人身安全息息相关。采用了高强度车身的技术,说明这款车可能有更轻的车身,有更好的操控,但是并不能说就完全代表了安全的提升,毕竟这种要落到实处的技术,需要的是扎实的积累以及多方面的联合提升。
车辆都说安全,最安全的车辆钢材使用比例多少,你知道吗?
现在的安全 不单单用钢材比例来衡量了。
所以这个没法去真正的定义个标准
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