从材料到设计 奥迪本田车身安全性区别

CAX

铝挤压型材、铝真空压铸件及铝合金板是奥迪铝车身的三种基本元素。奥迪ASF的核心设计思想就是提高车身的安全性能以及抗震抗冲击性能。得益于铝质结构同重量更强的优点，奥迪在车身的重要部位采用与原来用钢相同重量的铝来制造，将其车身刚度在传统车身的基础上提高了60％。ASF车身的梁有直的也有弯曲的，壁厚比相同尺寸的钢要增加0.7～0.8倍。车身刚度越大，对车外风噪以及路噪的隔绝性能就越好；车身强度越大，对隔绝悬挂运动时的冲击也越好。这样才能让车厢内拥有安静舒适的环境。刚度提高以后还有一个直接好处就是能在发生碰装时更好的保护车内成员：



    由铝挤压成型的多种盒形断面的梁构成空间框架“软硬兼施”，连接是由真空压铸铝件完成的。这种铝铸件要求强度高，通常通过优化结构和增加壁厚来达到的，多用在应力集中的节点处。铸件能够做成很复杂的形状来满足结构需要，并保证这种车身节点有最佳的刚度。比如，图中的红色的部分所用的铝合金强度最高，恰恰是因为处在A/B柱和连接关节这些不能轻易发生形变的部位。而蓝色部分的强度次之，因为其主要作用是承载。它是通过一种称做MIG的焊接方法连接的。红色和蓝色两部分一起构成了包括驾驶舱在内的坚固的汽车骨架，能够对舱内成员进行好的保护。至于绿色部分则是用于车身覆盖件的铝合金，由于这些部件的功能要求材料具有良好的延展性才能保证冲压出需要的形状，所以其强度最低。不过，其厚度依然比钢板要增加0.2～0.25倍。




    在没有运用ASF车身的A4上同样也能看到类似的设计：前部车厢结构采用高强度钢材（绿色部分）加强了抗正面碰撞能力，尤其是加强了抗凹陷能力从而保证了安全的脚部空间；侧面门槛加入挤压成型的铝结构件、提高抗侧撞能力。高强度座椅提高抗侧撞能力，而且高强度钢的A、B柱可有效地抵抗翻滚及侧撞带来的车身变形。

    本田最具代表性的车身结构安全技术就是G-CON（G-Force Control Technology）技术，即通过对碰撞发生时产生的车辆冲击力(G)进行控制(Control)，达到降低乘员与行人伤害的目的。满足吸收碰撞力和保证生存空间这两种对立的要求：G-CON技术利用可破碎结构控制碰撞时产生的冲击力，在实际碰撞条件下吸收冲击力的同时保证车内乘员的生存空间。在碰撞发生时，它通过车体对碰撞能量的充分吸收及合理分散，最大程度地减小了车内乘员受到的冲击力；同时配以坚固的乘员舱，确保乘员的生存空间，将人员伤害降至最小，最终达到保护乘员安全的目的。其实，这也是日系车的共性。




    也就是说，G-CON技术实质上是“吸能”技术。它由降低乘员伤害和行人保护两大体系组成的，通过碰撞安全车身、相容性安全车身及安全气囊系统等降低了对车内乘员的伤害；通过在车身上设置可以吸收能量的发动机罩、前翼子板支架、保险杠等结构，充分考虑了对行人的保护。车对车碰撞试验体现了相容性安全车身技术，通过发动机舱高效吸收碰撞能量，大幅度降低对乘员舱的冲击力，同时减轻对对方车辆的攻击性。




G-CON技术车身碰撞时保护乘员的原理图

    这里还有段公式题请大家参考：假设某车A重为M，速度为V，车前溃缩吸能行程为S，达到溃缩的平均力为F1，那么：在碰撞实验时：车子总动能W1=M*V*V， 碰撞后溃缩吸能，车停止，车子总动能W1=F1*S，即：F1=M*V*V/S。

    某车B比A重20％，即1.2M，其他条件相同，则车子总动能W2=1.2M*V*V，F2=1.2M*V*V/S，于是，W2=1.2*W1，F1：F2=1：1.2。当A受力达到F1开始溃缩时，B还有20％F1的力量继续作用在A上，A继续变形吸能而B始终达不到F2的数值，也就是说B始终不吸能。那A的损失可就大了去了。这也是为什么日本车碰撞损失比较大的原因之一。




都是“缓冲吸能”但是结果却不一样。

    奥迪全铝车身框架结构(ASF)高强度车身前后的碰撞缓冲区，可通过变形和弯曲而吸收大量的撞击能量，有效保护了油箱和乘员空间。奥迪铝材自身的吸能性好，而且运用铝材后由于车身质量减轻惯性小，在碰撞时产生的动能也会减小。奥迪车身框架前部的纵向支架是分开两片的设计，前部发生碰撞时维修方便。对车头部位刚度的合理分配保证了迎面碰撞时车身良好的表现。碰撞过程产生的强大冲击力将按照预先设定的路线被抵消，驾驶舱可以保持完整。新奥迪的保险杠横向支架采用了液压成型设计，能够吸收巨大的能量。它与加强的纵向支架一起，使得汽车在微型碰撞中不会对车身产生任何损伤。即便是在发生猛烈碰撞的过程中，这个吸能设计也能发挥不小的作用。




正面碰撞防护

    而在侧面碰撞中，车门防撞结构中采用了具有网状断面的挤压型材料做防撞梁，并且把车门与支柱、门槛等骨架设计成有重叠部分的结构，能很好地满足防撞要求。车厢底板上架设座椅的横向支架以及横向支撑强化的座椅，共同保证了在发生强烈碰撞时，乘员有足够的生存空间。




    图中的浅色挺杆在受到碰撞的时候，它可向后收缩，充分吸收撞击的能量，而且可以保护车内其它部件不受撞击，经过修理后，它还可以回复原样继续使用。




    本田的车体对乘员的保护的设计思想是以装有鸡蛋的包装盒为例进行说明的，二者在道理上是一致的：当包装盒坠地时，包装盒外壳与地面相接触发生变形，吸收碰撞能量，而不会直接将碰撞能量传递给鸡蛋导致其破裂，保护了鸡蛋的完整性。如下图所示：





鸡蛋包装盒坠地时的吸能保护作用示意图

    那么，我们也很容易看出：鸡蛋的确是保住了，可包装盒也毁掉了，修复不了了。而且，由于车身尺寸和空间的限制，G-con在侧面的吸能变形长度应该是不够的。

    当然，我们还必须指出这样一点。铝是非常活泼的金属，它在受热到一定的程度后是会开始燃烧的。至于AUDI ASF的身上有没有这样的隐患，或者在车架设计时已经克服了这样的问题，暂时没有足够的资料下定论，不过从上面的分析可以看出，奥迪与本田车身设计在日常使用的耐久性、碰撞成本方面，二者的初衷本就不同。

aec024

这也是欧洲车和日本车的代表，呵呵，代表了两类车的差异

wuyy

造车理念不一样而已，性价比不一样。

xinren09

赞成此说法.所以大家看到日本的车被撞的惨状,有时看到在想这车不就废了吗!!车的自重轻了,车子自然就省油了,不要为了一点油费把小命搞没了

xzch

我举双手赞成，日本车就是不怎么样！