车门铰链强度究竟与什么有关？

liweifeng

　

　　这两天“车门铰链”被推上了风口浪尖，车企和媒体们都处于公说公有理，婆说婆有理的状态，某媒体号称使用锻造工艺的是高档铰链、使用冲压工艺的是低档铰链，铰链越厚越好，只有区区几毫米的铰链吃不住力，万一发生事故就是生与死的差别等等。在这里，小编作为严谨的工科男一枚，义不容辞地肩负起给大众讨公道的责任，率领小红花实验室来探一番究竟：车门铰链强度到底与哪些因素有关？究竟怎样，我们实验见分晓。
　　首先我们需要确定一个实验标准。作为工科男，从小我们接受的教育就是”GB xxxx”。没错，小编率领团队翻箱倒柜找到了GB 15086_2006汽车门锁及车门保持件的性能要求和试验方法，里面对车门铰链的要求是这样的：
　　

　　铰链实验的装置是这样的：
　　

　　根据实验装置我们可以大体总结出，车门铰链的强度及安全性能表现和以下几个因素有关：铰链的材料、厚度、制造工艺、布置形式和受力承载面积。在这里我们借用某媒体重点比较的两款车型上海大众途观和上海通用别克昂科威进行对照实验，两者的铰链分别如下图：
　　途观：
　　

　　昂科威：
　　

　　从材料上分析：
　　两辆车的车门铰链使用的都是高强度钢，毋庸置疑高强度钢是远远可以满足车门铰链的强度需求的。当然“高强度钢比低强度钢的强度大”小编觉得就不需要解释了吧……如果有哪位不清楚，我们出来聊聊……
　　从厚度上分析：
　　这是群众反映最激烈的一点，因为厚度可以直观地用眼睛观察出来，广大消费者们也普遍认为厚的自然是好的，强度是大的，安全系数是高的。那么，小编作为一个严谨的、有职业操守的工科男，必须在这里提醒大家：铰链的厚度并不是处处都一样的!大家往往关注的都是最厚的地方，而实验时断掉的往往是最薄的地方，这就是极限应力好嘛？!当然我们在实验中还是测了厚度的，途观铰链的厚度最厚的地方为12毫米，而实验时达到应力极限而断裂的地方为3.5毫米；昂科威铰链采用的是冲压工艺，铰链均厚4毫米，则断裂的地方为4毫米。那么这里疑问又来了，才3、4毫米厚的铰链，能承受得住巨大的冲击吗？小编只想说：混凝土盖的大楼见过吗，几根柱子就撑起了几百米的大厦。科技在进步啊兄弟们，薄也不一定不安全啊。
　　

　　

　　从制造工艺上分析：
　　这也是争议比较大的部分，型钢工艺和冲压工艺的拥趸各执一词，都有充分的理由证明对方不好。小编也参考了一些同行们的意见，暂且认为两种工艺只是加工方法的不同，更大地影响的是材料的利用率以及生产成本，对安全性以及强度的影响并不是那么显著。这一点我们也可以待会从结论来分析。
　　从布置形式上分析：
　　途观采用的是型钢单点固定式铰链，昂科威采用的是冲压式双点固定技术，从图片我们可以直观地看出，途观的铰链是由单颗螺栓固定在车门和车身上的，而昂科威的铰链是由两颗螺栓固定在车门和车身上。这里就涉及到连接面积的问题。不论面对横向载荷和纵向载荷，铰链和车身、车门的连接面积越大，所产出的压强越小、摩擦力越大，当然面积是越大越好。这里我们也测量了两款车铰链的尺寸，做了面积的对比，可见昂科威采用的双点固定技术在这个方面大占优势。
　　

　　

　　

　　

　　从受力承载面积上分析：
　　这一点和上一条很相似，一方面是连接面积的问题，还有一方面就是单螺栓面积和双螺栓面积的区别。还是双点固定技术让昂科威的铰链在这部分也领先很多。
　　

　　

　　但是!（我相信有经验的观众知道这里才是重点）我们都注意到了在文章一开始我们就提到了门铰链的性能要求分别是静态横向载荷应能承受8890N的横向负载不得脱开；静态纵向载荷应能承受11110N的横向负载不得脱开。而实验的数据则表明不论是途观还是昂科威的门铰链强度都是远远超过这个数字的，以昂科维为例，其车门铰链甚至可以承受高达国标横、纵向载荷四至五倍的载荷而不存在断裂或脱开。
　　证明他们的结构强度都是远远足够的。
　　结论：车门铰链的强度影响因素有材料、厚度、制造工艺、布置形式和受力承载面积等，究竟谁更高档不好说，只要够结实就好使。我们的小红花实验室做不起碰撞测试，但是单就静态测评的结果来看，我们测试的两款车的车门铰链都是大幅度超过国标合格的。所以，各位看官老爷可不要单单凭借目测口传猜测一款车是否安全，究竟孰是孰非，还是要靠实验来说话。
　　

无知者

能够承受的横向载荷和纵向载荷都比冲压铰链要好一些，但如果到安装工艺就不如冲压铰链好操作了，型钢铰链的成本也高。

晓泯closer

真是辛苦楼主细致分析了，学学了，谢谢！

蓝色yu

把铰链做那么强是出于何种考虑呢？

恋小兔

在门铰链的强度测试中，还有一个下沉载荷的测试，即沿着Z轴方向的载荷。因为门铰链是一个保持件，支撑着车门，一旦门铰链的下沉刚度与强度较小时，车门会下沉，影响车门的正常使用，并且门铰链要求有10年以上的使用寿命，所以门铰链设计时的刚强度要远远大于标准的要求。

nanguli

学习了，谢谢授予那么多知识

momoda

学习了，谢谢楼主

yichunqiu

学习很多 谢谢