通过哈弗H4“事故车”拆解聊车身安全

2018-07-04 12:12:45 来源：汽车之家浏览：次

每次到夏天，都对“排水系统是一个城市的良心”这句话颇有同感。为何这么说，排水系统在平时是看不出成绩的，但一旦遭遇大雨，遇上事了，好的排水系统是城市交通正常运作甚至人员安全的保障。这与我们的车辆安全有些像，平日选车时我们关注最多的往往是造型、配置、试驾感受，但对车辆的安全性结构往往是遇上事了才去研究。于是这次我们把哈弗H4弄“事故”了，通过它的拆解，我们来聊聊车辆的安全。

我们此次拆解的车辆是经过车顶静压测试的哈弗H4。往期我们对这个测试有过较为详细的报道，为了让了解全面，我们先来回顾下这项实验。了解IIHS的朋友知道其测试就包含了这一项，当然如果您不了解IIHS测试，我们现在帮您了解。

◆ 静压测试回顾

● 什么是IIHS测试？

IIHS全称Insurance Institute for Highway Safety（美国公路安全保险协会），是世界安全标准的重要组成部分。该协会在欧洲和美洲每年都要对车辆进行系统和专业的碰撞测试，并根据得出的安全性能指数对车辆进行安全星级划分，以此促进各车厂对产品安全性的研发与投入。他们这样测试目的是什么呢，是出于社会责任心吗？

也许有吧，不过当你了解到IIHS的资金来源时，可能会觉得事情并非单单如此。IIHS由三大保险协会于1959年创立，用以支持研究公路安全工作，十年后，IIHS成为一个独立的研究组织。一直以来，IIHS的碰撞成绩都是各家保险公司制定保费的参考依据。直至今日，IIHS总会创立一些令车企头疼却又与用户安全实际相关的测试，如25%小重叠角碰撞、40%正面偏置碰撞、侧面碰撞、车顶强度试验、鞭打试验。本次哈弗H4的实验工况采用的就是美国IIHS车顶静压测试标准，书本上对这个测试是这样描述的，整个过程我们有视频记录。

刚性壁以大约3mm/s的速度挤压A柱上沿顶部，直到刚性壁从接触车顶到溃缩进约127mm（5英寸）时停止，整个设备记录0-127mm溃缩过程中该位置的SWR值。

● 测试成绩如何？

SWR值就是该项测试的成绩，那什么是SWR值？车顶可承受最大载荷与该车整备质量之比，你可以简单理解为车顶在实验过程中能够承受多少台自身重量等效的力。或许你在哈弗H4上市时见过叠罗汉的场景，而我要说明此时的车顶承受荷载与彼时可是完全不一样。

哈弗H4上市时候最下方的车辆承受的是5辆车的压力，5辆车的压力均匀的分布在车顶，也就是说基本上是由A、B、C柱共同承担负荷。而静压测试的受力点仅为单侧A柱上沿，单位面积承重远比叠罗汉大太多了。这就好比你用脚踹车窗很难将车窗踹破，但通过破窗锤你用不到那么大的力窗户就会破碎，因为后者的压强远比前者大很多。电影、新闻中你也许也见过这样的例子，消防员在营救薄冰中的受困者时，是趴在冰面上而不是站在冰面上，为的就是加大冰面承载人的受力面积，减小人对冰面的压强，以此避免冰面破裂。

大家了解了压力与压强的关系，我们回到测试中，此次静压测试的受力位置为驾驶员侧A柱上沿，测试成绩是这个“点”所承受的压力。哈弗H4得到了什么样的成绩呢？这个成绩是好是坏呢？

最终，哈弗H4车顶静压测试所承受到的最大等效压力为72699N，SWR=4.56（车辆的整备质量为1626kg，重量G=mg=1626kg×9.8N/kg=15934.8N，72699/15934.8=4.5622787……），按照IIHS标准，该车成绩为优秀水平。那么A柱上沿的最大负荷与什么有关呢？最直接的是车身结构、结构材料强度。

● 热成型钢有多牢固？

我们刚才有提到实验对车施加了72699N的力，这些力去哪了呢？我们来看一下车顶受力的分散图。

静压测试的受力接触面虽然只是A柱上沿，但承力并非由接触面一个位置承担，力量会通过A柱、B柱、车顶横纵梁分散出去。

在动能的转化过程中，车身结构被挤压变形，威胁到驾乘人员的安全。为此，车辆又会做哪些功课来避免或是减少这样的情况发生呢。这就与我们说到的另一点，车身安全与材料强度有关。我们回到刚才的车身图来看一下车身的材料强度。

根据屈服强度车身材质可分为普通钢板、高强度钢板、超高强度钢板。哈弗H4高强度钢板的屈服强度为250MPa-720MPa，超高强度钢（热成型钢）的屈服强度可达到1500MPa，屈服强度指的是金属材料发生屈服现象时的屈服极限值，用白话解释就是可承受的最大力，再大就变形。1500MPa压强大概就是用一个指甲盖大小的地方承载9辆哈弗H4的重量。我们从设计图中可以看到，哈弗H4的A柱上沿、B柱采用了热成型钢来加强驾驶舱的抗变形能力，保护驾驶员的安全。官方资料显示，哈弗H4热成型钢在车身钢板中的占比为3.16%。

在完好无损的车身上，热成型钢很难被看到。因为外侧都有覆盖件，也就是厚度不到1mm的普通钢板。说到覆盖件，也跟大家科普一个误区，有些用户在选车时总喜欢敲敲钢板，听听声是否“厚重”，声音发闷说明钢板厚重车就结实。其实这是不对的，首先声音是可以调出来的，如通过贴止振贴、在空腔中加入发泡等等，所以声音“厚重”不代表钢板一定厚。

其次，外覆盖件即使真的厚一些，对于事故级的车身安全尤其是人身安全几乎不起任何作用。外覆盖的主要作用就是塑造车的外观、遮风挡雨、防个石击，覆盖件薄厚的区别好比衬衣和毛衣，虽然毛衣更厚些，但面对匕首、钝器衬衣和毛衣都没什么用。真正起到作用的还是车身的结构件。我们通过哈弗H4切割的B柱来看一下。

哈弗H4 B柱截面呈梯形三明治状，这也加强结构刚性的一种设计。中间夹层钢板即为热成型钢。我们现在来看看这些结构与加强件所起到的正面作用。

经过挤压后哈弗H4的左侧车门框架虽然有一些变形，开启时没有那么顺滑，但通过人力依旧可以打开、关闭；右侧门框变形较小，车门可以正常使用。天窗完好，通过电控面板可以开启关闭。此时它们均可作为逃生通道使用。

此次车顶静压实验，虽然是在特定工况下做的检测，但对实际事故的参考意义也是比较大的。大家知道，哈弗H6之前做过翻滚实验，翻滚事故在交通事故中的致死率相当高，车顶的强度对于保护车内人员安全作用巨大。除此之外，大家可能还见过一个新闻。

据新闻报道，2016年9月15日，浙江嘉兴街头的哈弗H2行驶中被重达5吨的钢筋压顶，事故车后轮轮胎被压爆胎，驾驶舱被压变形，但好在留出了生存空间，车内司机受轻伤，这算是活生生的车顶受压事故了，由此可见车顶承压的重要性。关于此次哈弗H4的静压测试我们就回顾这么多，下面借着车辆拆解，跟大家多聊一些汽车安全知识。

有很多朋友在选车时都希望自己的车特别牢固，无论撞上什么恨不得连个坑都没有。这么想猛的听上去没错，但其实是比较片面的，车身应该是有软有硬，且当坏则坏的，为何这么讲？

◆ 有软有硬的车身

● 行人保护

车身为何要有软有硬呢？因为发生交通事故时，并非只是车撞车、车撞护栏这一类，事故可能在行人与汽车之间发生，保护被撞人员的生命安全，同样是交通安全需要考虑的。因此，车辆在撞击行人的部分，应当做到当软则软，这是行人保护的一部分。

在碰撞行人时，前防撞梁、机舱盖、翼子板是与人接触可能性最大的地方，车辆在这些位置对其强度进行了弱化。

说完了行人保护的软的部分，我们再来看看保护驾驶舱安全的设计。它们也不是全部越硬越好，在缓冲区还要有溃缩结构来吸收碰撞能量。

● 前后碰撞安全保护

● 侧面碰撞安全保护

车辆对驾乘人员的保护可不仅止步于此，在聊完了车身安全结构后，咱一起走进车内它都有哪些安全设备。

对于车内的安全设备我们最先想到的就是安全带、安全气囊，没错，它们是保护司机、乘客安全的重要设备，不过也有一些人存在误区，如有人抱怨安全气囊未打开造成的车内人员伤亡，但其实造成车内伤亡的主要原因很可能不是安全气囊没打开，那是什么呢？咱带着疑问慢慢聊。

◆ 座椅、安全带与安全气囊

碰撞事故与静压测试不同的是，故事发生时驾驶员与乘客会因惯性、撞击力在车内移动，位移越大受伤可能性越大。因此，限制位移是保护乘客安全的重要方面。

安全带可以说是车内最重要且最基础的安全性配置，很多致死事故都是发生在司机、乘客没有系安全带上。安全气囊对乘客的保护也是基于驾乘者系安全带的前提下，否则它很可能对人造成巨大的二次伤害。要知道安全气囊的气体发生器会在瞬间（0.1秒左右，充气弹起速度约为320公里/时）产生大量的气体充满气囊，它能产生多大的力呢，让我们通过勇（zuo）敢（si）的外国人来了解下（以下试验极其危险请勿模仿）。