车身安全篇:靠高强度钢与激光焊获取保障。
汽车的安全分为主动安全与被动安全,昂科威的主动安全配置很齐备,从车身稳定控制到制动分配与辅助,从弯道制动控制到直线稳定辅助,从坡道辅助到胎压监测,林林总总共有10项之多。此外,在首批上市的4个车型中,有3个车型具备自适应巡航系统、车道保持、偏离预警、变线辅助、盲区预警、前车距离提示和前方碰撞预警,如此之多的安全防护设备,毫不夸张地说,是武装到了牙齿上。(上述主动安全的部分介绍,请参见《测试君威GS》一文。)
被动安全主要是安全带、气囊与车身的吸能+行人保护设计。在轻微交通事故中,车身蒙皮能起到吸能与行人保护的作用,在重大交通事故中,车身结构则显得至为关键。一个优秀的结构设计,能够根据碰撞的力度,阶梯型地牺牲吸能部件,以保护车内、车外的人员安全为最高目标。在这方面,昂科威的亮点在于4道纵梁、8根横梁的车身结构,而这些钢梁主要采用的是屈服强度400兆帕以上的高强度钢,用量为全车的四分之三,其中,屈服强度在800兆帕以上的超高强度钢占全车钢材用量的13%,另外,部分钢材的抗拉强度最高达1500兆帕。(一句话科普:屈服强度——使材料永久变形的最小应力。抗拉强度——将材料拉断的最小应力。兆帕——压强单位,1兆帕大致相当于10公斤力)
屈服强度在800兆帕以上的超高强度钢占全车钢材用量的13%。
就《拆车坊》所积累的数据,绝大多数小汽车的A柱、B柱以及连接它们的车顶梁,都会采用屈服强度不低于700兆帕的超高强度钢,主要区别在于,部分小汽车的AB柱底部横梁,也会采用超高强度钢,这样做的目的,是将车厢处理成一个极为结实的“笼子”,因而可以更好地保护车内人员。由此看来,昂科威的被动安全考虑较为周全。
完成焊接,尚未喷涂的昂科威金属车身(俗称白车身)。
参观手记:在现场,一位同行者显得不屑一顾,他的理由是,某款车的钢板是1600兆帕的,比昂科威的800兆帕高了一倍呢。很显然,这是把屈服强度与拉伸强度弄混的结果。此前曾见识过,某厂家为了标榜产品安全,用拉伸强度的数值,宣传其安全性,其实,这是玩儿了个文字游戏。一般来说,钢材的拉伸强度会比较大,道理很简单,一个可乐罐,您拿在手里,一握就瘪了,可您要是把它拉断,就不容易了。
昂科威的前后防护
昂科威的前部与后部,各有一根防护杠,铝合金材质,对此,并不感到意外,因为,去年《拆车坊》曾拆解过君威和君越,同样是这种材质的防护杠。据厂家技术人员介绍,采用铝合金材质的最大优点是,在相同防护性能的前提下,重量比钢质防护杠减轻50%。事实上,在《拆车坊》拆解过的22款紧凑型车和27款中型车当中,防护杠采用铝合金材质的,只出现在中型车里,除君威、君越之外,还有迈锐宝、宝马3系、奥迪A4L、奔驰C级等。
前部防护杠的剖面,是B字型,闭口结构。这种造型的特点是,在低速碰撞时,自身就能将绝大部分撞击能量吸收,尽可能降低向后传递的能量,从而减少车体损失。防护杠与前纵梁之间,靠螺栓连接,方便事故后的更换,并能降低维修费用。
昂科威前部除防护杠外,上部还有一根副梁。
前部防护杠为铝合金材质,B字型闭口结构。
防护杠靠螺栓与纵梁相连。
后防护杠的材质与造型,与前防护杠相同。此外,后防护杠与车身纵梁之间,增加了一个独立的铝合金吸能盒,该吸能盒能够吸收更多的撞击能量,以便在追尾事故中,尽最大可能保护车体,保护车内人员,同时也能减少事故后的维修时间与费用,一举数得。
昂科威的尾部,同样有一根铝合金材质的防护杠。
该防护杠的造型,与前防护杠基本相同。
防护杠与车身纵梁之间,有独立的铝合金吸能盒。
昂科威的机器盖
与绝大多数小汽车采用钢制机器盖不同,昂科威的机器盖是铝制品,而且由内外2片铝板构成,其中,内层铝板为格状镂空结构,不仅保证了机器盖的强度,同时还提升了行人保护的能力。据介绍,该铝制机器盖相对于传统的钢制机器盖来说,减重7.5千克,对于前后轴的负荷分配,提高操控性能,有一定的促进作用,此外,对于油耗的降低也有一定作用。
铝合金材质的机器盖,在国内并不多见。
参观手记:该硬的时候要硬的起来,不该硬的时候不能随便硬——有人误以为最安全的汽车,就是从头到脚、从里到外,全部使用最坚硬的钢材。事实并非如此。车内人员的周围必须使用超高强度钢,这一点毋庸置疑,但车头、车尾如果也是这种材料,撞击时,能量就会传递到车厢,最终由车内人员吸收。为了避免这种悲剧的出现,技术人员将车头与车尾的最外端,设计成较软且具有弹性的材质,一方面可以在无损状态下吸收轻微的碰撞能量,一方面能最大限度地保护行人,尽可能降低对行人的伤害,而这种保护,实际上也是为车主利益着想。所以,在车前、车后自行加装金属杠,在车头立个车标,其实都是很愚蠢的行为。昔日有些汽车制造商是这么做的,比如捷豹,后来观念进步了,已经有所改正。
车顶采用激光焊接
汽车制造听起来很复杂,简单归纳的话,主要有4个步骤:1,冲压——把钢板冲成需要的形状;2,焊接——把冲压之后的一块块钢板焊接在一起,构成一个车体;3,涂装——给车体喷漆;4,总装——将发动机、变速器、悬架、轮胎、座椅、仪表、电器、内饰板等,一样一样装进车体内,从而形成一辆可以行驶的汽车。
上海通用东岳工厂的焊接车间。
刚才说到,为了安全,汽车里需要特别牢固的部位,比如A柱、B柱以及连接它们的横梁,会采用屈服强度800兆帕的超高强度钢;其次部分,比如纵梁,往往采用屈服强度400兆帕的高强度钢,其余部位,大都采用屈服强度200兆帕左右的普通钢。不过,光照顾到钢板的强度还不够,还需要很牢固地把它们连接在一起,这就是焊接。
一辆昂科威正在由机器人实施焊接。
车身结构的绝大多数连接,采用的是点焊,如果需要连接的特别结实,通过加大焊点的密度就能获得,为了提高效率以及美观,一些技术先进的厂家,在车门内板和车顶等处,会采用激光焊接的工艺,昂科威就是如此。
在激光焊接工位,机器人正在焊接车顶部分。
在车顶焊接工位,看到完成定位的工件被移送过来,激光焊枪在车顶边缘处走了一个来回,一个车体雏形就呈现出来了。
敬请观看:在激光焊接工位拍摄的视频。
车门内藏一根厚重的防护杠
在一辆焊接完毕,即将送入涂装车间的昂科威面前,可以清楚地看到,它的前、后车门都是双层钢板结构,而且全部装有一根厚重的防护杠,毫无疑问,这样的设计,可以抵御来自侧面的撞击,保护车内人员的安全。其中,前车门在防护杠的上面,还多了一根加强筋,是为了避免车门蒙皮的振动而设计的。
昂科威的前后车门,均为双层钢板结构。
透过安装孔,可以看到车门内的结构(该车门已完成喷涂)。
前车门两层钢板之间,是一根粗大的防护杠(黑色)和一根加强筋。
后车门两层钢板之间,斜置着一根粗大的防护杠(黑色)。
参观手记:根据经验,中型车的车门防护杠一应俱全,问题主要出现在紧凑型车。《拆车坊》在拆解一些紧凑型车时,发现车门里面的防护杠、车尾处的防护杠,偶有被厂家省略的情况出现。其中,有一次还引起网友们的争议,因为厂家宣传多年,印象颇为深刻,他们无论如何也不敢相信,为之骄傲的配置,居然能被静悄悄地省掉。