钢比铝硬,为什么尚界 Z7 用铝合金防撞梁?
今年6月,我参加了尚界Z7的拆车节目。最近准备把直播里讲过的一些观点重新整理出来,分享给大家。
比如:普通人怎么判断一辆车的前部防护做得好不好?
我当时总结了三个观察维度:
第一,看数量;第二,看材质;第三,看结构和参数。
一、看数量:主防撞梁下面,有没有小腿梁
汽车前部最显眼的那根横梁,一般叫主防撞梁。它负责承接正面碰撞产生的载荷,再通过吸能盒和纵梁,把碰撞力向车身后方传递。
在主防撞梁下面,有些车还会布置一根位置更低的横梁,通常称为副防撞梁,也有人叫它“小腿梁”。
小腿梁主要有两个作用。
第一个作用是行人保护。汽车与行人发生碰撞时,位置较低的小腿梁会先接触行人的小腿,使人的身体更容易向机盖上方运动,降低被卷入车底的风险。
第二个作用是应对低矮障碍物。主防撞梁的位置比较高,如果车辆撞到路沿石、石墩或者其他位置较低的物体,主防撞梁未必能够接住。小腿梁可以更早承受载荷,尽量保护后方的散热器、空调冷凝器以及底盘部件。
在尚界Z7上,前部可以看到上下两根横梁:上面是主防撞梁,下面是小腿梁,而且两根梁都采用了铝合金材料。
当然,不能简单得出“两根梁一定比一根梁安全”的结论。但至少在低位碰撞防护这件事上,它没有省掉这套结构。
二、看材质:钢更硬,不等于一定更耐撞
常见的防撞梁主要有钢制和铝合金两类。
如果使用相同的尺寸和截面,钢的刚度通常更高,能够承受的载荷也可能更大。但是,汽车工程还要考虑一个重要条件:重量。
铝合金的密度大约只有钢的三分之一。在相同重量预算下,铝合金可以使用更多材料,把防撞梁的截面做得更高、更宽,内部也能设计出更多腔体和加强筋。
而防撞梁的抗弯能力,不仅取决于材料本身,也和截面形状密切相关。截面高度增加、多腔体结构设计合理,都有助于提升横梁的抗弯能力和变形稳定性。
尚界Z7的主防撞梁采用了类似“日”字的多腔体截面。里面的加强筋可以提高横梁的抗弯和抗扭能力,也能降低碰撞过程中局部折断、翻转或者失稳的概率。
所谓吸能,也不是材料把撞击力“吸进去”了。
从物理上讲,结构吸收的能量,等于它在变形过程中承受的力与变形距离的累积。简单理解,就是一套结构既要能承受一定的力,又要有足够的变形行程,并且能够稳定、持续地变形。
如果结构特别硬,撞击时几乎不变形,碰撞载荷就可能更快地向后传递;如果结构太软,又可能很快被压溃,无法继续承担载荷。理想状态不是越硬越好,而是在可控的距离内逐级变形。
因此,不能直接说“铝比钢更吸能”。
更准确的说法是:
同样尺寸下,钢通常更强、更硬;同样重量下,铝合金可以把截面做得更大、更复杂;最终谁的碰撞表现更好,要看材料、壁厚、截面、腔体、吸能盒和传力路径的整体设计。
尚界Z7选择铝合金防撞梁,看中的不是“铝天然比钢安全”,而是在控制重量的同时,利用较大的多腔体截面获得需要的抗弯能力和碰撞表现。
所以,看到铝合金防撞梁,可以说它的材料成本和轻量化条件通常更好,但不能只凭“铝合金”三个字就判断整车一定更安全。
三、看结构:覆盖率、吸能盒和传力路径
尚界Z7主防撞梁的直线长度约为1490毫米,车宽覆盖率为75.4%。覆盖率越高,防撞梁能够照顾到的车头横向范围通常越大。
较高的覆盖率,可以提高防撞梁在非标准碰撞位置发挥作用的概率。除此之外,还有三点值得看。
第一,防撞梁两端有没有针对偏置碰撞设计的引导结构。
尚界Z7的横梁两端采用了楔形结构。发生偏置碰撞时,它不仅要承受载荷,还要尽量把碰撞力引向吸能盒和车身纵梁,避免载荷只集中在车头的一个点上。
第二,吸能盒有没有足够的长度和合理的溃缩设计。
尚界Z7主防撞梁后方的吸能盒长度接近27厘米、宽度约13厘米;下方小腿梁后面也有约20厘米长的吸能结构。
吸能盒内部采用多腔体截面,并设置溃缩诱导槽。它们的作用,是让吸能盒在碰撞时按照预定顺序逐级压溃,把车辆的动能转化成金属变形,减少载荷突然传进乘员舱。
第三,防撞梁和吸能盒采用什么连接方式。
如果前部横梁和吸能盒采用螺栓连接,在损伤被控制住的低速碰撞中,维修时就可能只更换前端的可拆卸部件,不必直接切割或者修复车身纵梁。
这就是防撞梁与维修经济性的关系:它不是保证车辆“撞了不坏”,而是尽量让应该坏的部件先变形,把损伤留在更容易检查、更容易拆换的区域。
至于最终维修多少钱、第二年保费会不会上涨,还会受到事故程度、零件价格、维修方案和保险定价规则影响,不能只凭一根梁作出判断。
以后再看拆车节目,或者去店里买车时想趴到地上观察,可以记住这个顺序:
一看数量:有没有主防撞梁和小腿梁,它们分别保护什么;二看材质:钢还是铝,截面和腔体是怎么设计的;三看结构:覆盖率、吸能盒、连接方式和碰撞力最终传向哪里。
这些东西看完,销售可能就不太好忽悠你了。尚界Z7白车身





