软硬有道 汽车白车身安全部位详细解析

随着汽车数量的增加和驾驶速度的不断提高，驾驶安全变得越来越重要。如今，汽车消费者的注意力不仅停留在价格、外观和动力上，而且越来越关注汽车安全，尤其是被动安全。为了获得更大的关注度和更好的市场表现，汽车制造商也越来越重视汽车安全，不断推出更安全的汽车产品。

在最近结束的上海车展上，各汽车制造商展示了热门车型的解剖汽车，向消费者展示了他们在汽车安全技术方面的成就。对于对汽车结构不太了解的普通消费者来说，了解这些被解剖的汽车，并从一些简单的结构中评估汽车的安全性能是极其重要的。俗话说，外行人大闹，外行人盯着门。下面，我们将通过分析对汽车安全极其重要的部件，逐步解释如何理解一些简单的汽车结构。

汽车安全技术分为两类：被动安全和主动安全。汽车主动安全是指通过主动手段避免潜在事故或伤害的技术，包括ESP车身稳定系统、ABS防抱死制动系统等。汽车被动安全技术是指在发生事故时保护车辆内部乘员和外部人员，最大限度地减少直接损失的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后减伤和保护技术等。在被动安全中极为重要的白色吸能车身是保护成员的最后一道安全屏障。白色车身的安全性能决定了关键时刻乘客的生命。

白色车身，也被称为汽车的车身，是指经过焊接但未喷漆的车身。白色车身是由车身结构部件和盖组成的总成，包括顶盖、挡泥板、发动机罩、行李箱盖和车门，但不包括附件和装饰件。白色车身包括几个主要部件，包括盖板、结构部件和结构加强件。在白色车身的基础上，结合底盘、汽车内饰和汽车电器，我们形成了整个汽车。

白车身安全区域划分

白色车身的功能是吸收汽车的动能，减缓车内乘客的运动，以确保乘客有足够的Lebensraum。从这一点可以看出，一个优秀的白色物体应该具有两个主要特征：首先，它应该有足够的能量吸收空间来吸收碰撞的能量，这需要白色物体的某些部件足够柔软；

另一个是要有足够坚固和不变形的空间来保护乘客的安全，这需要白色身体的某些部分足够坚硬。简单地说，它意味着什么应该是软的，什么应该是硬的。从前到后影响白色车身碰撞安全的主要部件有：前防撞梁、前纵梁、发动机罩、A、B、C柱、侧门防撞杆、底板、后纵梁、后防撞梁。那么，这些部件中哪些应该是软的，哪些应该是硬的，什么样的设计是合格的，以及如何评估这些领先部件的结构？

1、 前防撞梁

防撞梁，也称为防撞梁，是指为保护车辆在碰撞中免受较少或没有损坏而设置的梁结构，其重点是最大限度地减少或防止对被保护车身的损坏。防撞梁的重要设计理念是所有的力都施加在一个点上，这是分散力的作用。从功能角度来看，防撞梁结构主要承担抵抗碰撞变形和分散碰撞能量的作用。

汽车防撞梁是车身结构的一部分。根据其位置，可分为三种类型：前防撞梁、侧门防撞梁和后防撞梁。前防撞梁主要抗正面碰撞，侧门防撞梁主要抵抗侧面碰撞，后防撞梁主要抵御后部碰撞。

1.前防撞梁

前防撞梁位于白色车身的最前端，保险杠后面，通过能量吸收箱与纵梁相连。防撞梁的第一个功能是在低速碰撞时通过其固有的高强度结构将能量分配给能量吸收箱，以降低低速碰撞时对车辆的损坏程度，从而降低维修成本。

前防撞梁和吸能箱焊接在一起，并通过螺栓连接到纵梁上，便于更换和维修，减少了维护成本和时间

此外，从图中可以看出，在正面碰撞中，前防撞梁将碰撞能量均匀地传递给左右前纵梁和左右a柱，并通过纵梁和a柱将冲击力分散到车身后部结构中。在这种情况下，前防撞梁对乘客保护的作用很小，其他结构如前纵梁、底梁和A柱主要支持能量吸收和抵抗变形。然而，在部分重叠的正面碰撞（如偏置碰撞）的情况下，前碰撞梁可以将碰撞侧的冲击传递给非碰撞侧的前纵梁，减少一侧承受的冲击力，并为碰撞能量的分散和吸收提供传递路径。在这一点上，防撞梁只能发挥其真正的作用。

防撞梁分解后碰撞过程中冲击力的传递路径

前防撞梁强度太弱，导致防撞梁凹陷，对发动机造成严重损坏。然而，用于连接防撞梁的能量吸收盒是安全的，防撞梁失去了预期功能

从上面可以看出，前防撞梁在碰撞过程中不能断裂或失效，否则在关键时刻不能传递和分解力。因此，防撞梁本身应该具有极高的强度。影响其强度的因素包括材料、结构和尺寸。汽车防撞梁的材料主要有三种：高强度钢、玻璃纤维、铝合金和其他轻金属合金。对于玻璃纤维材料制成的防撞梁，基本可以判断其制造商极其肆无忌惮，现在很少在汽车上使用。最广泛使用的是高强度钢。随着对汽车轻量化的重视，在保证强度的前提下，出现了由铝合金等轻金属合金材料制成的防撞梁，大大减轻了重量。从厚度上看，钢制防撞梁的厚度一般在1-2mm左右，而铝合金防撞梁厚度一般在2mm以上。

铝合金前防撞梁采用了i……

梅赛德斯-奔驰B级

最常用的是钢制前防撞梁

在结构方面，目前的前防撞梁通常使用B形、C形和D形等加强型材，以确保在尽可能轻的重量下具有良好的强度。其中，钢制防撞梁一般采用C形和D形截面，铝合金防撞梁一般采取B形截面。这也是由于处理方法不一致造成的。对于钢防撞梁，通常采用冲压和焊接工艺，而铝合金防撞梁通常通过挤压成型或压力铸造来实现。

防撞梁的几种常见截面

就尺寸而言，如果材料、结构和其他参数完全相同，防撞梁的长度、宽度和高度越大越好。就长度而言，防撞梁的长度越长，在发生偏移碰撞时其保护区域就越大。宽度和高度越大，其强度就越大。

在同样的情况下，前防撞梁的宽度和长度越大，保护效果越好

丰田的前防撞梁位置过低，导致前防撞梁在发生追尾事故时没有发挥应有的作用

此外，影响防撞梁有效性的另一个容易被忽视的因素是前防撞梁的安装高度。不适当的高度，例如离地太低，可能会导致汽车碰撞时前防撞梁无法接触，从而导致整个发动机舱损坏。然而，防撞梁是“安全可靠”的，因此失去了其预期功能。前防撞梁的安装位置需要根据车身高度和轮毂直径大小进行综合评估，没有明确的标准。同时，应考虑兼容性原则，即当两辆车迎头相撞时，防撞梁的高度不合适不仅不能保护自己，还会对另一辆车造成巨大损坏。一般车型的安装高度在400-500mm左右，但如果超过520mm，将影响C-NCAP和其他相关碰撞测试的性能。

前防撞梁前部的泡沫材料主要用于保护行人和支撑塑料保险杠蒙皮

此外，我们可以在许多汽车上看到，前防撞梁的前部通常覆盖着非常厚的泡沫材料，因此许多人说泡沫材料是制造商的偷工减料行为。事实上，这是一种误解。泡沫材料被用作能量吸收缓冲材料。它有两个主要功能：一是当车辆与行人碰撞时，安装在较低位置的泡沫材料可以为行人的腿部提供进一步的缓冲；

另一个是为保险杠外壳提供支撑，确保它在轻微的压力下不容易断裂或变形。

后防撞梁位置

后部防撞梁在后部碰撞时起到与前部防撞梁相同的作用

后碰撞梁的基本情况与前碰撞梁相同，但由于它位于车身后端，是车辆的薄弱点，为了增强强度，后碰撞梁通常比前碰撞梁更强。

说到后保险杠，它现在是一个热门话题。它的功能曾经是一个神话，而且似乎有了后保险杠，汽车的安全性能，尤其是在被追尾撞到的时候，会非常高。事实上，这是一种误解。虽然不使用后保险杠的车型肯定是制造商偷工减料的结果，但后保险杠的存在并不能决定其安全性能有多好。防撞梁确实可以在低速碰撞或偏置碰撞中发挥一定作用。除了前面的情况外，高速碰撞时的最终受力变形仍然是纵梁和其他结构，而不是防撞梁本身。即使有后防撞梁，如果设计高度不合适或长度不够，仍然很难发挥其有效作用。

注意：普及前后碰撞梁和前后保险杠之间的差异。我们日常生活中所指的汽车前后保险杠实际上只是真正保险杠的一部分。例如，在过去，实际的保险杠由一个塑料保险杠外壳、一个前防撞梁、左右两个能量吸收箱以及其他安装部件组成。其中，塑料保险杠外壳就是我们通常所说的前保险杠。过去，许多车型的前防撞梁位于保险杠外壳的前部，这是一种外部设计，比如我们今天仍然可以看到的旧桑塔纳。随着汽车造型需求的不断增加，前保险杠横梁通常被设计为包裹在保险杠外壳周围，这是一种后置设计。

完整的前保险杠总成

总结：许多数据表明，在现阶段，提高车辆后部结构的耐撞性远不如提高座椅和头枕的保护性能重要。2012年版的C-NCAP评估规则也打算使用这种测试形式来评估测试车型的后部碰撞安全性。因此，就能量吸收效果和保护车内乘客安全而言，后防撞梁的作用并没有吹嘘的那么大。这也是许多车型不使用后碰撞梁的一个重要原因。此外，安装后防撞梁可能会导致车辆后部出现大的突起，当行人意外触碰时，会造成不必要的伤害。中国的《乘用车外部预测》标准也对这方面有具体要求。通过对上述三种类型的防撞梁结构的分析，我们可以发现侧面防撞梁是最重要和最必要的。前防撞梁具有一定的功能，而后防撞梁的作用远没有想象中的那么大。就像前防撞梁一样，它在后部碰撞中吸收和分散碰撞能量的作用也很小，绝大多数碰撞冲击仍然被后纵梁和后地板等结构吸收。

2.轿厢侧面碰撞梁

汽车侧面碰撞梁，又称侧门防撞杆，是指在车门内部结构上增加横梁，以加强车辆的侧面结构，从而提高侧面碰撞时的抗碰撞能力，提高侧面安全性。

汽车侧面是汽车最薄弱的部分，如果发生侧面碰撞，很可能会导致乘客受伤或死亡。因此，侧门防撞梁对汽车的安全至关重要。与前后碰撞梁一样，侧门碰撞梁也必须具有足够的强度。但与前后防撞梁不同的是，侧门防撞梁安装在侧门内外板之间，安装空间有限，因此其材料和结构要求更严格。

侧面是车身最薄弱的部分，如侧面碰撞试验中碰撞汽车撞击车身侧面的图片所示

侧门防撞梁是……

根据车门防撞梁的形状分为管状和帽状两种。管状防撞杆被称为侧门防撞杆，两端有支架，用于将防撞梁连接并固定在车门上。管状防撞梁主要由圆形管组成，也有矩形管、梅花形管、椭圆管等。这需要综合考虑许多因素，如车门内部空间、能量吸收设计等。这种结构在日本和韩国车型中常用。而帽形被称为防撞梁，主要有单帽形和双帽形两种，通常直接焊接在车门上。欧美车型普遍采用这种设计。

欧美汽车系列中常用的帽形防撞梁

日韩车系中常用的杆形防撞梁，也称为防撞杆

根据布置形式，侧面防撞梁又分为Y形防撞梁和I形防撞梁。有关详细信息，请参阅图表。Y形防撞梁除了提供更好的侧面保护外，还可以将严重正面碰撞或偏置碰撞时传递到侧门的纵向力沿着Y形防撞梁分散到车身侧壁，减少对车门的冲击。这比单一字体要好得多，但当然，它的成本也更高。

直线型防撞梁的成本相对较低

Y型防撞梁具有更好的安全性能

在材料方面，侧面碰撞梁也有两种类型，普通高强度钢和铝合金。

捷豹铝合金侧门防撞梁

影响侧门防撞梁有效性的主要因素是布置的高度。在设计通用车型时，为了在C-NCAP中取得良好的效果，侧门碰撞梁的高度通常在离地面300-500mm之间，因为这个高度正是C-NCAP碰撞测试中侧面碰撞车的碰撞高度。马自达08 Mazda 3曾因侧门防撞梁高度设计不合理而在侧面碰撞测试中获得零分。

侧门防撞梁的高度对其有效性也极为重要

另一个是材料的强度。人们通常认为里面的管道是普通的水管，但事实并非如此；一般日本和韩国汽车使用的管道抗拉强度高达1400-1570MPa，是普通管道强度的四倍多。目前，由于成本降低的因素，一些国产品牌降低了要求；欧美汽车常见的帽形防撞梁，其抗拉强度一般在1000-1600MPa之间。

但总的来说，帽形防撞梁的整体强度要优于防撞杆，防撞杆是管状防撞梁。

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