汽車防撞樑的功能和技術解析 - 汽車

前幾篇文章討論中有人說"內鐵跟保護結構無關"

而且還是位車板待蠻久的板友說的，實在是不曉得該說什麼才好

從對岸網站汽車之家中找了篇講防撞梁的文章

雖然車子的設計理念一直在變、各廠牌的做法也不盡相同

不過這篇文章應該可以代表大部分現代車輛的狀況

轉貼過來給各位參考：

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https://www.autohome.com.cn/tech/201106/211311.html?pvareaid=3311700
(簡體網站)

汽車之家曾經出過有關防撞梁調查的系列文章，文章中我們拆解了市面上不同級別主流車
型的前後保險槓，然後通過簡單的測量來向大家展現不同的車在防撞梁設計上的差別。由
於我們對防撞梁在車身被動安全所起到的作用不是很了解，所以在防撞梁好壞的判斷上，
我們很大程度取決於自己的感性認識，所以文章中我們只向大家進行直觀的展示，並沒有
做出一些有力、客觀的評價。

https://i.imgur.com/t8hRPJF.jpg

我覺得既然向大家進行了展示，那麼就有必要給出一個標準，而且朋友們對防撞梁也存在
很多疑問，比如防撞樑的設計為什麼千差萬別、防撞梁究竟可以起到什麼作用、為什麼很
多車型到了中國市場取消了后防撞梁...其實這些問題也始終縈繞在編輯們的心頭，我們
自身也是亟需獲取該方面的知識。帶著這些疑問我們主動聯繫了長城汽車有限公司，希望
通過技術專家的講解來幫助我們深入的了解汽車防撞樑的設計理念和標準。

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　　長城公司的技術專家通過哈弗H5的底盤來向我們講解有關防撞樑的知識，同時文章也
主要以問答的形式來解答廣大朋友對於防撞梁方面的問題。
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● 防撞梁可以起到什麼作用？　　

https://i.imgur.com/CioeSdq.jpg

大家都知道三角形是最穩定的一個結構，而車身骨架其實就是由許多不規則的三角形所組
成，用以抵禦來自四面八方的衝擊，但是需要說明的是，汽車的骨架並不是所有地方的承
受力都一樣，因為這關係到力的傳導、潰縮等等。從圖中我們可以看到，不同顏色代表著
材料的屈服強度不同，紅色為超高強度鋼，黃色材質的屈服強度則稍弱一些，而粉色部位
的屈服強度最低，它主要起到潰縮吸能的作用。

https://i.imgur.com/5X8BLwJ.jpg

前后防撞樑的意義就是車輛第一次承受撞擊力的裝置，在車身被動安全方面有一個重要理
念就是一點受力全身受力。說白了就是汽車車體的某一個位置受到了撞擊，如果僅僅讓這
一部位去承受力的話，那麼達到的保護效果會很差。如果在某一點受到力的時候，讓整個
骨架結構去承受力，則可以最大限度的降低一個點所受到的力的強度，特別是前后防撞鋼
樑在這裡就起到很明顯的作用。

https://i.imgur.com/GONshtL.jpg

在這個結構中我們可以看到，防撞梁兩端連接的是屈服強度很低的低速吸能盒，然後通過
螺栓的形式連接在車體縱樑上。低速吸能盒可以在車輛發生低速碰撞時有效吸收碰撞能量
，盡可能減小撞擊力對車身縱樑的損害，這樣可以降低維修成本，而螺栓連接的方式可以
更方便的對防撞梁進行更換。

　　在高速偏置碰撞中，防撞梁可以有效的將撞擊力從車身左側（或右側）傳遞到右側（
或左側），盡可能讓整個車體去吸收碰撞能量。在發生低速碰撞時（一般為15km/h以下）
，防撞梁可以避免撞擊力對車身前後縱樑的損害，降低維修成本。

● 防撞樑的樣式、薄厚是否對車輛安全有影響？

https://i.imgur.com/22LHIQw.jpg

其實車身被動安全涉及到車身的整體結構，防撞樑的樣式與薄厚以及材質會關係到它最終
的強度。而防撞樑的強度既不能太大，也不能太小，需要和整車相配，只有配合完美的車
身結構才是最安全的。所以很難單純的從防撞樑的樣式、薄厚去判斷整車的安全性。

● 防撞樑的安裝高度應是多少？

https://i.imgur.com/oRnyUYp.jpg

防撞樑的安裝位置需要根據車身高度，輪轂直徑的大小來綜合評定，並沒有一個明確的標
準，同時還要考慮到相容性原理，即兩車發生正面相撞時，不合適的防撞梁高度既保護不
到自身，還會對對方車輛造成巨大傷害。一般車型的安裝高度在40-50cm左右，但如果超
過52cm，則會對C-NCAP等相關碰撞試驗的成績造成影響。

● 標準的防撞梁結構應該是什麼樣的？

https://i.imgur.com/yaVQmBR.jpg

上圖是一個比較標準的防撞梁結構，低速吸能盒通過潰縮有效吸收低速撞擊時的能量，防
撞梁通過螺栓連接到車身，方便拆卸和更換。現在很多車型的防撞樑上都加裝有一層泡沫
緩衝區，它的主要作用還是在4km/h以下的碰撞時，對外部塑料保險槓起到一個支撐，緩
解碰撞力的作用，減小碰撞對塑料保險槓的損傷，降低維修成本。

● 為什麼很多車型來到國內後，廠商對防撞梁進行減配或乾脆取消掉？　　

　　要想解答這個問題首先就要從國家碰撞標準和我國保險行業對車輛投保的定價方式來
進行說明。

　　其實在汽車安全方面，除了大家熟知的C-NCAP外，我國是有國家強制標準的，也就是
說所有上市的車輛都必須通過國家碰撞標準的測試。該標準主要是對車身的正面、側面和
尾部三個位置進行碰撞測試，下面我就來具體介紹一下。

　　GB11551—正面100%碰撞：車輛以50km/h的速度正面撞擊由混凝土製成的剛性壁障。
碰撞試驗後，不使用工具，應能：

　　①對應於每排座位，若有門，至少有一個門能打開。

　　② 將假人從約束系統中解脫時，如果發生了鎖止，通過在鬆脫位置上施加不超過
60N的壓力，該約束系統應能被打開。

　　③從車輛中完好的取出假人。

　　④在碰撞過程中，燃油供給系統不允許發生洩漏。

　　⑤碰撞試驗後，若燃油供給系統存在液體連續洩漏，則在碰撞後前5分鐘，平均洩漏
速率不得超過30g/min。

　　 GB20071—側面碰撞：可變形的壁障以50km/h的速度撞擊靜止車輛的駕駛員一側

　　碰撞試驗後除了能滿足國標正面100%碰撞的要求外，還要求車內部件在脫落時不得產
生鋒利的凸出物或鋸齒邊。

　　GB20072—尾部100%碰撞：剛性碰撞臂（寬度不小於2500mm，高度不小於800mm）以
50km/h的速度和100%重疊的方式撞擊車輛尾部。

　　①在碰撞過程中，燃油供給系統不允許發生洩漏。

　　②碰撞試驗後，若燃油供給系統存在液體連續洩漏，則在碰撞後前5min平均洩漏速率
不得超過30g/min。

　　③不應引起燃料的燃燒

　　④ 在碰撞過程中和碰撞試驗後，蓄電池應由保護裝置保持自己的位置。

https://i.imgur.com/2xh2fxa.jpg

國內目前有關尾部碰撞的測試只有國家標準，C- NCAP中也沒有相關測試。可以看到，國
標中關於尾部撞擊的速度與歐洲的E-NCAP一樣，都為50km/h，不過碰撞後考察的指標並沒
有涉及駕駛艙乘員的受傷害程度，而且在採用100%重疊的方式進行試驗時，就導致了后防
撞梁在這樣的速度和碰撞方式下起不到太大作用，因為車身尾部的縱樑和承載式車身結構
可以完整吸收這種撞擊力。如果在發生40%偏置碰撞的情況下，后防撞梁就會起到類似前
防撞梁把一側撞擊力傳遞到車身另一側的作用，也就是我前面提到的一點受力，全車受力
的概念。所以說有無后防撞梁對尾部碰撞測試的結果微乎其微，我想正是基於此原因，一
些廠商為了追求利益的最大化將本該有的后防撞梁進行減配或乾脆拿掉。

　　總體來看，國家碰撞標準對車內成員安全的考察不夠全面和細緻，雖然表面看上去碰
撞速度不低，但考察標準並不高。而且國標只有通過和沒通過兩個結果，60分與100分在
結果上並沒有任何區別，當然也不能體現車輛在安全方面的差異，同時測試過程和結果並
不對外公開。

https://i.imgur.com/cjQsYlC.jpg

相對國家強制標準，C-NCAP的測試採取的則是抽取方式。而且車身被動安全性能的優劣以
星級直接體現，同時測試結果向社會公示，這樣消費者在購車時對各種車的安全性能差異
一目了然。國家碰撞標準是法律層面上的一個最低要求，也可以說是汽車行業的一個准入
門檻。而C-NCAP則是汽車生產企業的一個行業標準，它規定的實車碰撞速度往往比國家製
定的要高，從而在更嚴重的碰撞下評價車內乘員的傷害程度。

　　國內的消費者在購車時更多的是關注車輛在發生碰撞後對成員的安全保護，而幾乎不
會關心低速碰撞後車輛的維修成本。可在國外不是這樣，國際上有一個汽車修理研究理事
會(RCAR)，它是一個致力於通過提高汽車的抗損性、修復性、安全性和防盜性，從而減少
保險成本的國際性組織。

　　其實現實中絕大多數的事故是在低速時發生的，低速碰撞的測試同樣非常重要。RCAR
就制定了一個正面和尾部的低速碰撞試驗，來對車輛低速碰撞性能進行評級。保險公司會
依據RCAR對車輛的碰撞評級確定基本保費。級別高的其保險費較高，級別低的保險費就低
。安全性不好或修理費較高的車輛，即使銷售價格很低，但其所交的保險費依然很高。這
與國內根據車價定保險費用的方式完全不同，所以說國外的廠商在車體結構上會針對低速
碰撞進行一些特殊的設計。

　　RCAR的測試標準分為正面碰撞和尾部碰撞：

https://i.imgur.com/GVv5PmE.jpg

正面碰撞：試驗車質量為整備質量加上一個75kg的駕駛員質量，車輛以15km/h的速度，正
面以40%重疊的方式（碰撞側為駕駛員側）碰撞不可變形的剛性壁障。

https://i.imgur.com/8qhB453.jpg

尾部碰撞：駕駛員側須放置一個75kg碰撞假人，車輛與碰撞台車行進方向成l0度角擺放，
碰撞側為乘員側尾部，車輛手製動處於鬆開位置，試驗速度為l5km/h ，台車要求為不可
變形的剛性壁障。

　　根據這種低速碰撞標準，要想減少碰撞中的損壞程度，那麼在車身設計上有以下原則
：

　　① 安全氣囊在低速碰撞測試中不能起爆

　　② 防撞樑與車架為螺栓連接，並有能充分吸收碰撞能量的吸能盒結構

　　在低速碰撞時，后防撞樑的作用立刻凸顯，如果沒有防撞梁，撞擊力會直接對承載式
車身造成損傷，維修費用必然會增加。而根據RCAR的標準，在發生15km/h的碰撞後，只允
許防撞樑和吸能盒發生變形，車身的縱梁結構不得發生塑性變形。由於我國目前收取保險
費用並沒有參考這方面的內容，所以就出現了一些車型在國外有后防撞梁，而到國內則採
取減配或取消的方法。

全文總結：

　　通過以上介紹，我們對防撞梁所起到的作用等相關問題有了更多的了解。目前我國在
車輛安全方面的法規還很不完善，這也就給了廠商鑽規則漏洞的空子。我覺得車身安全結
構的設計就像一個城市的排水系統，考驗的是廠商的良心，因為車身安全結構在消費者購
車時是看不到的，而在發生事故時它的好壞又直接關係到車內乘員的生命安全。當然我們
不能只寄希望於廠商，而更多的是呼籲國家製定更加嚴格的法規和提高車輛碰撞的強制標
準，從而使國內車輛的整體安全水平邁上新台階。（文/圖汽車之家馮景毅攝/孫濤）

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PS: 這是七年前的文章，內文有關於碰撞測試方面可能與中國現行規範不盡相同。

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