汽车越硬越安全？听听工程师是怎么说的

昵称29527128 2015-12-09

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汽车碰撞安全

常听人说哪个牌子车的铁皮厚，结实，车硬，所以更加安全。小编对此一直有点怀疑，但又说不清楚为什么。不过，今天小编找来了救兵——一位汽车车身工程师，跟大家好好聊聊“硬”和“软”与汽车碰撞安全的关系。

汽车硬，究竟需要哪里硬？

大家看一辆车时，通常有两种方法来判断汽车外表钢板的厚薄和强度：敲敲铁皮，听声音的浑厚程度；按压铁皮，看看钢板的变形程度。那么这两种判断方法真的对吗？

为了回答这个问题，先给大家看看高强度钢板在汽车上的使用情况：

数字越大，表示钢材的强度越高，所形成的结构越硬。

图片上看不到车身的外板，只看到车身内部的结构，并不是我要故意隐瞒车身外板的强度情况，也不是生产厂家想把“肉埋在饭里“，用了强度高的外板不宣传。实际情况是这样的：

汽车的外板承担的主要是装饰的功能，说通俗点就是要满足汽车的造型，要好看，漆面要靓丽。从结构上讲，外板冲压的深度（汽车上的钢板都是用一块平钢板冲压出来的）都比较大，因此只能采用延展率特别的好的钢板，不幸的是，延展率好的钢板强度都不高，一般在150左右，对碰撞安全的贡献微乎其微。

汽车要满足碰撞时强度的要求，就需要比较强的结构，用内板和加强板来实现几乎是唯一的办法。为什么厂家没有把外板做厚点呢？上面已经解释了，外板对碰撞安全来讲没啥用处，但对汽车轻量化而言意义重大，轻量化水平就意味着油耗水平，而油耗现在越来越重要，因此所有厂家都在极力减薄外板厚度。目前主流的汽车外板厚度是0.6-0.8mm（内部结构钢板的厚度1.5-2.5mm）。

所以说汽车的硬要的是内部结构硬，和外表钢板的厚薄没有任何关系。大家能通过按压和敲击的办法得到的结论并不是汽车的安全性，仅仅能够反映出外板“抗凹性”的水平，也就是外板抵抗变形的程度。而抗凹性通常是靠提高钢板的伸展率以及通过内部结构支撑实现的，和安全扯不上什么关系。

为什么没把汽车所有内部结构都做硬？

通过上面的解释，我们知道在汽车发生碰撞时，主要起作用的是内部结构，可是厂家为什么没有把全部内部结构都用上高强度钢板，是厂家在偷工减料吗？

要回答这个问题，我们还是先来看两张图片：

两张图片是汽车经过碰撞试验后的样子，哪个车的安全性更好？

很明显，下面的车子乘员舱变形更大，安全性更差。实际上，汽车碰撞安全设计一个重要的原则就是：无论在什么样的情况下，汽车应保证乘员舱的完整，因为乘员舱的完整性与乘员的伤害值直接相关，这个很好理解，就不多解释了。

事实上，各国碰撞法规来考察碰撞试验中乘员伤害程度时主要有两个指标：1、车身各个零件对乘员的侵入量（乘员舱要变形小）；2、人体各个部分加速度（也可以理解为减速度）指标；

第1条刚才已经解释过了，第2条是什么意思呢？

给大家讲个小事：

我所在的地方有家大型超市，超市的入口要绕很多弯路，却有一条捷径可走，但是这个通道上面有一根很矮的水泥横梁。小编有一次抄近道被碰过头，碰完后头上马上多出个大包来，因此以后每次经过都小心避开，但有一次由于分神还是碰了上去，但没有起包，也不疼，仔细研究才发现是超市在水泥横梁上包了厚厚一层海绵条。

我们来分析一下：两次都是头部和横梁接触，一次是直接碰水泥，一次是中间隔了层海绵，假定两次头和横梁碰的速度都是一样的，也就是冲量一样，在第一次碰时，头部接触到水泥就停止了，加速度是很大的，超出了头部承受加速度的极限，所以头部受伤了；在第二次碰时，由于海绵吸收了碰撞的能量，让头部的加速度减小，没有达到头部的承受极限，因此没有受伤。

这个解释很罗嗦，总结成一句话就是：在碰撞能量一定时，乘员舱以外的结构的吸能越好，人体加速度值越低，人体受伤害的程度也越低。

因此，汽车不光要保证乘员舱不变形，还要让乘员舱以外的结构通过充分变形来充分吸收能量，以降低人体的加速度伤害值，这就是为什么汽车厂没有把发动机舱和行李箱设计的很硬的原因。