# 車身篇 #

Vol.03

車身強(qiáng)度分布

大家都知道，改車應(yīng)該先強(qiáng)化操控方面的性能，輪胎、避震、防傾桿等部件是很多車友的首選改裝項(xiàng)目。

所有的這些部件，都是安裝在車身上的，有些時(shí)候，車身會對轉(zhuǎn)彎特性和安全性等方面產(chǎn)生決定性的影響。

然而，車身可能是我們最容易忽視的部件了，即使已經(jīng)做完賽道化的車輛，也有些可以改進(jìn)的地方。

在這個(gè)系列文章里，我們請到了自身車身工程師大飛哥來給我們講講車身方面的知識。

希望能讓各位車手、玩家和車隊(duì)更全面的認(rèn)識車身的重要性。

其中包括了車身基礎(chǔ)知識、輕量化方案、防滾架設(shè)計(jì)施工、焊接工藝、損毀評估修復(fù)等多個(gè)方面，還有獨(dú)家的GK5車身分析。

—— 蟹爪朝天

對于國內(nèi)一些車手或技師來說，車身安全性、車身對于操控的影響可能是比較陌生的話題。這篇文章簡述了車身在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是如何盡量滿足法規(guī)及用戶所關(guān)心的被動安全性的。也指出了目前國內(nèi)玩家在車身賽道化改裝過程中的一些常見問題。

Hi, 大家好，我是大飛，通過前面兩期的介紹，想必大家對車身已經(jīng)有一些認(rèn)知和自己的理解。今天咱們來說說車身上強(qiáng)度的分布，以及在碰撞時(shí)車身的受力和變形情況，并結(jié)合車身整體的情況告訴大家對于賽車防滾架的一些布置技巧以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)，讓你對自己的防滾架有更清晰的認(rèn)知，掌握更符合邏輯的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和原理，讓安全指數(shù)變得可控。

今天話題相對敏感，在此不做任何橫向?qū)Ρ?。文中提及?shù)據(jù)只是個(gè)例為方便大家理解，各品牌的車型會根據(jù)其市場策略對車身有不同程度的設(shè)計(jì)。

廢話不多說直接發(fā)車，今天的圖會比較多。

如圖展示，車身在強(qiáng)度方面分為 3 個(gè)區(qū)域，分別為：前吸能區(qū)、后吸能區(qū)、中部的駕乘人員保護(hù)區(qū)。其實(shí)無論是國內(nèi)的 C-NCAP、C-IASI 還是 IIHS 的碰撞要求和等級劃分，都是對駕乘人員的保護(hù)，前、后吸能區(qū)也是為了駕乘人員保護(hù)區(qū)而設(shè)計(jì)的。

另外，在前后吸能區(qū)還要考慮到對行人的保護(hù)，所以在事故發(fā)生時(shí)會有一些易損，甚至是自損件。希望你在讀完這篇文章后，在看到事故時(shí)不會再對哪個(gè)車真硬，哪個(gè)車真脆而感到唏噓了。這個(gè)問題需要辯證去看待。

前吸能區(qū)是相對發(fā)生碰撞概率較大的區(qū)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是有一定要求的。在碰撞法規(guī)的限定下，一般會止損至 A 柱，以保證車門可以正常開關(guān)、發(fā)動機(jī)艙部件不侵入駕駛室。但超出法規(guī)限制的速度，也就超出了法規(guī)對產(chǎn)品的約束，所以不能用統(tǒng)一的說法去描述。

在車身開發(fā)時(shí)每個(gè)品牌會根據(jù) OEM 的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在不同時(shí)速車身強(qiáng)度所抵抗的變形也是不同的。

如上圖某品牌，在60KM/h以下將車身變形攔截在A柱。但在60KM/h以上無法規(guī)強(qiáng)制約束的情況下，變形就會非常劇烈，場面就自行腦補(bǔ)吧。

圖片來源：www.c-ncap.org

云度π3（尊貴型單色版）--正面40％重疊可變形壁障碰撞試驗(yàn)（2018-8-2）

后吸能區(qū)存在的爭議較大，多數(shù)車型還是考慮到后碰的風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)了防撞梁。但在國內(nèi)對后碰沒有強(qiáng)制法規(guī)要求，所以也不乏考慮成本的公司會刪減此結(jié)構(gòu)或者弱化。

對此呢，用戶還是要根據(jù)自身的需求去選擇，也要在買車前多去了解或者咨詢一下再做出最終的決定。

車身的每個(gè)零部件都是基于功能存在的。根據(jù)功能和權(quán)重來設(shè)定車身的材料分布以滿足強(qiáng)度功能。從大面積的普通強(qiáng)度鋼板到主要骨架的超高強(qiáng)剛和熱成型剛，強(qiáng)度也是逐級遞增。

圖片來源：www.c-ncap.org

領(lǐng)克02（1.5T兩驅(qū)耀Pro） —— 正面100%重疊剛性壁障碰撞試驗(yàn)（2019-3-12）

當(dāng)然車身也并非越硬越好，在力的傳導(dǎo)過程中，同等作用力如果沒有被吸收和弱化，那么作用在人體上也是非常劇烈。所以車身的強(qiáng)度合理設(shè)計(jì)就是要該硬的地方硬，該軟的地方就要軟，當(dāng)然這個(gè)軟是相對的，是為吸能所存在的。

目前市場較為多見的是鋁合金型材作為前防撞梁及吸能盒。我們總能聽說吸能，來看看到底是怎么吸能的吧。

• 吸能盒是連接前防撞梁與縱梁連接的部件，零部件通過自身的屈服吸收一部分能量，通過抗拉抵抗一部分能量。

• 然后將吸收過后剩余的撞擊能量繼續(xù)傳遞出去，通過交匯的車身骨架將能量分散傳播。
  

下面是對不同材料的縱梁吸做的碰撞測試和跌落試驗(yàn)。

結(jié)合縱梁的試驗(yàn)，來看下放在整車中這部分吸能會貢獻(xiàn)多少 ——

通過模擬試驗(yàn)的數(shù)據(jù)來看，前防撞梁、吸能盒以及縱梁等主要零件通過自身的形變可以吸能30%。這足以給生命一個(gè)機(jī)會。然后將吸收過后剩余的能量通過車身骨架繼續(xù)消化和傳遞，形成一個(gè)傳遞閉環(huán)。

圖中是能量傳遞的路徑以及重點(diǎn)骨架的分解。

這里有一點(diǎn)給大家一個(gè)提示

車身的框架和主骨架是由超高強(qiáng)鋼和熱成型鋼制成的，也是通過加強(qiáng)板和內(nèi)板焊接成腔體結(jié)構(gòu)大大提高單板的強(qiáng)度，提高整車強(qiáng)度的。所以在為賽車減重時(shí)，如果不分輕重的無限制在內(nèi)板上減重，會大大的破壞腔體的承載能力，也會降低車身整體抵抗外力的能力和抗彎曲強(qiáng)度，所以掏內(nèi)板也是要酌情處理的。

所謂的腔體也正是吸能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，這圖正是 R8 車身前后吸能區(qū)零件的主要構(gòu)成。是通過多個(gè)鋁合金型材（鋁擠壓工藝）搭建而成，具有很好的吸能效果。

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