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德系VS日系 吸能是日系车的专利吗!

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  那些超出了64km/h(还有其它试验条件)的碰撞又怎样,比如说100km/h下发生的碰撞?显然,这种速度的撞击能量已经大大超过现有的缓冲吸能技术的化解能力,乘员的伤亡程度无法保证。这不是厂家只为达到各国碰撞测试的“应试”要求就不再去提升保护能力,而是以现行技术根本就做不到更高。做得到的话,早有人做了,无论德、日系都一样。

  至此,本文还很少提到我们议论的主题——德系、日系。但实际上我从头到尾就在说一个和德日系争论有关的话题——有人说德系车硬,所以坚固,日系车软,因为要吸能。希望看过我这篇文章的朋友,再也不受这些荒谬说法的骚扰。

  我的“扫盲”还没结束,明天我会继续围绕安全性,谈谈有关NCAP碰撞测试成绩、“应试教育”的话题,同时牵出德日两系的安全研发理念和技术有什么差异。

  补充一点:车重对碰撞安全性的影响

  本来这不是德日系争端的话题,但因为不少网友留言提及了,而且坊间的确存在一种传统认识觉得德系车比日系车重所以安全,或者说德系跟日系对撞时德系会更安全。对此我补充一段分析:

  在NCAP碰撞中,车重对安全性成绩的影响是负面的,车越重,撞击时的能量越大,对缓冲吸能构造的要求越高(因为有更多的能量需要吸收和化解)。而我们说过,吸能区可吸收的能量是有限的,无法化解的能量最终只会由乘员担受。比方说一部车在欧洲NCAP正面碰撞能拿到5星,但你给它压重100公斤再去做碰撞测试,很可能就拿不到5星了,因为假人所受的冲击力肯定更大了。这就是为什么轻的车在NCAP测试里相对容易得好成绩,过去美系车在NCAP里成绩总是很差的原因。越重的车,对吸能缓冲构造设计的要求越高,越要用到复杂的构造和材料,从研发角度看,这会陷入一个恶性循环。提升安全性的不二之法是优化构造,而不是增加自身重量。所以就连德系厂商,也是积极追求轻量化的。
有人说重的车说明它用料厚道、钢板扎实,安全性肯定好。但汽车并不都是由钢板构成的,车的发动机和传动系统、底盘部件、内饰件、舒适配置、电子元器件乃至玻璃都有很大的重量,白车身重量往往只占整车的40-50%左右。单看一款车的总重,根本不能判断该车车架构造部分用料如何;就算给你一个车架构造的重量,你也不能判断它的刚性如何,因为好的材质可以做到又轻又高刚性,前不久我试的兰博基尼大牛LP700整个车架连车皮只重200多公斤,全是碳纤维的,比一般车架轻一倍以上,你能说它的用料不厚道、安全性不好吗?

  有人会说,NCAP测试只是自己撞墙,但在真实环境中的两车对撞,肯定重车比轻车占便宜。我们继续分析。从能量角度看,对撞时要化解的能量是两车的动能总和,动能E=1/2mV^2,重量m越大,动能越大,所以碰撞时两车总重量越大,碰撞的总能量也越大。而这些碰撞的能量,都得靠对撞这两台车的吸能构造去化解。比方说A车和B车都是同等速度,A车动能为10个单位,B车比A车重20%,动能为12个单位。两车对撞时要化解的总能量为22个单位,但A车和B车的吸能区各自只能化解5个单位的能量,那么22-5-5=12个单位,这12个单位会平均分给A、B两车,每车“分得”6个单位的能量。但如果B车能减重20%,和A车一样重,那么按上述算法,A、B车上的乘员就分别只“获得”5个单位的能量。换言之,因为B车轻一点,这次碰撞的总能量降低了,这样不仅A车受惠,B车自己也受惠。

  简单理解就是,两车对撞事故中涉及的两车越轻,事故的严重程度就越低。如果碰撞涉及到很重的车,例如大货车,这次碰撞的严重程度就会高,当然实际结果可能是大货车没事,但轻的车——例如和大货对撞的小车就会伤亡严重。如果换了两个大货车对撞,这事故的总严重程度只会更高。因此我们可以说,开一部重车上路,对别人、对自己其实都是更危险的,这还没有算车重所带来的操控惯性大、刹车效能下降等主动安全的负面影响。你没事开一辆坦克上路,你是安全了,但任何车辆和你发生碰撞结果都很惨。所以从设计、制造车辆的角度出发,绝不可以将车重无节制地加大。

  上面的例子是从整体碰撞严重程度出发的,让我们改从人的受伤程度出发分析一下。撞击能量反映到每个车上,会转化成冲击力,冲击力会作用于车体的各处(包括车内的人),最终体现为整部车(包括车内乘员)受到的一个加速度(g值)。在严重事故中评测人的致伤(致死)程度,主要就是以人体可承受的最大g值为直观指标(当然也有g值不大但人被挤压致死或异物插死之类的情况)。

  在一次对撞里,冲击力均匀分配,但因为双方重量不同,同样的冲击力对不同重量的对象造成的结果会不一样,典型例子就是小车撞货车,小车被弹开了而货车几乎没动(可能还维持原有行进状态)。在这个情况下,小车乘员受到的g值当然比货车要高得多。从这个角度分析,轻车和重车对撞,轻车的确吃亏。

  这就好比NCAP测试中总是碰撞的车受损,什么时候见到那道水泥墙受损了(但40%偏置碰撞其实是用一个可变形物,这个我们忽略)。我们这里没几个是开大型货车的,我们讨论的都是小车,所以不妨把大型车想象为水泥墙(事实上它比水泥墙更恐怖,因为它会翻到、有各种异形突出物,会让小车钻进它的底下,或使小车的安全吸能构造完全发挥不了作用),据上面NCAP测试例子的分析,大家说两部吸能构造设计水平相同的车,一部是1200kg,另一部1500kg,分别撞向大货车,谁会更惨?不难用物理定律分析出来,重的那台车更惨。

  简而言之,在对撞案例中,开重车的一方比轻车的一方有利。但对于轻车一方来说,车辆安全性越好、越轻,可能对自己更加有利。按这个逻辑,车厂是否要比拼造更重的车——你造1.5吨,我造2吨,他造2.5吨……然后大家都去买2.5吨重的车……显然这会陷入一个恶性循环。因此,将车辆重量减轻的同时兼顾和维持出色的吸能效能和车体刚性,才是全世界造车的合理思路。

  最后纠正一个谬误:越重的车越安全。这个问题得结合车辆安全设计水平、跟谁撞、撞什么、怎么撞,具体分析。近5年新设计的车,安全保护性能普遍远胜于5年、10年前设计的车,这个设计的差异往往可以弥补重量的不足。对此,下面这个视频是很好的实证:
(看不见视频窗口的朋友请点击:http://www.tudou.com/programs/view/aTVfbf94gVw/

  这是昨天网友贴上来的,很轻的雷诺Modus和一部很重的沃尔沃940对撞,但雷诺是新款车,沃尔沃是老款车。结果轻得多的雷诺对乘员的保护性完胜重得多的沃尔沃。在这个实验里,两车乘员受到的冲击力其实是相等的,而且就车的动作来看,Modus因为轻还被撞到弹起转了个身,但更先进的高刚性车体保证了乘员生存空间,而老沃尔沃连生存空间都没有了。我们不知道Modus上的乘客受到多大的g值,这g值是否会造成他被挫伤、脑震荡等,但他至少还有生还的可能;而看看沃尔沃上的乘员,即便他受的g值没雷诺高,但他会被挤死。可见,再重的车体也比不上实实在在的先进高刚性构造来得有效。

  对于车重与安全性的关系,我有一个很清晰的结论:在每一次碰撞中,车重是影响严重程度的一个要素,但车重并不是衡量车辆安全性的一项指标。同样的要素还有速度,每次碰撞中速度对严重程度有决定性影响,但我们不能说某车跑得快,所以它更不安全。

>>此文章为厂商供稿,不代表汽车之家观点<<
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