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汽车钢板厚 车身重 就一定安全吗

汽车「钢板厚·车身重」99%更安全-原因有两点

内容概述:

  1. 汽车钢板概念
  2. 轻量化材料成本标准

所有的车企都以“轻量化”实现车辆油耗的降低,尤其是在「双积分」规则执行后,没有制造优秀电动汽车能力的厂家,能做的只能是降低油耗以补偿积分。

然而想要真正做到轻量化是很难的,因为轻量材料的成本非常之高,≤20万的车辆几乎不会使用,20/30万区间也只有少数自主品牌用到铝合金材料;真正大量使用轻量材料的车辆,一般都是跨界普通豪华品牌选项的奢侈级汽车,级别普遍为“≥S/7/A8”,那么普通减重车会有什么问题呢?


钢板的两个概念

提到汽车钢板的厚度与安全驾驶的关系,如果说两者有必然关系则会被视为“门外汉”;但是理论上外层覆盖件(也称包裹件)的厚度还是有一点点影响的,比如使用7mm的钢板与14mm的钢板,在碰撞过程中覆盖件就不会很容易撕裂,整体结构强度更强也是可以缓冲一定冲击力的。

举个例子:用螺丝刀戳一张牛皮,不用多大力气就能戳破;但戳两张叠加在一起的牛皮,需要的力量是不是会更大呢?那么在碰撞过程中对方汽车就像是螺丝刀,己方车辆的车门钢板就像是牛皮,在边缘焊接固定后,更高的强度当然可以缓冲更大的冲击力,所以覆盖件钢板“无用论”的说法过于绝对了,只是重要性没有内部结构更高而已。


问题:汽车哪些结构使用钢板?

讨论钢板只谈外层覆盖件,很显然这是避重就轻;比如某些车辆的钢板很薄,实际碰撞测试的成绩也很差,但是只讨论钢板的用途则能错开话题,这是什么意图呢?当然也有些外层钢板比较厚的车辆的测试成绩也很差,参考下图组,相信在哪些强哪些弱是有公论的。

那么仅依靠外层钢板的参数确实不足以区分车辆结构强度,毕竟帕萨特、奇骏之流的厚度参数挺好,但是“实战”往往都比较不忍直视。所以判断结构强度要综合底盘钢板与外部钢板的两组参数,只是厂家往往不会公布底盘钢板的数据。

【底盘】同样是钢板结构,区别是部分区域有双层、三层或多层叠加,叠加过程中当然还会进行焊接;一般认为汽车的外层覆盖件就像皮肤,而内部的框架(承载式车身)则像是骨骼,而实际这种框架的材料与结构强度都不是那么的高标准。

  • 外层钢板-1mm左右(覆盖件)
  • 底盘中层-2mm左右
  • 底盘内层-2mm左右

对于没有覆盖件的主体结构位置,比如A/B柱、顶棚横纵梁、底盘加强梁等位置,≥三层钢板的厚度至少要在5mm左右才算高水平,底盘边缘(裙边)与车门上下沿等位置的双层板,厚度低于4mm就比较尴尬了;而防撞梁的厚度应当在1.5mm左右,然而有些车辆的厚度标准还不足1mm。

作为汽车核心结构的底盘钢板,厚度与钢材的强度会没有影响吗?答案显然是否定的,只是关注点已经被引导到讨论“外皮厚度”的话题上(跑偏了)。然而底盘钢板的厚度很难测量,除非拆车或切割后才能得出数据,所以一般的结构都没法测试,只有厂家公布数据才有参考。

不过厂家往往只公布钢板的屈服强度或抗拉强度标准,其中抗拉强度的数值要大于屈服强度;结果是很多车企只公布「强度参数」但并不说明属于哪个标准。

这里就有很大的弹性空间了,数据也往往都能比较唬人;比如某车使用80%的高强度与超高强度钢,最高标准是1200Mpa(实际偏低),而如果是抗拉强度那就很低了;主体材料使用600-900Mpa,仍然是抗拉强度的话,以屈服强度≥660Mpa才算高强度钢的标准为参考,这台车哪有什么高强度钢呢?

厚度数据拿出来可能会更加尴尬,或者引起对强度数据的质疑。


轻量·成本问题

1:屈服强度600/700Mpa区间的铝合金材料属于高强度入门,而就是这种材料至少在四万一吨以上;普通燃油汽车的制造成本充其量是指导价的一半,20万的汽车实际只有≤10万的标准哦。

  • 发动机
  • 变速箱
  • 转向机
  • 悬架系统

这四大总成再加上各项配置,综合研发成本、人员成本、设备老化、设备维护,以及其他生产成本后,能够用于打造车架的费用还剩下多少呢——在L2级配置成为主流的阶段,控制系统与各类传感器的成本会更高。

所以使用高强度铝合金是不现实的,尤其是对于品牌溢价非常大的合资汽车而言,其制造成本与指导价对比,很多怕是连三分之一都不到。

2:部分车辆上会有黑色纤维涂装的饰板,厂家和用户会称之为「碳纤维」,实际99.99%都是水转印的塑料饰板,碳纤维的纹路就像小时候贴“水贴画”一样——是印上去的。

碳纤维的成本动辄十几到几十万,在各类型的“交通工具”中, 主要是飞机(以战斗机)为主材使用这种材料。所以普普通通的代步汽车与普通豪华汽车不用过于期望轻量化,能在底盘非关键位置用些准高强度铝合金就算不错,碳纤维真的是有些想多了。


问题总结:

  • 用不了高强度铝合金
  • 用不了碳纤维材料

结果只能是用普通钢板,那么这种没有轻量属性的材料,如何能实现给车身减重呢?也许是多层变三层、三层变双层,部分应该加强的位置就不用了吧。只是这种车的安全性确实令人质疑,单纯依靠结构的特点提升强度,在材料强度不够高的前提下会现实吗?

所以重一些的汽车确实更理想一些,在各品牌实测的车辆中,整备质量偏大的轿车或SUV往往不差,但是过于小轿车或SUV肯定很差,就是这样了。

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