不久前,IIHS公布了首批参与侧面碰撞新规测试的20款车型,仅有马自达CX-5一款车获得了Good评级,而在此前这些车型都能斩获Good评级。
汽车碰撞测试一直是大家的关注重点,而其中侧面碰撞最会掌握「流量密码」。原因无它,车身侧面没有车头车尾这样的溃缩吸能空间,一上来就是硬碰硬,危险十足。
有些朋友可能会疑惑,新闻很少提及侧面碰撞测试翻车,看来各厂家都表现不错呢?确实,C-NCAP《2020年度测评结果研究报告》显示,侧面碰撞假人平均得分率极高,乍看之下车企全面攻克了侧面碰撞难题。
但事实果真如此吗?
C-NCAP《2020年度测评结果研究报告》结果
看似最容易应对的100%正面碰撞,都没有这么高的假人平均得分率,硬碰硬竟然比溃缩吸能还安全?这显然不科学。
要知道,侧面碰撞的致死率是各类碰撞中最高的,IIHS统计,直到2019年,侧面碰撞仍然占乘用车乘员死亡的23%。
C-NCAP《2020年度测评结果研究报告》结果
侧面碰撞不能停在easy模式
正面碰撞是测试车撞墙面,侧面碰撞是台车撞测试车。怎么判断碰撞能量?我们知道能量的公式是1/2mV2,意思是说,撞击能量由车子的质量和速度决定。
为何侧面碰撞的假人得分率高,与它的台车质量、速度要求不高有关。
还是按C-NCAP来说,100%正面碰撞和侧面碰撞的车速都是50km/h,但侧面碰撞的台车质量是1.4吨,然而现在的汽车普遍整备质量已经超过1.5吨(甚至2吨也不少见),所以正面碰撞的撞击能量自然要高出不少。
但IIHS向来喜欢搞事情。他们的新标准将测试速度提升至60km/h,台车质量提升到约1.9吨(接近中型SUV的整备质量)。这是什么概念?2020版的E-NCAP标准虽车速相同,但后者台车质量仅为约1.5吨。如此一来,IIHS的碰撞能量其实增加了26.7%。
不久前,IIHS公布了首批测试的20款车型,发现仅有马自达CX-5一款车获得了Good评级,而在此前这些车型都能斩获Good评级。
为何本次会落得如此惨淡的局面,我认为和当下的汽车安全技术研发模式有关。就好比高考,我们不会备考大纲以外的东西(排除学霸提前学大学课程);汽车碰撞测试,厂家也不会备考测试难度以上的内容(此论点适合90%以上的公司)。
而马自达CX-5能脱颖而出,我认为与以下几点有关。
安全笼的保护
安全笼也就是我们常说的「笼型车身」,它就好比建筑里面的承重墙,是汽车得以打造成「摩天大楼」的基础,在应对极端撞击时,它还能提供强大的安全保护。
现在乘用车基本都是采用这种构造,区别是设计细节和用料,而在Structure & Safety cage(结构与安全笼)这一项中,却仅有8款车获得了G,说明在提升碰撞等级后,谁在裸泳能被轻易揪出来。
怎么评价笼型车身的表现,一句话总结是:不能发生结构性损坏甚至断裂,整个侧围尽可能参与吸能,减少侵入。
马自达CX-5的侧围特别是门槛梁、B柱深度参与了碰撞吸能,并且没有发生结构性损伤。
而之所以能很好地防御,我认为和SKYACTIV-BODY的「环状结构」设计理念有关。环状结构的好处是什么?大家都知道过山车吧,不少过山车就喜欢通过环状结构设计来提示刚性,避免变形。
马自达CX-5中也有类似的构造,比如下图箭头围绕的区域,就组成了一个环状结构。在应对侧面撞击时,这种结构因为刚性更好,更不容易发生变形。
乘客的胸部和骨盆保护
前后排乘客的胸部和盆骨保护均比较理想,特别是后排乘客,均获得了G(同时拿到的只有7款车型),前排乘客虽然胸部保护只是A(可接受),但作为失分重灾区,这个评级也不算太糟糕。
关于提升乘客的胸部和骨盆保护是一个系统工程,比如提升整个侧围的强度,减少侵入量是很重要的课题,除此外,像安全气囊有没有及时提供保护,门板凸起部分有没有伤害到乘员也尤为关键。
关于第三个点,大家平时听到不多,但细节同样决定成败。其实侧面碰撞过程中,假人骨盆的主要受力点是在臀部的后上方,如果这块区域对应的门板有明显的凸起结构,是有可能伤害乘员。
hard模式会催生哪些技术?
IIHS从2003年开始进行侧面碰撞测试,起步比NHTSA晚了二十年 。但测试难度高,首批参加测试的5款车型只有1款评级为A,其余的全部是P,这直接推动了侧气囊和侧气帘的普及,并让B柱进一步强化。
IIHS 新的侧面碰撞测试将于 2023 年正式推出,我们不妨预言下,想要应对hard模式,下一波可能标配或加强的部件是什么。
奔驰座椅脉冲侧碰保护系统
IIHS研究发现,假人肋骨每偏转一毫米,死亡风险就会增加1%。由于人体的骨架结构中,骨盆承受的力范围较大,所以传统的设计思路是假人能量尽量控制在让骨盆吸收,从而抑制胸部伤害值的增加。
相比于传统的丢车保帅思维,奔驰这项技术的特点是,在发生侧面碰撞前200毫秒,座椅侧支撑中的气垫瞬间充气,预先将前排人员向中间位置移动,以减轻碰撞后车门变形对人员造成的伤害。
铝合金加强的门槛梁
先进的门槛梁设计思路是高强度钢+铝型材的双重结构,保护等级就好比一根横着的「B柱」。这种设计思路在新能源车中已经开始采用,比如ID.4 CROZZ的门槛梁。
在功能上,更准确的说,它好比是鞋子和鞋垫的组合,鞋底坚硬抗造,鞋垫柔软缓震,逐级保护了双脚,在汽车上也是类似,高强度钢起到第一层撞击力防护,如果进一步受到冲击伤害,内部的铝型材还能帮助吸能,确保安全。
强化闭环结构
IIHS研究发现,B柱侵入每增加一厘米,死亡风险就增加3%。所以应对侧面碰撞,围绕B柱设计的一圈闭环结构比较重要。相信马自达CX-5的「闭环结构」理念会被越来越多使用。
提到结构加成,偏个题,有注意到,在特斯拉最新的Model Y方案上,最新的4680一体式底盘电池包外壳上集成有类似原先的车身地板及横梁设计,取消了传统地板结构。我对这种设计能否通过IIHS测试不乐观,后续有结果将第一时间给大家解读。
中间安全气囊
更大的碰撞能量,会导致乘员发生更大的左右偏移,相互发生撞击的可能性会增大。美国一项调查显示,侧撞死亡车祸中近三成是这种情况造成的;而在德国,30%的重伤乘员事故中坐在车辆被撞击的对面一侧。这些都说明中间安全气囊标配十分有必要。
发生侧撞时,非撞击侧乘员的安全风险极大。E-NCAP针对中间安全气囊有评分。
汽车碰撞测试的终极目标之一是逼近真实的、严苛的事故工况。就好比终身大事——高考,如果总是做入门级难度的考题,等到千军万马过独木桥,自然你就是被挤下去的那个。
可以预见,IIHS汽车侧面碰撞在未来一阵子的表现不会太好,希望阵痛早些过去,汽车安全能再次提升。也更希望国内的C-IASI、C-NCAP也能跟进这些测试,如果不能作为必选科目,作为附加题也是不错呢,肯定能吸引大批企业前来展示。
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