难度很高的碰撞测试 车企是如何通过的?

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年前关于帕萨特（查成交价|参配|优惠政策）25%偏置碰撞的视频，全网屏蔽。和你一样，我当时也看了碰撞视频。可以说，销量再好，也掩盖不了帕萨特客舱变形的事实。网友纷纷指责帕萨特偷工减料，然后沃尔沃S60（查成交价|参配|优惠政策） 25%偏置碰撞的出色表现更像是火上浇油，让熟悉40%偏置碰撞的网友再次兴奋起来。其实这种小偏置碰撞早就被车企研究过了，不同的车企有各自共同或独特的技术特点。在本期中，

一、为什么要做小偏置碰撞测试？

目前，我们所有的碰撞测试都是从车祸中吸取的教训。根据美国IIHS的数据，正面碰撞的概率很高，美国约22%，英国约27%。

在正面碰撞中，小角度碰撞约占总数的三分之一，最重要的是小偏置碰撞非常容易造成乘员舱变形，尤其是腿部和脚部受伤，因此小偏置车辆的测试迫在眉睫。

2.25%偏置碰撞的秘诀是什么？

虽然都是偏置碰撞，但是25%的偏置碰撞和40%的偏置碰撞有很大区别。在40%偏置碰撞中，碰撞能量主要通过底盘一侧的纵梁，以及前纵梁和副车架传递。一般来说，传递能量的路线还是有很多的，同时又能有效吸收能量。目前大部分车企在这个碰撞项目上都能获得不错的成绩。

之后，因为能量传递路线不同，我们来看看25%偏置碰撞对约束系统的布置是否也有影响。约束布置一般考虑碰撞瞬间安全带与气囊的匹配，本次匹配将在专业领域引入车辆B柱减速波形的概念。这个概念我就不多解释了。只要知道，从碰撞到静止的过程越快，减速越大。那么正面碰撞中，100%正面碰撞和40%偏置碰撞都比较快，所以减速会很大。

上图可能太晦涩，只要知道小偏置碰撞约束系统的布置不需要额外改动，40%偏置碰撞约束系统的布置就能满足小偏置碰撞的要求。

其次，这是最重要的一点。小偏置碰撞中，由于碰撞时碰撞点在底盘纵梁外侧，作为主要吸能结构的纵梁不起作用，大量能量被上部纵梁吸收传导。因此，当前结构整体吸能不足时，客舱会承受较大的压力，如果客舱材料不好，会因受力较大而变形。

3.从碰撞后车身的位置，我发现了一个有趣的现象。

在观察碰撞的过程中，我还发现了一个有趣的现象。碰撞停止后，车辆通常有两个位置。一种是车头向前，但继续向前滑行，最后停在刚性避障前方；第二种是碰撞后几乎立即停止，发生横向位移。最后，碰撞车辆与刚性避障成90度角。

更多精彩视频，均在车载家庭视频频道。

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这种现象有什么原因吗？也许下面的模型可以很好地说明这一点。让我们假设一个简化的运动学分析。当两辆完全相同的汽车以64公里/小时的小偏距发生碰撞时，一辆汽车在碰撞后会继续向前滑动，另一辆汽车在碰撞后会停止，此时，在力的作用下会发生横向运动。两车碰撞的减速度明显不同。滑行车的减速度明显比停下车的减速度小很多。如果减速度小，最终的冲击载荷就会小。所以单从减速度和碰撞载荷来说，滑行车对乘员舱造成的伤害会比较小。如果考虑到其他方向运动造成的能量消耗，碰撞后车辆继续向前运动时，多余的动能也会被分散。

当然，以上只是简单的分析。根据美国国家碰撞分析中心的数据，他们对碰撞的停止位置进行了相关研究，将沃尔沃在碰撞后的前向运动和碰撞后的前向运动归因于车身结构设计的差异。沃尔沃的车身结构设计是在碰撞过程中一边“弹开”一边塌陷吸收能量，而其他情况则更倾向于传统的能量吸收和能量传递。

第四，抛开外观，车身前部结构才是最终因素。

所以，当我们抛开现象，最终回到问题本身:车身结构设计。

提示:在车身设计中，环形结构是一种技术性很强的设计思路，通常包括安全环、吸能环和耐久环。我们常说a柱和B柱属于前门环范畴，属于安全环。汽车前部的两个纵臂和前防撞梁组成的环是吸能环的重要组成部分。前后窗外侧的环形结构一般属于耐用环。

在2021年IIHS第一次25%偏差测试中，通过测试的两款车，沃尔沃S60和讴歌TL（查成交价|参配|优惠政策），都有这种设计。后来，美国和欧洲的碰撞分析中心认识到这种设计在小偏置碰撞中的重要作用。

当时测试的奥迪A4和宝马3系（查成交价|参配|优惠政策），并没有将上纵梁与底盘纵梁进行圆形结合，而是相对独立的传动路径，因此向客厢传递了较大的力，导致客厢变形。同时，由于受力过大，对整车质心产生了巨大的扭矩，这也是造成车辆横向旋转的主要原因。

除了霰弹枪环的设计，第二点来自于副车架的优化。沃尔沃汽车在小偏置碰撞时，碰撞侧车轮经常脱落。这种现象是通过副车架和悬架控制臂的特殊设计实现的。

以上分析都是围绕车身结构进行的，并不代表车身材质不重要，两者缺一不可，但结构的分析相对更清晰。在材料方面，使用强度更高的钢材是提高碰撞性能的必然因素，所以有了合理的能量传递路线，我们最终才能获得优秀的乘员保护能力。

目前使用霰弹枪-圆环结构的车辆越来越多，例如SAIC的荣威RX5 MAX就是一个典型的例子。采用霰弹枪-圆环结构的车辆在25%偏置碰撞中也取得了不错的成绩，此外还有讴歌、现代等。

5.不同车企的对策是什么？

在最后一部分，让我们来看看除了沃尔沃的吸能环设计之外的其他独特车身设计。

1)本田ACE车身结构

先来看看本田的小偏置碰撞测试。在IIHS测试中，雅阁（查成交价|参配|优惠政策）和思域（查成交价|参配|优惠政策）都取得了不错的成绩。然而撞车后，车并没有大幅度打滑，而是掉头了，这是我们原本讲的两个现象中的第二个。我们认为结果可能不太好。不过从测试结果来看，本田的表现还是非常不错的，这与ACE的车身结构有着密切的关系。

那为什么霰弹枪环结构也设计了，却没有像沃尔沃车型那样前进？本质原因是本田ACE的霰弹枪环结构的连接形式。

因此，对于ACE车身来说，小偏置碰撞时，由于前车身设计，汽车会横向移动，同时上纵梁和下纵梁也可以吸收和分散能量，从而保护乘客的安全。相比较而言，沃尔沃的想法有点类似，就是在小偏置碰撞中“弹起”车身，同时让客厢门槛梁与刚性避障进行二次接触碰撞，会对客厢侧栏提出很高的要求。

2)奔驰、宝马等车企前保险杠的加强和延伸结构。

加长驾驶员保险杠，采用特殊结构改善25%偏置碰撞的结果，也是很多车企选择的方案。与沃尔沃和本田的ACE车身相比，该方案的技术要求相对较低，成本控制较好。

一般在保险杠侧面设计一个横向位移导向机构，碰撞后可以将车辆推开。一般来说，这种情况下可以获得良好的乘客舱性能。欧洲动力测试中心曾经对其进行过单独测试，发现响应测试效果确实不错。奔驰C级（查成交价|参配|优惠政策）、宝马3系、福特福克斯（查成交价|参配|优惠政策）都采用了这种设计来应对IIHS的小偏置碰撞测试，但随着时间的发展，这些车企也开始将其与霰弹枪-圆环结构结合使用。

3)斯巴鲁环体设计

除了沃尔沃，还有一个品牌在IIHS测试中始终名列前茅，那就是斯巴鲁，斯巴鲁SGP平台的车身设计精髓就是圆形车身设计。

4)丰田TNGA架构的霰弹枪环结构

丰田TNGA结构采用了非常明显的霰弹枪环结构，同时做了改进，比如将上纵梁延伸到纵梁和前保险杠，形成了出色的能量分配线。

这可以弥补车身整个前部结构吸能不足的缺陷，同时可以避免乘员舱在变形过程中承受较大的纵向载荷。是一个优秀的车身设计方案，新凯美瑞（查成交价|参配|优惠政策）的碰撞结果也可以证实这一点。

编辑总结:通过这篇文章，我们对小偏置碰撞的各个方面都有了详细的了解，尤其是车身前端的结构设计。每种方案其实都有自己的优势和问题，是不同车企在衡量成本和结构设计后综合出来的。当然，作为消费者，详细了解不同品牌的车型结构，有助于我们更准确地选择适合自己的车型。另一方面，随着技术的迭代，小偏置碰撞也不难达到好的效果，就看车企是否对司机负责了。