03.06 汽车防撞梁为什么不用铁轨那种钢材?

忆淇風發


其实汽车上的“防撞钢梁”因为字面意思,让不少人对其产生了很大的误解,认为它的作用就是用来防撞的,越厚、越结实车辆就越安全,所以就产生了“为什么不用铁轨那种材料”的疑问,实际上防撞钢梁的主要作用是用来保护前后各种零件,最早是保险公司提出来的,目的在于降低一些轻微撞击中车辆的损坏程度,从而减少相应的维修费用,如果是到了碰撞安全性的层面,防撞钢梁起不到太大作用,毕竟一两吨重的车身,所带来的冲击力不是那薄薄的防撞钢梁能承受的。

那为什么不能把防撞钢梁做的特别厚重?
很多人说这是减配节约成本,实际上与这方面的关系并不大,因为车辆要想安全性高,必须要有一定的缓冲,尽最大程度减少能量传入车辆内部,否则就会有更多的能量作用到人员身上,没有缓冲的设计也许车身看起来很完整,但内部人员可能会震的难受,也许说到这里还是有人不理解,那就举一个简单的例子:


假如一个鸡蛋用铁皮包住,从一米的高度落到地面上,那结果显而易见会碎掉,此时铁皮相当的完整,可能量却被传递给了鸡蛋,当然此时一定会有抬杠的人出现说:那用纸包住就安全了?答案是也不安全,因为也不能给予相应的保护和缓冲,假如此时用海绵把鸡蛋包住,那在落地的瞬间,多数能量都作用到海绵上让其发生形变,鸡蛋很可能会因此而不碎,海绵对于鸡蛋来说就是安全的,人和车的关系也差不多,安不安全是看把人保护的怎么样,而不是车损坏的如何,因此把车做的类似“海绵”就很重要了,现在设计方向为车架前方用来缓冲,而乘员舱要有足够的强度,这在多种结构中相对是最安全的。


所以防撞钢梁如果真用铁轨材料,那很有可能会影响到整车的缓冲,在一些撞击中车辆可能看起来很完整,但内部人员却震的难受,这样的意义并不是很大,毕竟安全是看人而不是看车,只是现在对于安全的理解还停留在车辆阶段,所以往往会看车辆的损坏程度而判断车辆是否安全,从而又出现了有人用手指按压、敲击钣金来看汽车安全性的做法,反倒是不太相信一些专业碰撞测试的结果,类似防撞钢梁的还是保险杠。

保险杠这个名字听起来好像是让车辆更加保险,理论上也是越结实越好,可实际上都在使用塑料材质,其实保险杠更多的是为了行人,如果汽车与行人出现撞击,那材质太硬的话,显然对行人很不好,软一些的塑料材质相对而言要好一些,不过这对于极个别人而言很难理解~“为什么自己的车要为别人考虑?”而且这类人开车往往把马路都当做自己的,解释起来确实有一定难度,好在只是极少数再加个汽车厂家不这样想,所以在现实中并没有什么影响。

综上所述,防撞钢梁的作用基本决定了它不适合用强度太高的材料,毕竟汽车并非整体越结实越好,当然该结实的地方强度一定要高,合理的缓冲区也不能少,这样才能真正提高对人员的安全性,现在基本都已经认可了这种理念,在设计思路上越来越接近,所以在车型碰撞测试中都是零件散一地,有的是不可避免,也有很多是为了缓冲。

希望以上分析能对大家有所帮助!


汽车实说


【导语】汽车的防撞梁是安装在车头还有车位塑料保险杠内的金属材质横梁,一般使用的铝合金的材质,由于防撞梁是隐藏的结构,所以近些年来有些车企为了节约生产成本就把防撞梁节省掉了,那么为什么汽车的防撞梁不用铁轨那种钢材呢?我们下面简单分析一下:

1.铁轨钢材质量非常大

现在的汽车生产都是讲究轻量化,轻量化的车身可以有更好的操控性和燃油经济性,而火车铁轨的质量是非常大的,我自己曾经试过想拿起一节半米长的铁轨都要费好大的劲儿,如果把汽车防撞梁都换成铁轨那种材质的话,那么光前后的防撞梁可能都让汽车重了两百公斤。

而且是在前后的顶端位置,多出来的这些质量将会对汽车的操纵造成非常大的影响,会有一种负重拖泥带水的感觉,所以从重量上来考虑的话,汽车是不适合使用铁轨钢的。

2.失去了防撞钢梁的作用

有些朋友以为只要防撞梁够硬,就可以抵御掉撞击,但是没有理解的是,即便是防撞梁使用铁轨那种刚性的材料,那么发生碰撞的时候,防撞梁不变形,那么固定防撞梁的车身结构上就不会变形了吗?假设使用合计的防撞梁,在发生碰撞的时候防撞梁变形吸能,车身没有变形,这种情况下只需要更换防撞梁即可。但是如果使用的是铁轨那种刚性的钢材,在发生碰撞的时候可能需要更换的就是车身连接的位置了,有些可能还需要切割焊接。

而且,如果使用的是铁轨钢的话,一旦发生严重的碰撞,“铁轨防撞梁”就会从防撞梁变成凶器,由于刚性非常的大,不会轻易变形,所以车头受到严重撞击的时候,铁轨会侵入车身,对人体造成严重的伤害,原先保护车内人员的防撞梁这个时候就变成了一个大杀器,我想一般的车企应该不会这么做。

3.生产成本的控制

现在的汽车生产都是需要控制生产成本,以让出更多的利润给到企业和经销商,这也是为什么这几年来一些车甚至直接就把防撞梁省略掉,用一些泡沫在里面代替的原因了,既然连一般的合金保险杠一些车企都想省略掉的话,更别说昂贵的铁轨。

总而言之,对于汽车防撞梁来说,主要是从两个方面来考量,一个方面是防撞梁的作用,另外个方面是防撞梁的造价,防撞梁的作用是一定程度上降低车头内部的损坏,一般会使用合金材质。火车铁轨钢不管是从作用上还是从造价上都不符合汽车防撞梁的定位,所以是不能使用的。

请关注:明说汽车那些事,和你分享更多原创精彩内容!


明说汽车那些事


铁轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的车轮前进,承受车轮的巨大压力,并传递到轨枕上。


国产钢轨牌号主要有U74、U71Mn、PD2、PD3和BNbRE,强度级别为800、900MPa和1000MPa级。钢轨淬火后,强度可达到1100-1200MPa或1200-1300MPa级。

一般超过800Mpa的,就可以称之为超高强度钢了。汽车上的超高强度钢主要出现在A柱、B柱、地板通道、侧防撞钢梁等地方。比如下图这种,就是白车身强度分布。


相比之下,汽车防撞梁普遍采用铝合金、单片冲压钢板或单层辊压式防撞钢梁、玻璃钢等,他们的强度要低得多(小于300Mpa)。

为什么防撞梁的强度这么低,并不是厂家在偷工减料,而是它的工作特性使然。防撞梁往往是金属制成的,而且往往会配备吸能盒,防撞梁的主要作用是低速碰撞保护、高速碰撞溃缩系能的作用。

低速碰撞保护的目的是汽车碰撞时不会伤及汽车,保证汽车受到碰撞之后变形最少,把后期维修成本降到尽可能低。


而高速碰撞溃缩吸能指的是高速碰撞时,能把碰撞能量吸收一部分。试想下,如果防撞梁是硬邦邦的,碰撞的能量就不会得到吸收,能量将直接通过前纵梁直接传递到车舱内,造成车内人员伤害(比如降低颈部冲击)。

总之,白车身强度设计讲究张弛有度,并不是所有位置都是硬邦邦的才好。而且就现代汽车设计思维来说,优先保护的是人,再才是设备。


东拉西车


对防撞梁的理解有偏差,防撞梁不是万能防撞防护措施,防撞梁主要应对的是时速40KM/h以内的低速碰撞对车内乘员和发动机舱重要配件的保护。

防撞梁需要具备一定的强度和刚度来保证碰撞冲击的承受力和抗形变能力,所以它不是越厚越好或者越硬越好,因为到了某个强度的撞击力临界点防撞梁也是需要通过形变来吸收冲击的(比如撞树和撞电线杆)。

而假如把防撞梁换成铁轨的一段,其强度是足够大到车子被撞散架而防撞梁却玩好无损,在纵梁达到承受极限被破坏后前防撞梁可以轻而易举被推进驾驶舱。又或者正面25%碰撞前防撞梁还好好的而纵梁就已经受损,这种维修成本将大大提高。



毕竟汽车只是汽车不能当装甲车来设计,而汽车的防撞框架往往是“该硬的地方硬,不该硬的地方不会上强度太高的材质”这种此消彼长的设计原则,这就导致它的抗冲击能力不可能是全方位一致的。所以,即使前防撞梁设计的再后强度再高如果发生碰撞也不可能完全发挥出它的“硬性”或者说“有效保护性”。此外,防撞梁的设计不单单考虑车辆保护方面,还得考虑到维修经济性、轻量化、成本等等一系列问题。

防撞梁不是保护乘员安全的唯一屏障。防撞梁的主要作用包含两个方面:

第一:低速碰撞保护发动机舱重要零部件以降低损失,一般是40km/h以下配合吸能盒能起到很好的保护作用。

第二:中高速碰撞配合吸能盒+纵梁+A柱+上横梁+安全带+安全气囊对车内乘员的保护。

所以,防撞梁≠汽车碰撞安全性的全部!它不是越厚越好,但是强度和刚度必须达到一定标准。

车辆防护标准差不多是这样的:

超低速行驶时(5km/h以内)汽车的前保险杠是第一道保护防线,但它主要是对行人碰撞的安全保护,所以多用一些易形变、吸能的塑料材质。

低速行驶时(40km/h左右)汽车的防撞梁能起到有效保护发动机舱的作用,至少外层塑料件相比发动机、变速箱或者水箱便宜多了。

中低速行驶(40-50 km/h)此时吸能盒很可能就派上用处了,防撞梁把冲击力分散给吸能盒致使溃缩从而缓解冲击,对行人和重要部件都能起到保护作用。

中速行驶(60km/h)此时防撞梁和吸能盒已经起不到有效保护,冲击力会扩散至纵梁、A柱和其它加强附件上。意思就是超过60 km/h防撞梁已经完成了自己该完成的任务,剩下的就交给纵梁和A柱、上横梁等超高强度附件,所以即使是铁轨它再硬、再厚也无关紧要了因为用不上。不过实际防撞梁的强度设计往往还是高于60km/h冲击,一般情况400-500Mpa高强度钢都能承受,这个强度也是大多数乘用车钱防撞梁强度。

中高速行驶(80km/h以上)这个速度发生碰撞我认为您应该把更多希望寄托在A柱、纵梁和其它加强筋、安全带、安全气囊上而不是防撞梁。

因此,可以说防撞梁在常见碰撞中更多的是起到保护发动机舱等重要部件来降低维修和补偿损失,当然它对低速碰撞也有缓冲驾驶室冲击的作用但低速碰撞本来对驾驶人员来说伤害还不算太大。高速碰撞就要用到车辆一切可以用到的安全防护而不单单是防撞梁,这就是为何各国的碰撞测试基本不去测试高速碰撞。因为大家都懂,高速碰撞很大概率看的是看命和运气而不是那几根防撞梁。



记得有个美国媒体统计说的大概是:时速超过100km/h的高速碰撞事故死亡率约是75%,而时速120km/h的高速碰撞死亡率是80km/h的8-10倍。所以,安全驾驶才是最安全的保障,不要单纯的认为防撞梁可以防护一切,也永远不要去尝试。

补充:正常情况遇到潜在危险都会下意识松油门踩刹车所以虽然你车速当时120km/h但是很可能在碰撞前一刻已经降到80km/h以内。所以杠精们不要谈“以前自己……、朋友开多少碰了都没事……、见过谁开多少碰了……”等等之类的抬杠话,我更建议大家去相信统计数据而不是个例。


旋转的方向盘


其实只要消费者愿意买单,车企完全可以用铁轨钢材给我们造汽车,但现实中可能吗?

明显是不可能的!

汽车在发生碰撞时,我们可以把整个车身大致分为3个吸能区域:

1、防撞梁的吸能区域;

2、车身前纵梁和副车架的吸能区域;

3、强度和刚性均较高的驾驶舱吸能区域;

第一个区域是通过防撞梁和吸能盒的变形,对冲击力进行初次吸收和力的分散,把冲击力传递给最重要的车身前纵梁和副车架的吸能区域,而这个区域则将对力进行最大程度的化解,甚至是直接用分解车体的方式来将冲击力进行碎片化处理,而驾驶舱则是承受前面两道防线都失守后的最后力量。

铁轨用的是轨道钢,它分为轻轨和重轨,钢材成分大致分为:普通含锰钢轨、含铜普碳钢钢轨、高硅含铜钢钢轨、铜轨、锰轨、硅轨等。轻轨的钢材每米重量大约是5-24KG,而重轨的钢材每米重量大约为33-50KG,所以从车身轻量化的角度来讲,铁轨肯定是没有铝合金防撞梁轻。

在关于汽车防撞梁的设计要求中,我们可以把防撞梁的功能概述总结为如下几条:

1、在发生低速碰撞时,保护车架不会产生破裂或者永久变形;

2、当发生100%的正面碰撞时,第一时间起到吸能的效果;

3、当发生非100%的偏移碰撞时,除了在第一时间起到吸能效果以外,还应在第一时间起到冲击力传递的效果,让偏移碰撞时车身两侧受力尽量均匀;

4、防撞梁为可拆卸的结构,便于维修和降低成本。

通过对防撞梁功能性的了解可以看出,不会产生永久变形、对冲击力产生吸能效果,保证车身两侧受力均匀等,才是防撞梁的主要作用,而不是它字面上所写的防止碰撞。

那么如果采用铁轨来作防撞梁,铁轨的工字型结构、铁轨材质的硬度以及铁轨所具有的强制钢材不膨胀性等特点,铁轨是无法对碰撞时的冲击力起到有效地缓冲,同时也不能像铝合金能对冲击力进行有效地传递。

因此如果用铁轨做防撞梁,当发生碰撞时,车内的人员就会感觉是铁锤砸在了一块钢板上,车内由此而产生震动将会直接对人体造成较大的伤害,所以防撞梁不适合用硬度过高的材质。


壹车热评


其实很多人对于汽车上配备的前后防撞梁,是会产生很大的误解的。认为既然是防撞配置,它的结构就应该是越厚重越好,只要材料足够结实就能够保障车辆的安全性,因此也就产生了类似像为什么防撞梁不用铁轨,甚至是更厚重的材料来制作的问题。那事实上防撞梁所起到的作用是为了保护车辆在碰撞发生时,保障车辆的其他零部件遭受的损失更小。同时也能够减轻撞击的力度,给车内乘客营造一个更加安全的乘坐环境。

如果大家有见过,把一台车前后保险杠拆掉的场景就会知道,其实汽车防撞梁是一根薄薄的钢梁而已,所能承受的撞击力度,也不会太大。基于这种情况,可能有些人就会问,那么为什么不给防撞梁使用更厚重的材料?防撞梁本身能够承受更大的撞击力度呢?

实际上,这不是厂家不想把防撞梁的材料做厚,主要还是从安全性上考虑。车辆在发生碰撞时,能量会通过车体的接触,从前往后传递。而防撞梁所承担的任务是,在撞击发生时起到有效的缓冲作用,尽可能的降低撞击力传导到车辆内部,导致人员发生危险。如果防撞梁采用了更厚重的材料,看似提高了,防撞梁承受撞击的力度,却减小了其缓冲撞击力的能力。一旦这种能力缺失,碰撞发生时,撞击力度会直接作用在车内人员身上,势必会造成更大的人身伤害。

举个例子,可以拿着一把铁锤去敲击一块铁板,敲击之前,把自己另外一只手放在铁板上,然后再用力将铁锤砸向铁板,这个过程中,由于铁锤的撞击,会导致铁板产生一股能量向四周扩散,而你的手会感觉到一股震动感,力度小一点可能没有多大影响,但只要加大敲击力度,就明显能察觉到手掌发麻,这就是因为铁锤在撞击铁板的过程中,缺少了缓冲作用,铁板所承受的撞击力度直接作用在了手掌上。同理也可以运用到防撞梁上,和铁锤敲击铁板的动作不同,车辆在发生撞击时所需要承受的撞击力度,可能会比这一动作的力度大很多倍,而一旦发生撞击时,承受这种撞击力度的是乘坐人员的身体。如果没有有效的缓冲机制,阻挡力的传播,那么最终的结果可想而知。

所以说,防撞梁起到的是缓冲的作用,采用的材料绝大多数是超高强度钢材,其目的并不在于能够承受多大的撞击力。只要能够定程度上缓解力的传播,就已经达到了目的,并不是需要它一味的去承受全部的撞击力度。虽然防撞梁的存在,也有一定意义上保障车辆部分零部件的安全,可车辆毕竟还是为人服务,其首要宗旨还是应该保障人的安全,而不是车的安全。


鸿渐谈车


为什么汽车的防撞钢梁要用铁轨那样的材料?难道认为防撞钢梁屈服强度越大、材料越厚,车辆就安全了?实际上防撞钢梁从来就不是车内乘员的,而主要是对车子的保护;所以这么多年来,我们因为车子有、无防撞钢梁而不断去博弈,实际上有无防撞钢梁与车内人员的安全,没有任何的关系,实际上很多朋友都高估了防撞钢梁的能力。。。


道理很简单,车辆碰撞时纵向受力,所以承受冲击的是纵梁,而衡量如果受力,再硬、厚也没用;这就是立木千斤的意义!立木千斤的道理很容易理解,也就是即便一个细木棍,纵向受力可以承受千斤;但横向受力就极为脆弱不堪了,轻轻一掰就折断!所以源于车头、车尾的碰撞,起到支撑的都是两条纵梁,纵梁受的住、用不着横梁,纵梁受不住、用上横梁也没用,这就是横梁受不住力的原因,无论防撞钢梁(横梁)有多厚、多硬,受力的是纵梁,即便横梁用铁轨材质,强度超过纵梁也根本用不上,即便横梁不变形,但纵梁变形了,横梁还是会保持完好的被推进驾驶室,对车内的乘客造成伤害(比喻)!所以碰撞中能抵抗冲击力的是纵梁!

前、后防撞钢梁的不同用处

现如今很多德系、日系车没有后防撞钢梁,但前防撞钢梁一定会有,那么为何会出现这种情况呢?因为前防撞钢梁需要起到固定两根纵梁的作用,如果没有前防撞钢梁,那么处于开口状的两根纵梁在车辆行驶时就会产生摆动,就这么不停的晃动,时间久了能把车架子晃荡散了;所以前防撞钢梁主要就是起到与两根纵梁组成封闭空间的作用;而且咱们可以从图上清楚的看到,前防撞钢梁的强度可以达到1400兆帕,这个强度几乎超过了铁轨强度,只不过不能用铁轨那么足的料,因为太重!


至于后防撞钢梁就比较鸡肋了,因为后边的横梁有多道,所以固定作用可以满足;而最后的一道—防撞钢梁本身就是保护保险杠的,上文鄙人已经提到了横梁再硬、也挺不住来自纵向的冲击,那么后防撞钢梁干什么用的?其实就是保护保险杠的,欧、美保险业推动了低速碰撞、保险杠不能毁的法案,目的为了减少低速碰撞时,对保险杠的理赔,就是为了增加利润而已;所以欧、美司法要求车企造的车,在低速碰撞时,必须保证保险杠不毁,如何能做到不毁?只能仿效前防撞钢梁,在后边也弄一个防撞钢梁!

所以正宗的欧系车、美系车是必须有后防撞钢梁的,但日本没有这种规则,所以日系针对日本本土推出的车辆,无论高端、低端一律没有后防撞钢梁,但对于欧洲、北美推出的车型都有后防撞钢梁;而对于咱们国内而言,没有相关规则要求一定要有后防撞钢梁,所以早期的日系车大都没有这玩意,但由于咱们国内的消费者特别重视这无用的后防撞钢梁,日系车企扛不住吐槽,也就逐渐的给更多的车型配备了后防撞钢梁。。。国产火车铁轨的强度貌似1000兆帕的强度是最大,但车子的前防撞钢梁强度最高可以达到了1400兆帕;所以为什么不用铁轨?嫌弃铁轨的强度不够呗(玩笑),铁轨看着厚实,只不过是用料堆出来的,但汽车重点在于减重,给车头弄段铁轨?搞不好那一段铁轨的重量比发动机还要重,这车子还受的了么?整体结构也承受不足它,难不成把整个车架子都能弄成铁轨那般足料么?实在是没有意义了,现在的钢梁已经够用,还是那句话横梁结实、不结实,与碰撞没啥关系,纵梁承受不住、横梁不变形又能怎样?能阻止纵梁的形变么?


非专业车评


现在很多汽车因为减配了防撞梁被消费者深深的吐槽。汽车减配防撞梁确实是会令人感到憎恶,这是对安全的一种不负责任。也有些汽车使用了非常薄的防撞梁,也被消费者吐槽,那么是不是汽车的防撞梁越后越好呢?如果是换成铁轨那样的防撞梁会不会更安全呢?

首先来说汽车厂家是不会使用类似铁轨那样的防撞梁,使用铁轨这样的防撞梁还是有很多弊端或者是不足的。

1、汽车重量会明显提升,这对汽车的燃油经济性来说是没有好处的,现在汽车都在追求轻量化设计,所以说并不是汽车越重越好啊。

2、这对汽车厂家来说会增加造车成本,现在汽车厂家都比较的抠门儿,各个方面都会缩减成本的,因此也不会给你加装厚重的铁轨防撞梁。

3、这样的防撞梁并不一定安全。汽车如果加装了类似铁轨一样的防撞梁,在碰撞的时候它的溃缩能力就会下降,虽然能够很好的保护汽车,但是所有的冲击力都作用在驾驶员以及车内乘员身上,对他们的安全来说同样不利,汽车并不是越硬越好的。


实际上影响汽车安全性的因素还是比较多的,汽车本身的安全性是一个方面,但是个人的驾驶技术和安全意识是头等重要的是不可忽视的。购车的话尽量选择安全性配置好的车子,然后就是在用车的过程中,努力提升自己的驾驶技术和安全意识,确保行车安全。

CMC车友会,悦之心、悦之行,交友、自驾、摄影、越野、漂移,活出精彩,中国汽车俱乐部旗下组织!欢迎加入CMC车友会大家庭!


CMC车主俱乐部


汽车防撞钢梁到底有没有用?我看到现在好多车都已经不用钢制材料了,有些车用的还是泡沫,那么这些车到底安全吗?今天就来和大家解答一下这个问题。



关于防撞钢梁这个问题,我觉得民间有很多误解,包括网上很多文章讲到这个问题的时候也是在误导大家,为什么这么说呢?因为防撞钢梁的厚薄和它选用的材质,其实是跟它的结构息息相关的。

咱们要知道,没有任何一个车企会做慈善,把防撞钢梁做得非常坚固,像坦克一样,原因一是车很重,二是浪费材料,三是你在路上也不安全,同样也会对别人造成危害。



再者来说,防撞钢梁的整体结构是要满足两个要求的,第一个是在低速行驶碰撞的时候,它要满足行人保护,同时也要保护发动机以及发动机后面的一些部件,来使得整个车的架构在低速碰撞不会受到任何影响。第二个就是在高速碰撞的时候,你的防撞钢梁和你整个车辆的前馈区的设计就变得非常重要,要满足乘坐舱空间内驾驶者安全。那么至于说防撞钢梁,包括车身结构做到什么程度才安全呢?这里并不是说车速越快它还能禁撞就是安全,因为碰撞的情况多种多样,而最基本的条件很简单,就是说满足这个国家最基本的法律法规要求。

那么对于普通消费者而言,你在购买一台车的时候,比方十几万的车,你到底要不要纠结防撞钢梁这个问题,我觉得这个纠结根本没有必要,因为现在主流的车企他们在被动安全上是不太会去偷工减料的。要知道前后两块防撞钢梁才多少钱,真的是没有必要纠结这个问题,车里最便宜的就是钢板和塑料件。



反过来而言,这些车企在推出一台新车的时候,他是要花费几十台,甚至上百台的车来做各种各样的碰撞测试,而这些测试都是为了满足国家法规和各种碰撞标准,对于车辆被动安全的要求。对于一个普通的消费者,你买一台十几万的车,真的是不用考虑防撞钢梁这件事儿。


小曾的vlog


汽车的防撞梁是一种卸力的作用,也就是缓冲,当我们的车辆如果发生碰撞,合理硬度的防撞梁自身变形,吸收撞击的能量,这样坐在车里的人就会冲击力变小。

假设防撞梁的硬度非常的高,碰撞后不能通过自身变形吸能的话,车里的人就会有很强的冲击感,所以,防撞梁合理的硬度才是最好的。


分享到:


相關文章: