轿车A柱铁皮里面是什么样的,里面是空心的吗?

陶萨


汽车A柱并不是「铁皮」——里面是高强度钢

分析汽车结构强度时总会提到“某某柱”,什么是柱呢?简而言之,柱的概念是用作汽车车身结构的加强,字面上的意思就像是“顶梁柱”一样;不同车型有不同数量的柱,比如三厢与两厢轿车只有三个柱,由前至后分别为前档位置A柱,前后门之间的B柱,以及后方三角窗的C柱,结构特点如下。

SUV与MPV车型则多出D柱,因为后排三角窗的尺寸加大了很多,车身长度也加长了很多;顶棚与底盘的结构连接需要进行更高强度的加强,所以多出的D柱也会由高轻度钢材打造。


不过不同位置的柱使用的材料强度会有很大的差异,原因在于碰撞测试的局限性。

1:驾驶门一侧的A柱与B柱总会使用所谓的“超高强度钢”,指屈服强度在1500Mpa(兆帕)左右的热成型钢——这是非常理想的钢材。而之所以A柱会使用热成型钢,原因在于NCAP机构或诸如IIHS与CIASI等服务于保险业的车辆碰撞测试机构,其碰撞测试项目中有【25度偏置碰撞测试】,指撞击驾驶员一侧的车头,测试的动态状态大致如下。

偏置碰撞测试只测试驾驶员一侧,因为左舵车的区域为右侧通行,对向车辆的碰撞主要会撞击驾驶员一侧。于是碰撞测试也会测试这一范围,至于上图的测试出现A柱的折断并不具备代表性,此类安全等级很差的车辆毕竟是少数,大部分中高端定位合资品牌汽车以及国产过渡级及以上等级的汽车表现都挺好。因为明知车辆可能会拿去碰撞测试,也明知这一角度的结构需要极高的强度才能有效保护自己的用户,良心车企总不会无视A柱的强度——热成型钢是基础。

2:B柱的碰撞测试也是同理,侧面碰撞测试也是只撞击驾驶门一侧,所以这根B柱也会使用超高强度钢材打造。然而问题来了:副驾驶员一侧是不会参与碰撞测试的,那么右侧的A/B柱使用强度较低的普通高强度钢(屈服强度1000Mpa左右)则成为大部分企业的“共识”,只是很少一些量产车会使用与左侧A/B柱相同的材料,这些车的被动安全保护水平会很高。不过这些车也是凤毛麟角,除了部分自主品牌以外,只有一些定位豪华等级的合资或进口车才会使用。

在了解了A/B柱的功能与两侧强度的差异后,进一步需要了解的是A柱的结构特点。很多人认为实心的A柱才能保证足够高的强度,实际这是一个错误的理解;因为在材料领域中总会提及一个词汇叫做“应力”,需要打造成为各种角度与形状的A柱热成型钢板会因设计而改变应力,弯曲后的钢板可能出现结构阻止的缺陷。为了改善这些缺陷则需要对A柱进行结构的“改造”,比如利用加强筋或者打孔再利用结构加固等等方式;所有开始“千疮百孔”而且挺“消薄”的A柱,实际强度是相当高的。同步同理看似中空且不够强的B柱也会很坚强。


A/B柱的强度缘何高于C/D柱

汽车正面碰撞的概率高于被追尾,在交通事故的统计数据中可以这样定义。而车辆正面碰撞承受的惯性作用力会非常大,因为汽车车身总会有1~3吨的整备质量。不夸张的说——汽车高速碰撞障碍物时就像是“炮弹”一样撞击,如果障碍物的强度大于车身结构的强度,结果自然是车辆结构的变形。汽车的碰撞保护结构是一套科学而系统的结构,撞击力的传导流程如下图所示。

简单描述:防撞横梁承受轻度撞击可以不损坏,重度撞击会将撞击力传递至可被压扁的金属吸能盒。如果撞击力仅足够压扁吸能盒则会就此而止,如果撞击力过大则会通过吸能盒传递至纵梁再传递到A柱。假设撞击力过大造成横梁折断,此时通过纵梁传递至A柱的撞击力则是巨大的,如果A柱强度不够高则会出现弯折,最终会是驾驶室的变形出现对驾驶员的挤压,后果会非常严重,所以A柱必须很强。

B柱固定在前后车门的中间,其结构同时保护了前后排,所以B柱也需要很高的强度。而C柱与D柱之间有翼子板的金属结构进行了相对全面的保护,即使是七座车也不用担心第三排的横向撞击。D柱的强度也不用像A柱一样那么夸张,因为被追尾的概率比较低,且毫不减速的直接碰撞追尾也是不现实的;所以D柱只要能保证撞击力的正常传导,三厢车配合尾箱的“吸能”、SUV/MPV等车型依靠平直尾门与车身框架的结构强度补偿则可以达到合格的安全保护等级——当然以工程塑料尾门打造的某些车辆不在讨论范围内。


汽车安全保护等级——车身覆盖件并不起到绝对作用

很多消费者在购车时总会按一按车门板或引擎盖,以能否按得动或用多大力量能按动,作为评价汽车安全等级的标准。然而这是非常不科学的方式,因为这些所谓的“铁皮”或“钢板”更多作为装饰作用,真正起到保护碰撞保护作用的是车身的框架,也就上上文配图中的结构图;结构的概念就像是人体的骨骼,支撑起人体站立(形成形状)的是骨骼框架,而外部的钢板就像是人的“皮肤”,起到的是美观与一定程度的防护隔离作用,并不起到碰撞保护效果——充其量是碰撞中防止碎片飞溅到车内。

所以车身覆盖件(“铁皮”“钢板”)的薄厚并不是重点关注点,很多在CNACP或CIASI两大机构测试中拿到优异成绩的汽车,这些车的“铁皮”可以轻松按得动;然而这只是为了进行车身轻量化,实现有效的节油而已。而某些碰撞测试成绩极差的汽车,其“铁皮”厚度超1mm感觉会很坚实,只是这些车的真实防撞能力会很差,覆盖件的厚多多少少有一些“掩盖”“掩饰”的味道。


总结:A/B/C/D柱的强度总是越强越好,但在不可能都很强的前提下,至少A柱与B柱要使用热成型钢打造。不同品牌的汽车大多会公布车身结构用料的比例数据,参考这些数据可以大致判断车辆的被动安全水平;至于没有数据公布的车辆不能一概而论品质低,但是也确实会令人有些疑虑,好在这些车以冷门车为主。其次数据中所谓的高强度钢比例占比多少只是账面数据,其中涵盖了600/1000/1500左右三个等级的钢材,其中1500Mpa左右的热成型钢占比往往不具体描述,这就需要对应结构图进行简单分析和计算了。


安全的汽车才能让人放心的驾驶,在选车时更多关注车身结构才是老司机。




天和Auto


说空也不空,因为比起单纯的管状结构来说A柱里面还有很多层结构。但是A柱也并非完全实心的,否则重量太大了。

上图是一个展车,用来展示车身安全结构的。可以看到图中A柱部分有两种不同的颜色。其中白色部分就是量产车上我们能看到的最外层,叫做蒙皮。而里面那层紫色的是A柱的加强结构。所以从这点来说A柱并不是空心的,毕竟单层钢板构成的A柱实在太单薄了。

现在的家用车都是承载式车身,车身的框架结构都是用一个个冲压成型的结构件焊接起来的,根据车身安全设计不同的部位使用不同强度的材料,然后组合焊接成车身整体。而且不同部位根据安全设计需要也会采用不同数量的结构件。比如A柱、B柱这些对强度 要求高的部位都是很多层结构,这样才能保证有足够的强度。所以从这点来说A柱并不是像钢管一样只有一层里面就是空的,而是很多层结构。

比如上面这张图,将A柱蒙皮切割开做展示用。可以看到里面还有加强结构。这样才能保证A柱有足够的强度。

为了大家能更好地了解,我们找来了这样一张图片。这是A柱的横断面,可以看到里面有很多层结构件,它们共同作用提高了A柱的抗冲击能力。

还有更狠的,上图是某品牌的B柱横断面,可以看到其内部加强层很多,更厉害的是中间还塞着一根实心钢棒。这样在出现撞击时就能尽量保证乘员舱的结构完整,尽可能保证司乘人员的安全。

虽然A柱看起来是比车身其他部位使用了更多的加强结构件,但这并不代表A柱就足够坚硬。因为这所谓的加强只是针对汽车其他部位而言的。很多严重的事故中A柱变形并不稀奇。

我们都知道在25%偏置碰撞测试中A柱是否变形是考验车辆A柱强度的重要指标,因为这种测试规则下碰撞刚好避开了底盘纵梁,测试中首先是保险杠与刚性壁碰撞,然后是防撞钢梁(前提是防撞钢梁足够宽),然后是汽车的轮子和悬挂,然后就到了汽车座舱。由于前面那些部件在高速碰撞下根本起不到有效防护,所以大部分的冲击力就加载到了座舱上。而A柱恰好就首当其冲。所以有些车A柱如果不够结实的话在25%偏置碰撞中就会暴露无遗。

但是碰撞测试毕竟无法代表实际情况。因为测试的车速和碰撞位置都有规定。而实际发生事故可能千变万化。比如上图这种“断头台”式的碰撞,谁家的A柱也经不起这样的冲击力。所以说汽车再怎么说安全也只是能在一定的速度范围内尽可能护人周全,超过了这个范围谁也没办法。所以说安全不仅仅看A柱的强度,更重要的是看人的安全意识。


爱车大家说


来看看斯巴鲁森林人A柱剖面图。斯巴鲁车子碰撞测试一向很好。美国IIHS测试经常为推荐最安全车辆。




沙漠甘泉518


A柱是指前风挡玻璃两侧的立柱,位于发动机舱与乘员舱之间。汽车的A柱除了起到连接车顶与车身的作用以外,还有一个非常重要的作用就是在汽车前部正面碰撞中首当其冲,起到保护乘员舱不变形、防止车轮、悬架等侵入乘员舱的作用。

A柱在车辆设计就是个矛盾体。太大影响驾驶员视线,太小又不能有足够高强度来承受碰撞力。故A柱作为车身结构件要求其必须具备高强度的屈服强度(多大的力能够把金属材质弄变形)和抗拉伸强度(多大力能把金属材质弄断),所以日常汽车的A柱都是使用高强度的热成钢制造。但只要是金属材料就受应力(材料本身内部抗拒变形想恢复原样的力)影响。所以为了应对应力的影响。制造A柱过程中会人为的改造其结构其中有两种方法。一是在钢板夹层内加强筋二是在夹层外打孔在利用结构焊接固定。故A柱严格来说并不是空心的。

说到A柱,随便也来了解下A柱发展变迁史。最开始的汽车是没有A柱,到了50、60年代因行驶速度快石头等异物飞溅,也因玻璃的发展才有只有一根手指粗细汽车A柱。随后A柱材料随着科技不断变化也在变化,因没有统一的标准,故每年都出现了大量汽车侧翻事故且损失惨重。直到2008年,美国公路安全保险协会IIHS的车顶承压测试结果出炉,让厂家们纷纷出台改进计划,加强A柱的强度,并逐渐形成今天标准。比如25%偏置碰撞测试等都是检验A柱强度的方法。

在高强度的A柱也不能保证我们行驶安全,行车安全还是靠大家日常驾驶时要遵守交通规则。安全行车,胜在你我!


希望我的回答能为您解答疑惑并有所收获,我是自在如风,没有经天纬地之才,但知无不言言无不尽。一起探讨更多汽车知识!


自在如風


A柱里常规会有排水管,会有一些线束,喇叭,还有一些再生棉等填充物。

高端一点的车可以集成安全气囊。

在未来还能集成LED屏和摄像头,把A柱变“透明”,更好的检测到盲区的障碍物或行人。



东北车圈


硼钢



我的排位


你好,本人主机厂白车身机器人调试工,你的这个问题,A柱一般由三层焊接在一起,最外面是冲压的钢板大概0.7mm厚,再里面就是高碳钢内板焊接在一起,一般内板和外板中间在A柱B柱间夹了一层高碳钢钢板,一般都大同小异,都是这种做法,只是焊接工艺和顺序不一样。


印第安老斑鸠啊啊啊


我来回答你的问题。

首先我认为即使有一些车型的a柱是中空的,但是中空的往往也采用了加强结构的设计,或者采用高强度钢材作为材料来增加强度。

这是由于a柱在车辆发生碰撞的时候,是起到保护驾驶员的作用的,所以往往a柱内部都会采用加强筋的设计,毕竟在碰撞实验中,首先关注的就是a柱变形的情况,所以在发动机仓变形的情况下产生的吸能会向车身延展,而不会对a柱产生变形的状况。

让我们看一下发生碰撞时车身的情况,首先配备有前防撞钢梁的车会首先由前防撞钢梁来抵抗冲击,如果冲击力过大,前防撞钢梁无法通过变形来吸收的话,那么发动机腔会产生形变来吸收动能,这时发动机支架会发生形变,尽量在第一时间让发动机脱扣避免发动机被挤进驾驶室导致驾驶员腿部受伤。如果还是抵御不了冲击的话,那么a柱会起到保护作用,动能会向车身部分延展,有车身的形变来吸收动能,同样b柱和c柱也会对后排成员产生保护作用放置产生形变倒是人员受伤。

同时我们也可以看到像是斯巴鲁这种低调的品牌,曾经多年在美国的安全车身榜单上名列前茅,他的a柱的结构可以说是强壮到了极点,安全性也就不言而喻了。

希望我的回答可以帮到你。


爷说车


里面空的,但有加强筋!



L仁X


你好,汽车A柱外边是一层铁皮,里边还有加强筋,也就是车的框架。

为了减轻汽车碰撞时乘员的伤亡,在设计车身时着重加固乘客舱部分,削弱汽车头部和尾部。当汽车碰撞时,头部或尾部被压扁变形并同时吸收碰撞能量,而客舱不产生变形以便保证乘员安全。





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