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雪佛兰探界者减轻180kg后,安全性反而提升了

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  雪佛兰探界者一直在中型SUV市场中显得有些特别,不仅在紧凑型SUV都开始强行加入第三排座椅的时候,仍然坚持自己的全系5座布局,还打出了多用在豪华品牌车型上的轻量化技术旗号。但对于成本有限的雪佛兰探界者来说,显然不可能像豪华品牌直接通过采用大量的碳纤维、铝合金材质来减轻重量,只能从结构、材料加工工艺等技术层面入手。

  

  这样的话,不仅在开发过程中可能出现一些意想不到的问题,车身结构也可能需要新的设计方案。探界者最终取得相比上代车型减重的180kg成绩令人满意,而且在目睹探界者国内首次碰撞测试实验后,还验证了雪佛兰提出的安全优化方案可行性。

  打孔、压薄都是为了减轻重量

  

  探界者车身结构上出现了大量减重孔,这是在保证车身刚性及疲劳强度等前提下,将一些多余的材料去除。这种方法目前被通用旗下多款车型采用,也是不改变材质、结构之外,最有效的减重方案。此外,探界者所应用的短凸缘、圆齿凸缘等零部件形态,也相当于这种理念的升级,通过将零件边缘减掉一个个小扇形,实现轻量化目的。

  

  因为每个零部件的不同位置受力情况都有差异,将特定位置压薄非但不会影响安全,还可以在减轻重量的同时,优化内部受力情况。探界者应用的TRB变截面滚压技术就是预先将受力较小的部位提前压薄,之后再利用薄厚不一的板材进行冲压。比如,B柱中间因为在碰撞时受到最直接的冲击,厚度要比两端增加1.0毫米,达到1.95毫米。

  合理投放不同材料,保证安全性

  

  安全性并非是由车身够不够硬决定的,而是能否在碰撞过程中保护好车内人员,最理想的情况就是车身能够将冲击力全部吸收掉。不过因为碰撞速度、角度、被撞物体等背景因素无法确定,如何选择车身刚性的临界点就成了困扰车企的难题。刚性过高则可能将冲击力传递给乘客造成伤害,刚性过低则能可能无法保存乘员舱完好。

  

  探界者的车身是通过多种不同材料结合,将乘员舱周围投放大量的高强度钢和超高强度钢来尽可能提升刚度。车头等缓冲距离较长的位置采用硬度稍弱的钢材,可以在碰撞过程中起到一定的吸能效果。其中,A、B柱的1500Mpa超高强度钢还被冲压成立体造型,内部也带有加强筋结构,改善了SUV对于车顶压力抵抗性不强的情况。

  

  车头溃缩的时候,探界者的6点式前副车架中间两个连接点还会断裂,让车架向下折叠。这样前副车架刚性就不会影响到车头的吸能效果,还会为发动机提供足够的下沉空间,避免冲入乘员舱伤害到车内人员。

  结构胶连接不同材料,有助于轻量化、提升疲劳强度

  

  与难以突破的铝焊技术相比,不同钢材间的焊接相比来说要更容易一些。探界者的点焊技术已经基本可以达到设计需求,对于一些强度要求更高的地方,还采用了结构胶与点焊技术结合的工艺。

  

  通过现场实验证明,两块依靠结构胶与点焊技术相连的钢板,在拉伸过程中优先断裂的却是焊点。虽然这里两者应用的比例与实际有所差异,但也证明了结构胶的强度。这样以来,通过结构胶就能够将钢材连接点提升到足够的强度,也就意味着不再需要采用铝材间的铆接技术了,节省下来的全车铆钉可是一份不小的重量。

  

  另外,探界者的一些部件还采用了完全依靠结构胶相连的方式。因为没有了焊点的制约,结构胶还实现了柔性化车身的效果,对超过本身负荷的冲击具有一定的缓冲能力,相比焊点或铆接更难出现永久性伤害。据通用工程师表示,探界者车身上共有127.6米结构胶,且基本可以达到车身同寿命。

  50km/h正面100%重叠性壁障碰撞试验

  

  探界者在开发过程中采用计算机辅助工程(CAE)仿真工具进行约950万小时的运算,不仅可以验证设计可行性、寻求解决方案,对于碰撞过程也可以做到极高程度的仿真。这能够节省大量的开发时间、成本,减少设计过程中走过的误区。

  

  探界者这次在上海通用泛亚技术中心进行了国内首撞,也是为下半年的C-NCAP考评做预热。测试车内共安放了四个假人,分别是两个成年男性模拟假人,一个成年女性和一个坐在儿童座椅内的儿童假人。测试过程采用的是C-NCAP标准,以50km/h是速度正面100%重叠性壁障碰撞重约8000吨的水泥壁障。

  

  碰撞过后,车头仅溃缩到车轮前方,A、B柱无变形,前风挡没有破碎,乘员舱保存完好。机舱盖中间向上翻折、发动机下沉,避免冲入乘员舱对车内人员造成伤害。同时,探界者在碰撞过后也会自动解开车锁,打开双闪警示灯,并开启OnStar安吉星系统的通知救援。

  

  探界者—刚性墙正碰 50km/h 全景

  

  探界者—刚性墙正碰 50km/h 底视

  

  探界者—刚性墙正碰 50km/h 顶视

  

  探界者—刚性墙正碰 50km/h 前视

  结语

  

  这次可以说将探界者从里到外都看个干净,给人印象最深的并非是最终的碰撞过程,而是在轻量化、安全性、耐久性、CAE有限元分析间的结合。这种理念对于企业开发体系都有着很高的要求,但也是产品能否具有持续竞争力的关键。

  

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