汽车的A柱、B柱、C柱为什么要使用高强度的热成型钢制作?

2019/5/24 5:31:28 来源:老侯解车 浏览:

我们站在汽车的侧面看,会发现车顶与车身之间是通过六根柱子连接在一起的,这就是大家常说的汽车A柱、B柱、C柱。很多人会觉得很好奇:这几根铁柱子不就是支撑一个汽车顶棚嘛,为什么做的这么粗壮结实呢?难道它们还有其它的作用吗?

你想的没错,这几根柱子,对汽车的作用非常大,并且有非常严格的技术要求。下面我们就来详细的分析一下这方面的问题。

大家知道,现在的乘用车车身都是具有溃缩吸能功能的安全式车身,它的特点是两头软、中间硬,在发生碰撞时,发动机舱和行李舱会溃缩吸能,而乘员舱要求坚固无比,在发生事故时不会变形,以保证车内乘员的生存空间。在实际应用中,比如丰田的GOA车身,马自达的创驰蓝天车身等,大众T-ROC车身等都是按照这样的思路来设计的。在实际应用中,比如丰田的GOA车身,马自达的创驰蓝天车身等,大众T-ROC车身等都是按照这样的思路来设计的。

我们来看一下车身的具体结构。现在的乘用车基本都采用承载式车身结构,它的特点是特点是没有独立的车架,整个车身构件全部参与承载,车身主要由底板、骨架、内外蒙皮等组焊成刚性框架结构,大致可以分成发动机舱、乘员舱和行李舱三大部分,主要的受力部件就是“四梁六柱”,即两个前纵梁、两个后纵梁、两个A柱、两个B柱、两个C柱。由此可以看出,汽车的A柱、B柱、C柱是承载式车身乘员舱的重要组成部分,也是汽车上主要的受力部件,因此对它的要求是极高的。

下面我们具体来说说汽车A柱、B柱、C柱的作用。

首先来看看汽车A柱。所谓的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。

汽车在发生前部碰撞时,首先由车头前部的防撞钢梁受力吸能,然后两道前纵梁溃缩吸能,剩余的碰撞能量会传递到乘员舱上,首先由A柱承接,并将它们分散传递到整个车身。在这种情况下,A柱起到的作用极大,它首先要保证自己不变形,保护乘员舱的完整,然后要传力。在汽车的碰撞试验中,A柱是否变形是检验汽车安全性能的一个重要指标。因此,它一般都使用高强度的钢板冲压而成,一些对汽车安全比较重视的车型还会使用超高强度的热成型钢来制作A柱。

在这里给大家讲一个比较有趣的事。美国的IIHS有一个驾驶员侧25%偏置碰撞试验,用来检验乘员舱对驾驶员的保护。在初期的测试中,所有的车型无一幸免,都出现了A柱变形、悬架和车轮侵入乘员舱的情况,被判不合格。这个信息反馈给汽车厂家后,各大车企都进行了整改,在随后的测试中也都得到了很好的成绩。突然有一天,IIHS神经搭错了弦,又做了一个副驾驶侧的25%的偏置碰撞试验,结果你猜怎么了?绝大多数的车企都合格了,但是在以前试验中经常得高分的某岛国车企却没有合格,这令围观的吃瓜群众大跌眼镜。后来IIHS 详细分析发现,原来这家车企生产的汽车,两侧的A柱竟然使用了不同强度的钢材!这真的可以说是应试教育的典型案例了。

对于汽车A柱还有一个非常重要的问题就是它造成的盲区。由于它在碰撞安全中起到非常重要的作用,所以一般都设计的比较粗壮,但是也由此给驾驶员造成了很大的视觉盲区。为了消除这个盲区,车企也做了很多努力,比如采用镂空式A柱、增设三角窗、在A柱上加装流媒体摄像头,等等。但是效果都不是很理想,更多的还是需要驾驶员提高驾驶技能、增强安全意识。

再来说说汽车的B柱。所谓的B柱是指汽车前后门之间的那根立柱,它在汽车上“顶天立地”,上支顶棚,下接地板,就像汽车上的中流砥柱。事实上它也确实起着中流砥柱的作用,对于提高乘员舱的强度和刚性以及应付侧面碰撞具有非常重要的意义。

汽车在发生侧面碰撞时,碰撞能量会直接作用于B柱上。如果它的强度不足,在碰撞中变形或者断裂,外部的物体会直接侵入乘员舱,对车内的乘员造成威胁;另外乘员舱发生了变形,会压缩车内乘员的生存和活动空间,增大他们伤亡的几率。在汽车的碰撞试验中,B柱的变形量也是检验汽车安全性能的一个重要指标。前段时间某车型在侧面碰撞实验中发生了B柱断裂的现象,这就是非常严重的安全隐患了。一般汽车的B柱都使用超高强度的热成型钢来制作,它可以说是汽车上最坚硬的部分。

在某些车型上,采用了无B柱设计,比如大多数的两门跑车、宝马i3等,这些车型会重新优化车门与车身的结构设计,增强A柱的强度,增加防滚架等,总之要补偿B柱缺失造成的缺陷。不过这样的车型的侧面碰撞试验成绩一般都不太好,驾驶员有胸部受伤的危险。

最后我们再来看看汽车的C柱。所谓的C柱,是指后风挡玻璃两侧的立柱。我们坐在汽车后排,头枕两边的大柱子就是它。它的作用一方面是连接车顶与车身,另一方面也会在汽车后部碰撞中承担一定的碰撞能量,保护乘员舱的结构安全。不过汽车后部结构件较多,需要C柱承担的碰撞能量并不大,因此它一般只是用普通的高强度钢制造,很少有使用热成型钢的。另外现在的汽车C柱在汽车的造型设计方面具有重要的作用,完美的设计会大幅提高汽车的颜值。

还有些大型SUV、MPV等车型,还有一个D柱,它在C柱的后面,作用与C柱类似,主要起支撑顶棚的作用。当汽车发生翻滚、重物压顶等事故时,这几个立柱共同起作用,保护乘员舱不变形,尽可能的避免车内乘员的伤亡。

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