房長江，王三琴，于海雷，鐘響，劉東凱，左旭，閆東

（1.博坦德工業(yè)工程技術(shù)（上海）有限公司長春分公司，吉林 長春 130013；2. 一汽-大眾汽車有限公司，吉林 長春 130011；3.中車長春軌道客車股份有限公司，吉林 長春 130062）

前言

對于消費(fèi)者而言，一輛汽車的外觀造型最能直接地吸引他們的眼球，然而對于汽車安全性而言，更重要的往往是車身內(nèi)部的骨架結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗攀潜Ｗo(hù)駕乘人員的關(guān)鍵。車身結(jié)構(gòu)不同的設(shè)計(jì)理念，將直接影響到汽車的安全性。放眼未來，汽車將從“零死亡”向“零傷亡”再向“零事故”的終極目標(biāo)不斷前行，隨著車輛安全技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車安全終將進(jìn)入嶄新的境界，而C-NCAP（China-New Car Assessment Program）中國新車評價(jià)規(guī)程也將引領(lǐng)中國汽車安全技術(shù)實(shí)現(xiàn)新的目標(biāo)。

1 安全車身結(jié)構(gòu)

歸納當(dāng)今世界各大車企的安全車身結(jié)構(gòu)，大致可分為以下五種類型：

1.1 GOA安全車身結(jié)構(gòu)

GOA車身的核心是平衡了“降低駕乘人員受到的沖擊”以及“保護(hù)乘員艙安全”兩個(gè)相對矛盾的目標(biāo)。該類型安全車身設(shè)計(jì)時(shí)著重加固乘員艙部分，同時(shí)減弱車身前后端的結(jié)構(gòu)，當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，車身前后端被擠壓變形的同時(shí)也將吸收碰撞能量，而乘員艙不發(fā)生變形以保護(hù)駕乘人員的安全，同時(shí)可以有效地加強(qiáng)乘員艙防護(hù)和緩解二次撞擊。

1.2 Zone Body安全車身結(jié)構(gòu)

Zone Body的核心設(shè)計(jì)思想是當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，能夠快速將撞擊能量進(jìn)行有效分散。該類型車身結(jié)構(gòu)是將整個(gè)車子分為前中后三個(gè)區(qū)域，其中前后兩區(qū)為“潰縮區(qū)”，其剛度經(jīng)過精密計(jì)算，在受到撞擊時(shí)會(huì)發(fā)生潰縮并有效地吸收沖擊力，而結(jié)構(gòu)又不會(huì)太過脆弱使沖擊力直接作用于乘員艙。中間部分則為“安全區(qū)”，經(jīng)過加強(qiáng)的車身結(jié)構(gòu)，能夠有效地抵御并分散未被潰縮區(qū)吸收掉的沖擊力，從而保證車輛無論在哪個(gè)位置發(fā)生撞擊，均能迅速分散掉沖擊力，最大限度減少車體變形，最大限度保護(hù)乘客的安全。

1.3 G-CON安全車身結(jié)構(gòu)

G-CON的開發(fā)理念是通過對車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳盡的CAE分析，以確保車身變形量恒定的狀態(tài)下，控制車身所承受的沖擊力，降低乘員所受到的沖擊力，G-CON安全車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在前后保險(xiǎn)杠橫梁采用了高張力鋼筒狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)前圍板下加強(qiáng)橫梁根據(jù)碰撞時(shí)的負(fù)載對鋼板材料和料厚進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，它們與前縱梁系統(tǒng)構(gòu)成了完整的能量吸收和分散結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑴鲎矝_擊力均勻的分散并傳遞到指定的區(qū)域。在真實(shí)碰撞過程中，這種安全車身結(jié)構(gòu)也能將沖擊變形控制在安全范圍以內(nèi)，從而為駕乘人員提供最安全的保護(hù)。

1.4 MAGMG安全車身結(jié)構(gòu)

MAGMG安全車身結(jié)構(gòu)除了其車身前后端為碰撞吸能區(qū)，以減少撞擊力對乘員艙的影響外，其頂蓋、車門和地板等部位則是采用了由強(qiáng)韌的車架所構(gòu)成的“3H構(gòu)造”，所謂3H結(jié)構(gòu)是指:將側(cè)圍,頂蓋及地板形成三塊獨(dú)立的近似H形的焊接總成,而在頂蓋及門檻處焊接成為一體。3H車身結(jié)構(gòu)能夠有效地加強(qiáng)車身結(jié)構(gòu)，確保在汽車前后端沖擊變形后駕乘人員的安全空間不被侵襲，最大程度保護(hù)駕乘人員的安全設(shè)計(jì)。

1.5 環(huán)狀骨架安全車身結(jié)構(gòu)

環(huán)狀骨架安全車身，就是將車身的A、B、C柱與地板下縱梁形成環(huán)狀的安全結(jié)構(gòu)，從而有效地包裹住乘員艙，這樣的設(shè)計(jì)與其它車身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式有所不同，不但能夠?qū)崿F(xiàn)全方位立體式的防護(hù)能力，還能增加車身的整體剛度，因此對于整車的操控性也有提升的作用。環(huán)狀骨架安全車身可以將其水平對置發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢發(fā)揮出來，因?yàn)檐嚿斫档土税l(fā)動(dòng)機(jī)搭載的高度，不僅有效降低車身重心，同時(shí)在車輛遭受正面撞擊時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)移到地板中央通道的下方，以避免直接擠壓乘員艙，而傷及乘員艙內(nèi)的人員。

2 碰撞安全性能試驗(yàn)

在我國最具權(quán)威的汽車碰撞安全性能試驗(yàn)為 C-NCAP即中國新車評價(jià)規(guī)程。C-NCAP是將廠家自愿申請或C-NCAP抽檢的車型按照比國標(biāo)更嚴(yán)格的評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行各項(xiàng)碰撞安全性能測試，最終的評價(jià)結(jié)果按星級(jí)劃分并公開發(fā)布。C-NCAP能夠?yàn)橄M(fèi)者提供所購買車型的詳盡碰撞安全性能信息，同時(shí)也可以有效的推動(dòng)車企增強(qiáng)對相關(guān)安全評價(jià)規(guī)則的重視，促使車企在研發(fā)過程中不斷提高車輛的整體安全水平。

C-NCAP的試驗(yàn)項(xiàng)目主要分為三個(gè)部分：

（1）乘員保護(hù)部分：含正面 100%重疊剛性壁障碰撞試驗(yàn)、正面 40%重疊可變形壁障碰撞試驗(yàn)、可變形移動(dòng)壁障側(cè)面碰撞試驗(yàn)、低速后碰撞頸部保護(hù)試驗(yàn)（簡稱“鞭打試驗(yàn)”）。

（2）行人保護(hù)部分：主要包含行人保護(hù)試驗(yàn)。

（3）主動(dòng)安全部分，含車輛自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)（AEB）性能測試、車輛電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（ESC）性能測試報(bào)告的審核。

（4）附加試驗(yàn)——燃料消耗量試驗(yàn)。

C-NCAP的最終評價(jià)結(jié)果將根據(jù)乘員保護(hù)、行人保護(hù)和主動(dòng)安全三個(gè)部分的得分率進(jìn)行加權(quán)求和，按照綜合得分率來確定星級(jí)，最低1星級(jí)，最高為5+星級(jí)。此外，三個(gè)項(xiàng)目還必須同時(shí)滿足最低得分率要求。

3 結(jié)論

對于安全車身結(jié)構(gòu)，歸根結(jié)底其本質(zhì)都是采用前后端偏“軟”中部的乘員艙偏“硬”的三段式設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以便車身既能夠達(dá)到足夠的剛度又有足夠吸能空間的目的。同時(shí)當(dāng)今的中國各大車企已經(jīng)開始對C-NCAP進(jìn)行大量的研究和測試，因此中國的新車評價(jià)規(guī)程對于提升我國的汽車整體安全性具有著非常重要的促進(jìn)作用，同時(shí)國外NCAP機(jī)構(gòu)也對C-NCAP結(jié)合中國新時(shí)期的測試和評價(jià)規(guī)程給予了充分的肯定。