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奔腾X40这台"都市小装甲"是如何炼成的?

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  前几天,一汽奔腾通过旗下X40和T33这两款车型上所装载的超高强钢做了一个主题为《进击的超高强钢》的刚性测量实验。作为亮点,也是区别于以往检测车身超高强钢的传统静态力学实验,这次算是业内首次通过最新的动态碰撞力学实验,直观生动地呈现了超高强钢材料本身以及相关试验数据背后所蕴含的实际意义。

  

  这次实验联手清华大学汽车研究院,在其旗下的汽车轻量化研究院的碰撞实验室进行,因此,对于实验环境以及这次实验数据的准确性不用存疑。

  现阶段一般来说抗拉强度最大可达700Mpa的高强度钢(Mpa即兆帕,是压强单位。目前世界各国对高强钢/超高强钢的强度要求略不同,有些国家的标准是达到600Mpa即被认为高强度钢)就可以很大程度增加车身相关部件的抗变形能力,提高能量吸收能力和扩大弹性应变区。所以当超高强钢以1380Mpa抗拉强度介入就是大神级别的存在。

  但俗话说"好钢用在刀刃"上,这句话背后的解读就一个字:贵!

  奔腾X40和T33这两款目前一汽奔腾的主力车型,定位都是小型SUV,而且官方售价都在10万元以内(如奔腾X40的厂商指导价为6.68-9.78万元,现在有些区域有的车型还有2.6万元的综合优惠),对于这么一款亲民的车型,一汽奔腾拿超高强钢说事还是让人觉得有点意外,毕竟超高强钢是有钱才能任性。

  

  我们知道对于10万元以内的车型,价格敏感度非常高,厂家都非常注重成本控制,一汽奔腾愿意在这上面下血本,较同级竞品而言,X40车架上大量使用高强度钢,其中不乏达到军工级Mpa指标的超高强钢,诚意上确实是给足了。

  

  口说无凭,实验才是最有说服力的手段

  接下来我们聊聊最重头戏的实验结果。

  整个实验测试分成了2个板块,分别为高速拉伸实验和冲击实验,实验目的就是验证X40和T33这两款车的车身材料和核心部件的刚性强度和安全程度。

  高速拉伸实验的材料是奔腾X40车身所采用的C1500HS钢(这里的1500即为强度参数。1500Mpa相当于15.3吨/平方厘米,相当于3-5头大象踩在你手指甲盖上所施加的力度),通过多次以800/s高速拉伸和10m/s的加载速度的实验论证得出,该超高强钢的最大断裂强度为1550Mpa,平均强度1500Mpa。

  
▲1500Mpa拉伸实验材料断裂瞬间

  按照一般意义上的标准,只要超过1380Mpa即视为达标(业内在这个部位普遍采用的是1200-1380Mpa钢材),所以实验数据证明奔腾X40在车架核心部位所采用的军工级品质的超高强钢的性能是超标符合的。业内普遍的做法是对于抗拉强度在1380Mpa以上的超高强钢一般都会用在车身的客舱周围,以保护乘员安全。

  在冲击实验中,实验材料取自X40和T33的B柱管件。通过这个冲击实验,可以直观地检测出整车核心位置的安全性能——用超高强度钢热成形后做成的钢管,可以经受多大的侧面冲击力。这也是关乎车内驾乘人员人身安全的重要指标。

  
▲冲击实验的试验方法是固定管件两点,落锤试验平台上以10m/s 36km/h)的冲击速度冲击管件中间,通过模拟最恶劣的碰撞来检测管件强度。图为动态冲击实验重锤冲击钢梁瞬间

  最终的实验结果显示,管材在三点动态冲击测试中,可承受最大冲击力为22kN。看到这个数字大家可能有点懵,22kN即为22千牛,相当于2.25吨力,如果按70kg成年人体重,相当于这根棍子能挑起32个人,而且这是更苛刻的单点碰撞,和真实的多点碰撞不同。

  显然相比冲压加强件,管件有更高强度,且形变范围更小。在侧面碰撞时,可以有效保护乘员胸部、腹部及胯部免受侧面形变冲击。

  之前在某网站的拆车栏目中,工作人员使用砂轮切割机对X40的B柱进行的切割和钻孔试验中,切割片耗损严重,钻头则出现了断裂,可见超高强钢的刚性强度非浪得虚名。

  实验之外,安全来源于更好的设计

  对于奔腾X40这样一款定价亲民的SUV来说,能够不惜成本在车架钢材的选择上更大限度地选择高强钢自然是一件让人欣慰的事,说明厂家在商业运营和用户体验及安全的权衡之下,尽可能地向后者倾斜。

  不过对于一台车而言,材料的选用有时候是锦上添花,其安全性更大程度取决于车架的设计。甚至可以说一副优秀的车架才是保护驾乘人员的关键。车身内部构造的不同,直接影响汽车的安全性。

  奔腾X40在2018年能够通过C-NCAP的碰撞测试,并在一众竞品中脱颖而出,在相当的程度上得益于其3H骨架的车身结构。

  

  奔腾X40的所谓3H车身结构,这3个H简单概括为:顶棚纵粱、门槛和B立柱连接形成的保护乘坐空间的侧面;2根顶棚纵粱和1根顶棚横梁构成的顶棚结构,横梁固定在B立柱上部;车架横梁和两侧宽而结实的门槛构成的底板。这些结构犹如房屋的大梁和承重墙,经受最大的承重力和撞击力。

  
▲图为X40的白车身结构,俗称"骨架"

  据称这个车身结构设计的最大效用在于能使冲击能量能够分散的中心它能使碰撞时产生的巨大动能迅速的分散到车身各个部位,可抵挡来自前方100%重叠,前方40%偏置,以及侧方高速碰撞时的撞击力。

  

  此外,为了进一步强化整车的安全性能,奔腾X40又任性了一把。座椅前排坐盆是泳漆,前后排均采用冲压板结构,强度上得到了有效提升。当然一荣俱荣,基于车身结构的设计、用材,使得整车的强度、模态都实现了更好的释放,从而在碰撞安全、NVH、耐久等方面均有更好的表现。

  写在最后

  看完全文,相信很多人应该知道为什么奔腾X40被誉为"都市小装甲"了。

  对于这款车型来说,在被动安全的武装上已经尽可能的给出自己的诚意(整车也配备有4气囊,预紧限力安全带等),而在主动安全上也搭载了Bosch第九代ESP系统、加持了ABS制动防抱死系统、TCS牵引力控制系统等功能。而对于这样一台车只要6万多元就可以开回家, 在一台iPhone都卖到1万元以上的时代,闻着这价格,是真香!

  

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