大众速腾保险丝盒图解及与卡罗拉对撞事故分析
不论是C-NCAP还是中保研,在国内都爆发了信任危机,对于车辆的安全性,消费者到底应该相信谁?
在谈卡罗拉碰撞速腾之前,我更想先聊聊本次碰撞的一些标准。
更严苛标准下的碰撞试验?
NCAP 所用的64km/h正面偏置40%可变形壁障碰撞,也就是常说的ODB (offset deformable barrier)碰撞试验,是用测试车辆去撞击固定壁障,只有一个方向的能量,而懂车帝所用的是双车都加速至64km/h对向撞击,释放能量近似让速腾/卡罗拉加速度到90.5km/h去撞击固定壁障。要知道能量E=1/2 mV²,其中速度是平方关系,也就是说质量相同的情况下,这次试验仅速度方面输出的能量就比64km/h ODB试验高出了2倍!
比Euro-NCAP 2020年刚刚施行的MPDB(Moving Progressive Deformable Barrier,移动渐进可变形壁障)采用了50km/h壁障与测试车辆50%偏置的对向撞击,速度上的能量高出了1.5倍还有多,可以说是公开测试中之最,将车辆性能的老底都扒出来给大家看!
懂车帝在碰撞试验后做了一个比较专业的评估动作,就是对车门开启力做了第一现场的测试。这个考验的是车辆碰撞后的救援问题,车门拉不开的话,对车内因为撞击过载昏迷的乘员施救就会比较困难。(PS:真实的碰撞车窗大概率是关着的,毕竟采取刹车制动后还不可避免地以64km/h的速度相撞,那速度肯定是相当高的,开窗发型会凌乱呀)
速腾碰撞完后视频截图中能清楚地看到双闪灯亮起,这与车门解锁一样,是预先设计的碰撞后功能,双闪灯能够持续点亮,意味着碰撞后蓄电池没有断电,也从主持人的开门动作看到,车门是很容易的就打开了(肯定<60牛的开启力要求,一般人都能拉开)。
而卡罗拉的车门是不借助工具无法开启,需要在车内手动进行解锁。这里有两种可能,一个是卡罗拉出于节约成本的考虑,取消了碰撞后功能(没有车速自动落锁功能就不需要自动解锁,考试上没毛病,不扣分)。(据我所知,本田某些款型的车就没有车速落锁功能)。还有另一种可能是卡罗拉受到了速腾的穿刺暴击伤害,发动机舱侵入过大,导致蓄电池断电。视频截图中可以看到与蓄电池挨得很近的保险丝盒已经口吐白沫了,蓄电池是有些危险的。(不得不说,这样的碰撞能量真的太大了,在我国非封闭道路上想要达到碰撞时刻这么高的速度,恐怕双方都超速50%啦,不但对自己和他人不负责,交警叔叔也不能放过你们呀)
卡罗拉车身结构分析
卡罗拉的TNGA架构是一个比较新的平台,设计上具有独创性,shotgun结构向前延伸并与纵梁(粉色)相连接但又与防撞梁(紫色)隔开了一段距离,这是为了在碰撞速度较低的情况下,不损坏过多的部件,降低维修费用,这也是丰田的强项。两处与shotgun相连接的结构,加强了引导至车身上部的传力路径,让A柱上段以及车顶这一条线能分担更多的能量,把潜力用足。从车的撞击侧前端的变形情况来看,悬架减震塔顶应该是撞到了防火墙(浅蓝色箭头),可见发动机舱前部的可用吸能空间已经榨干了,这个碰撞速度已经逼近卡罗拉的被动安全性能极限了。(减震塔顶是非常重要的底盘结构件,影响耐久操控等多个其他性能,所以非常的硬实,是基本不可吸能的部件)。
前舱这样设计,除了考虑低速维修经济性,行人保护,正面全宽碰撞和中保研的25%小偏置碰撞外,看这个变形情况,在设计之初TNGA架构就考虑到了欧洲EuroNCAP和我国马上也要推出的MPDB(Moving Progressive Deformable Barrier,移动渐进可变形壁障)试验工况。为什么这么说呢?因为在这个测试工况中首次提出了compatibility 对车兼容性评估的要求。说人话,就是车头前段不能太硬,否则如果自己车太硬了,纵梁就像是一根长矛,直直地戳向对方,对敌方造成巨大的穿刺伤害。见下图,是没有做针对性设计的较差案例。(图片只是示意,与本次碰撞活动无关)
但是自车太软,万一对方不讲武德,那车里的金主爸爸就要吃亏了。所以卡罗拉或者说TNGA架构的思路是前段纵梁设计的较软,shotgun到A柱这段要硬,力到乘员舱这里兵分三路,上中下分散传递,一直延续传递到车后方。这么高的速度,反正车也要报废的,与低速维修经济性思路不同,这时候是保人不保车。
MPDB测试工况
防火墙到A柱下方的针对性双层加强结构是能抗住轮毂撞击的原因,这是针对中保研25%小偏置做的强化设计。中间通道处能够撑住没有因为发动机和变速箱的撞击而折弯,看来大概率也是用了超高强度钢。这也是为了弥补车头前段强度减弱导致吸能不足,乘员舱段强度大幅提升保障乘员安全。能挡住懂车帝的这次“严厉的突击测验”,中通道这处的补强贡献不小。早几年,日系车给我的印象是对性能的细致精准把握,对性能与成本做到最佳平衡,但同时也是个60分万岁,多一分浪费的主。我猜这处的加强,不单单是只是为了应付MPDB测试工况,卡罗拉背后的TNGA架构应该是考虑到兼容质量更重的纯电动车型所做的设计冗余。
车后排中部地板下方这个贯通式的加强设计,是丰田对安全与乘员舒适之间的妥协,这个设计牺牲了纯平地板,但碰撞的贡献不小,明显比左右两箭头的加强筋粗壮多了,保证了碰撞的力和能量能够一直流畅地向后延伸直至后纵梁,左右后纵梁受力情况不同,也是为什么后备箱地板中间会变形的原因。
速腾车身结构分析
速腾的纵梁前段溃缩吸能用到了平台设计的最大极限,这设计水平是真的没得说,要知道MQB平台的海外首发车型高尔夫7好像是2012年的事情了,背后的MQB平台,在安全法规更新迭代如此之快的年代,其实已经征战多年。当时MQB的概念一出,惊得我下巴和眼珠一起掉地上,在8年核心结构不能变的情况下,仍然能抗住如此严苛的高速碰撞,可见当初设计之超前。纵梁后段是平台核心件,动不了的部分,这段结构在8年前大家都觉得是没法用的区域,因此吸能利用率不如卡罗拉,确实是受了平台限制。 这点上也可以看出,MQB平台设计之初,也没有预料到8年后还会有MPDB compatibility兼容性的这样的要求冒出来。在不能动核心平台件的前提之下,速腾恐怕是没有办法改变攻击性过强的问题了。不过大众现在也有可能重心转移到MEB平台上去了。
A柱上段和下段也是非常的强,可以参考帕萨特2021款和2020款的区别,作为同平台车型,这两处的补强可能用的是同一套方案。顺便说一句,中保研帕萨特2019款车顶抗压载荷76511N已经达到GOOD的情况下,2020款载荷又进一步提升到了84174N,车顶刚度的提升肯定是针对25%小偏置碰撞优化方案间接导致的,侧面证明20款和19款帕萨特A柱,特别是A柱上段肯定是有差异。这里的超高强度热成型钢对被动安全来说,算得上是大钱了。
速腾发动机舱前部
车顶抗压示意图
卡罗拉从车头一直向后延伸的地板纵向传力结构清楚可见,MQB的速腾传力路径却些若影若现的不连续,这是为什么呢? 速腾能够有这么好的碰撞后不变形的结果,说明肯定也是有的,应该是布置在了底盘下方。为什么有这样的布置差异,是因为TNGA架构考虑了底盘下方要布置电池包,而MQB平台诞生之初电动车还远不成气候,布置在下方尽量增大乘员舱空间是当时的主流设计思路。同理卡罗拉侧向支撑更多,采用了直接硬刚的架势,为此放弃了一定的吸能空间距离(几百毫米的空间用好了也是能省很多钢材的,这都是白花花的银子呐)也是为电池包安全所考虑的。
可见MQB平台征战这么多年后,还能够和TNGA架构相抗衡,大众的设计水平是值得肯定的,但两者跨越了时间线与比较,也是对MQB平台来说有点不太公平的。多说一句,TNGA蜂巢架构的概念差不多也是在2012年提出的,但与MQB模块化平台不同的是,TNGA是底盘架构,大家当时觉得好像听起来是一个意思,但两者的差异就好比是战术(模块化平台)和战略(架构)。TNGA至少包含了三个底盘系统,虽然目标都是零部件的尽可能共用,但是现在看来,TNGA架构要比MQB是要更灵活一些,可变动的部分更多,多次迭代之后TNGA下的卡罗拉看上去好像完全变了一个人,而MQB还能看到是那个熟悉的人,熟悉的味道。也许MQB模块化平台的优势是更经济,成本上有更大的优势,但这部分缺乏数据材料支撑,纯属个人猜测,也不好妄加定论。虽然这几年南北大众销量一直不错,但国内汽车市场竞争激烈以及国产品牌的崛起,恐怕也让大众感受到了一定的成本压力。
絮絮叨叨说得有点多,最后我们跳出这两台车,额外再说几句。国内市场上的车,到底安全性能怎么样,一直是大家心里拨不开的迷雾。从C-NCAP被大家吐槽为批发部,到势头很猛但又好像有些陷入信任危机的中保研,这车到底安不安全始终是众说纷纭,又无比的神秘。其实这类测试的成本是绝不便宜,且不说两台车钱,这么高速度的双车对向牵引,这需要的是国内顶尖的实验室资源,为这么不到一秒的碰撞前前后后需要的准备工作相当的繁琐和费时费力,别忘了,试验标准假人的出场费也是不菲。最为重要的是,标准化的测试设备、测试方式和测试规范,能将其合理整合于一起,并以公开化的方式呈现,价值是十分巨大的。
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