轎車追尾卡車——碰撞測試中最難的“魔鬼考卷”

自1886年卡爾·本茨發(fā)明汽車以來，安全性始終是工程師研發(fā)的核心命題。

近幾年，汽車安全成為了消費者購車時更為關注的話題，我們在各款新車的宣傳中，也都能看到關于各種強度的車身結構以及主被動安全性能的描述。

我們經常在一些汽車碰撞測試中看到，針對正面、側面或小角度偏置碰撞，但唯獨有一項測試類型，是讓所有車型都“聞風喪膽”，正是轎車追尾卡車事故。而面對這種交通事故，汽車工程師又該如何設計車輛，來最大化地保障車內乘員的生命安全。

早在2013年，IIHS（美國公路交通安全管理協(xié)會）調查發(fā)現(xiàn)，轎車追尾卡車事故具有極高的致死率，于是為此，專設了三種不同規(guī)則的模擬轎車追尾卡車場景，均采用56km/h車速，進行追尾鉆入測試。沒有一款車型，可以順利通過測試。因此，美國交通法規(guī)被迫對貨車尾部和側面的防碰撞設施進行改進加強。

問題在于，面對如此極限的事故，難道只能寄希望于貨車裝上更結實的保險杠嗎？與其被動等待，不如主動將車輛設計得更安全。福特選擇直面這一命題。

60km/h超美標測試——用更高車速驗證極限安全

福特蒙迪歐（參數(shù)丨圖片）系列車型，在我們進行此次測試前，網(wǎng)絡上早已有一些交通事故案例可以參考，如立交橋跌落，或高速上被卡車連續(xù)追尾，其車身結構均表現(xiàn)出極高的堅固性。而我們本次測試使用的是一臺福特新蒙迪歐，模擬追尾卡車事故，車速設定為60km/h，要比美國IIHS測試車速更高，更能直觀展示車輛安全性。

碰撞瞬間，高速相機拍攝的畫面，卡車自重18噸，新蒙迪歐以60km/h車速進行追尾撞擊，此時產生的能量經換算約22.73X10^4焦耳，約等于0.054kgTNT爆炸的當量。

而實驗結果卻是，對于福特新蒙迪歐而言，60km/h的時速做該項測試，還是太顯保守，撞擊瞬間，卡車尾部的保險杠被撞斷，連接處也發(fā)生了巨大形變甚至撕裂。

撞擊力第一時間由防撞梁傳遞到吸能盒，進行緩沖。由于撞擊角度過偏，導致貨車后杠正好與防撞梁錯開，于是車輛用最為薄弱的車頭部位繼續(xù)承接來自卡車尾部的沖擊力。

值得注意的是，新蒙迪歐具備的Shotgun緩沖結構，是繼防撞梁之后的第二道安全防線。

新蒙迪歐的Shotgun緩沖結構采用DP800雙相先進高強度鋼（最小抗拉強度800MPa），上端連接A柱，下端連接縱梁。它的強度沒有縱梁、A柱那么高，它的作用就是配合關鍵性結構吸能，避免力量進一步傳遞到乘員艙。減少防火墻，A柱，以及門環(huán)結構形變，防止碰撞后車門卡死，座艙擠壓。

A柱的硬核秘密——三層復合結構 + 1700MPa馬氏體鋼

車輛的核心區(qū)域——A柱、一體式門環(huán)、防火墻，也被稱為“生命的安全線”。

通常行業(yè)內A柱的普遍強度是1500MPa的熱成型鋼。內部基本上都是簡單的加強結構，這臺福特新蒙迪歐，它采用的就是1700MPa的3D輥壓冷淬馬氏體鋼，外圈的蒙皮是250MPa的低強度緩沖結構，內側800MPa高強度鋼與1700MPa冷淬馬氏體鋼貼合。

這一整根3D輥壓冷淬馬氏體鋼，從A柱下段與防火墻連接，一直延伸到B柱后方，也會對B柱和車頂強度進行加強，這一結構類似于越野車那種防滾架，當然防滾架強度一般才1000MPa，它做工更精湛，強度更高。

而且除了正面撞擊，在面對單側車頂強度測試時，它的單側車頂在發(fā)生大于等于127mm位移時，可以抗下8.79噸的質量。

防火墻、門檻梁、B柱、地板——層層布局構建“籠式堡壘”

A柱只是安全堡壘的第一道關口。繼續(xù)往下看看蒙迪歐如何用層層結構構建整個籠式車身。

防火墻區(qū)域采用的就是1500MPa超高強度鋼，然后門檻采用的是三層六邊形結構，外側整體是1200MPa超高強度鋼，內側整體是1500MPa超高強度鋼，內側上下還有800MPa的高強度鋼加強結構，以及最外側還有250MPa低強度緩沖結構，再加上六邊形固有的穩(wěn)定性結構。進而和A柱一樣，形成了外側緩沖區(qū)，內側多層加強結構的設計。單就門檻梁結構強度，遠高于行業(yè)普遍水平。

此外，往內部地板看去，還具備多根1500MPa超高強度鋼的橫向加強結構，哪怕是側面撞擊擠壓，也能保障乘員艙的完整。

在同價位B級燃油車中，這樣的強度水平十分罕見，橫向對比新能源車，現(xiàn)在很多新能源車，為了保護電池，會對門檻梁進行加強，基本上是1500MPa熱成型鋼，或者再對電池外殼進行整體加強，所以新蒙迪歐這個籠式車身強度處于領先水平。

B柱頂端從A柱延續(xù)過來了一根1700MPa 3D輥壓冷淬馬氏體鋼，下方這里，內部采用了兩層1500MPa的熱成型硼鋼結構，一層是環(huán)抱整個B柱的加強結構，在它的內部，還有一層針對于關鍵位置的補強結構，然后就是內側800MPa高強度鋼蒙皮，以及外側250MPa低強度鋼緩沖結構。

官方數(shù)據(jù)顯示，600MPa以上高強度鋼占比53%，遠超于一般車型對于高強度鋼的定義，一般標準300MPa以上。

同時撞擊瞬間，車門把手均瞬間彈出，且測定開門力度均在國標要求之內。

本次測試僅僅驗證了正面碰撞，如果發(fā)生側面碰撞，新蒙迪歐前后車門內部，還具備1300MPa W形雙帽式加強梁，車門關閉后，可與前A柱防火墻，共同形成結實的三角形防護結構，提升結構強度，保護乘員安全。從正面到側面，從A柱到門檻梁，新蒙迪歐在每一個細節(jié)上都經得起推敲。

材料科學與車身結構設計的進步，最終目的不是為了堆砌冰冷的數(shù)據(jù)，而是為了守護每一個溫暖的家庭。當意外無法預知，福特新蒙迪歐用1700MPa冷淬鋼、三層復合A柱、全車53%高強度鋼，筑起一道堅固的生命防線。愿這些硬核技術永遠只是幕后英雄——但一旦需要，它能替你扛下所有。