前兩期說了說汽車車身的結構與車身的安全性,大家都知道車身安全性是汽車安全的基礎标準,因此也越來越受到人們的關注。而決定車身安全性最主要的因素就是組成車身的金屬材料的強度。現在的絕大多數的汽車車身都是使用鋼鐵材料的,極少部分車型使用了鋁合金材料。所以,組成車身的鋼闆的強度就成為了車身安全性的決定因素。與此相對應的,就是各大汽車廠商大力宣傳的自己家使用了多少多少的高強度鋼、超高強度鋼,汽車行業俨然已經進入了鋼闆強度“軍備競賽”中。很多車型鋼闆強度标号很高,甚至有些車型使用的鋼材标号比潛艇使用的鋼材标号還高。那麼标号高的鋼闆就一定好嗎?鋼闆強度的标注究竟有什麼樣的說道呢?今天老侯來帶你看一看汽車鋼闆強度背後的秘密。
首先我們來看一看一個車身上材料的分布。
大家可以看到,在構成乘員艙最主要的幾個部位,比如A柱、B柱、地闆通道、側防撞鋼梁等地方都使用了超高強度的鋼材,而前後縱梁、乘員艙地闆、C柱等部位使用了高強度的鋼材,其餘部位和車身覆蓋件(四門兩蓋)則使用了普通的鋼材。這樣做的目的是:當汽車在發生碰撞事故時,保證乘員艙不變形,最大程度的保障乘員的生存空間。其中的B柱是構成乘員艙的主要支柱,是汽車上最堅硬的部位,使用強度最高的鋼材。汽車廠家所宣傳的鋼材強度,就是指這個部位。
看完上表是不是覺得有點不合常理啊?印象中“更加皮實安全”的歐美車都墊底了,反倒是一直被人吐槽的,安全性較差的日韓車的汽車鋼闆強度更高,就連自主品牌都比大衆厚道,用了強度更高的鋼闆。事情的真相到底如何?這個鋼材強度究竟有什麼樣的秘密呢?
其實,造成上表差異較大的原因在于鋼闆強度的依據标準不同,這裡有一些說道。
衡量鋼闆強度有兩個标準,分别是屈服強度以及抗拉強度,它們都表示了鋼闆的力學特性,簡單點說是衡量汽車鋼闆好壞的參考因素之一。而目前世界各國對汽車鋼闆強度的标注方法不統一,有使用屈服強度的,有使用抗拉強度的,這兩種強度的單位均為Mpa,但兩種标準之間的鋼闆強度有着很大的差異。
“屈服強度”即金屬材料抵抗微量塑性變形的應力,簡而言之,屈服強度就是“用多大的力能把金屬弄至變形”。
而“抗拉強度”指金屬材料在拉斷前承受最大應力值,簡而言之,抗拉強度就是“用多大的力把金屬弄斷”。
我們都有這樣的一個常識,我們用很小的力量就能夠使一塊薄鋼闆發生變形,但是如果我們想将其拉斷卻很難。這說明對于同樣一塊材料,它的抗拉強度要遠大于屈服強度。
我們假設有A和B兩輛車,A車關鍵位置鋼闆的抗拉強度為900MPa,B車關鍵位置鋼闆的屈服強度同為900MPa,根據上面的實驗我們可知道,B車的鋼闆抗拉強度一定會遠高于900MPa。那麼當這兩塊鋼闆都受到900MPa的沖擊力時,A車鋼闆将會發生斷裂,而此時B車鋼闆僅會發生變形,并不會造成斷裂。
因此,汽車鋼闆的“屈服強度”才是最值得我們重視的指标,汽車碰撞時“不變形”或者“變形少”才是最關鍵的。當車身鋼闆标号使用“屈服強度”作為指标時,我們看到的數值便不會很高,而采用抗拉強度作為指标時,其強度數值就會高的驚人。這也就是為什麼有些車型鋼闆強度很高但是碰撞安全并不好的原因,也是上面的表格不合常理的原因。可以說目前大部分超過1000MPa的鋼闆标号都是采用“抗拉強度”而非更有意義的“屈服強度”。
那麼鋼材的強度究竟是如何分類的呢?
我國汽車工程學會産業研究院則根據力學特性,把屈服強度大于210MPa小于550MPa(即抗拉強度大于270MPa小于700MPa)的鋼稱為高強度鋼,屈服強度大于550MPa(即抗拉強度大于700Ma)的鋼稱為超高強度鋼,而屈服強度小于210MPa(抗拉強度小于270MPa)的鋼稱為低強度鋼。
而日本方面則使用抗拉強度作為統一鋼闆标号
所以,日系車标注的鋼闆強度較高,是因為他們使用了抗拉強度作為鋼号标準。
我們常聽說熱成型鋼又是怎麼回事呢?
熱成形鋼闆技術是指将鋼闆經過950°C的高溫加熱之後一次成形,又迅速冷卻從而全面提升了鋼闆強度,屈服度達1000Mpa之高,每平方厘米能承受10 噸以上的壓力,把這種材料用在車身上,在車身重量幾乎沒有太大變化情況下,承受力提高了30%,使汽車的剛強度達到全新水準。這種鋼材一般都是含有一定量的硼,所以又叫硼鋼(在福特和沃爾沃上就 是如此稱呼)。由于它的強度非常高,一般用在汽車的B柱和A柱上部。
老侯點評
應該說,現在的汽車廠家,真能忽悠。一個汽車鋼闆,就給你整出了高強度、超高強度、熱成型、硼鋼等等各種名詞來忽悠老百姓。但是就不告訴你真相,他們的标準是什麼。這就使得一些無良的商家鑽了空子,怎麼大、怎麼好看怎麼标,讓廣大的車主朋友無所适從。什麼時候能把這個标準統一了,讓大家一眼就能看出誰好誰壞,這真是一個善莫大焉的好事情。
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