汽車被動安全-吳孝森第七組

1、汽車被動安全分析車輛 1002 3100105203 吳孝森 隨著社會進步，科技發(fā)展，生活水平提高，汽車作為人們的代步工具開 始走入平常百姓的家庭， 尤其是城市化的加快， 越來越多的汽車出現(xiàn)在我們身邊， 交通安全問題越來越凸顯， 各種安全隱患被無形放大人們的生命安全也面臨著更 加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。 傳統(tǒng)的汽車安全措施并不能有效解決交通事故的發(fā)生， 目前汽車 安全理念也在逐漸發(fā)生變化， 隨著科技的進步， 汽車的安全被細化， 安全行駛措 施可以大略地分為主動安全措施 （防止事故發(fā)生） 和被動安全措施 （減小事故后 果）。被動安全是指汽車在發(fā)生事故以后對車內(nèi)乘員的保護， 如今這一保護的概念 以及延伸到車內(nèi)

2、外所有的人甚至物體。 由于國際汽車界對于被動安全已經(jīng)有著非 常詳細的測試細節(jié)的規(guī)定，所以在某種程度上，被動安全是可以量化的。被動安全裝置， 則是在車禍意外發(fā)生， 車輛已經(jīng)失控的狀況之下， 對于乘坐 人員進行被動的保護作用， 希望透過固定裝置， 讓車室內(nèi)的乘員， 固定在安全的 位置，并利用結(jié)構(gòu)上的導(dǎo)引和潰縮， 盡量吸收撞擊的力量， 確保車室內(nèi)乘員的安 全。一、主要被動安全技術(shù)：1. 預(yù)緊式安全帶當(dāng)汽車發(fā)生碰撞事故的一瞬間， 乘員尚未向前移動時它會首先拉緊織帶， 立 即將乘員緊緊地綁在座椅上， 然后鎖止織帶防止乘員身體前傾， 有效保護乘員的 安全。預(yù)緊過程預(yù)緊式安全帶的特點是當(dāng)汽車發(fā)生碰撞事故的一

3、瞬間， 預(yù)緊式安 全帶中起主要作用的卷收器和普通安全帶不同， 除了普通卷收器的收放織帶功能 外，還具有當(dāng)車速發(fā)生急劇變化時，能夠在 0.1s 左右加強對乘員的約束力，因 此它還有控制裝置和預(yù)拉緊裝置?？刂蒲b置分有兩種：一種是電子式控制裝置， 另一種是機械式控制裝置。 預(yù)拉緊裝置則有多種形式常見的預(yù)拉緊裝置是一種爆 燃式的，由氣體引發(fā)劑、氣體發(fā)生劑、導(dǎo)管、活塞、繩索和驅(qū)動輪組成。當(dāng)汽車 受到碰撞時預(yù)拉緊裝置受到激發(fā)后， 密封導(dǎo)管內(nèi)底部的氣體引發(fā)劑立即自燃， 引 爆同一密封導(dǎo)管內(nèi)的氣體發(fā)生劑， 氣體發(fā)生劑立即產(chǎn)生大量氣體膨脹， 迫使活塞 向上移動拉動繩索， 繩索帶動驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)號驅(qū)動輪使卷收器卷筒轉(zhuǎn)

4、動， 織帶被卷 在卷筒上，使織帶被回拉。最后，卷收器會緊急鎖止織帶，固定乘員身體，防止 身體前傾避免和方向盤、儀表板和玻璃窗相碰撞。2.乘員頭頸保護系統(tǒng)（ WHIPS ）WHIPS 一般設(shè)置于前排座椅。當(dāng)轎車受到后部撞擊時，頭頸保護系統(tǒng)會迅 速充氣膨脹起來， 其整個靠背都會隨乘坐者一起后傾， 乘坐者的整個背部和靠背 安穩(wěn)地貼近在一起， 靠背則會后傾以最大限度地降低頭部向前甩力量， 座椅的椅 背和頭枕會向后水平移動，使身體的上部和頭部得到輕柔、均衡地支撐和保護， 以減輕脊椎以及頸部所承受的沖擊力，并防止頭部向后甩所帶來傷害。安全氣囊分布在車內(nèi)前方（正副駕駛位） ，側(cè)方（車內(nèi)前排和后排）和車頂三個

5、方向。 在裝有安全氣囊系統(tǒng)的容器外部都印有 （ Supplemental Inflatable RestraintSystem， 簡稱 SRS）的字樣，直譯成中文，應(yīng)為“輔助可充氣約束系統(tǒng)” 。旨在 減輕汽車 碰撞后，乘員因慣性發(fā)生二次碰撞時的傷害程度。 做為車身被動安全性的輔助 配置，日漸受到人們的重視。當(dāng)汽車和障礙物碰撞后，稱為一次碰撞，乘員和車 內(nèi)構(gòu)件發(fā)生碰撞， 稱為二次碰撞， 氣囊在一次碰撞后、 二次碰撞前迅速打開一個 充滿氣體的氣墊， 使乘員因慣性而移動時 “撲在氣墊上” 從而緩和乘員受到的沖 擊并吸收碰撞能量， 減輕乘員的傷害程度。 安全氣囊可將撞擊力均勻地分布在 頭部和胸部，防止

6、脆弱的乘客肉體和車身產(chǎn)生直接碰撞， 大大減少受傷的可能性。 安全氣囊對于在遭受正面撞擊時， 的確能有效保護乘客， 即使未系上安全帶， 防 撞安全氣囊仍足以有效減低傷害據(jù)統(tǒng)計， 配備安全氣囊的車發(fā)生正面碰撞時， 可 降低乘客受傷的程度高達 64%，甚至在其中有 80%的乘客未系上安全帶！至于 來自側(cè)方及后座的碰撞， 則仍有賴于安全帶的功能。 此外， 氣囊爆發(fā)時的音量大 約只有 130分貝，在人體可忍受的范圍； 氣囊中 78%的氣體是氮氣， 十分安定且 不含毒性，對人體無害；爆出時帶出的粉末是維持氣囊在折疊狀態(tài)下不粘在一起 的潤滑粉末，對人體亦無害。安全車身設(shè)計優(yōu)良的車身結(jié)構(gòu)是被動安全的主要課題。

7、 有研究表明， 在道路交通事故 中，絕大部分的碰撞能量被車身所吸收。安全車身的表現(xiàn)形式是車室結(jié)構(gòu)堅固， 在發(fā)身事故時變形量極小， 充分保證內(nèi)部乘員的生存空間； 同時， 車身前后能在 碰撞時變形以吸收能量， 減輕乘員受到的沖擊。 最新的安全帶增加了預(yù)緊裝置和 限力保護措施， 即當(dāng)傳感元件探測到碰撞發(fā)生時， 預(yù)緊器通過爆破能量 (比安全 氣囊的爆破能量小很多， 因此后文中把安全氣囊當(dāng)做惟一先釋放能量的裝置) 把 安全帶收緊，使安全帶的吸能時間和距離得到延長限力保護是在乘員受到壓迫極 限的時候適當(dāng)放松安全帶，避免不必要的傷害發(fā)生智能安全氣囊安全氣囊的工作原理是： 當(dāng)汽車前部遭受一定力量的撞擊后， 安

8、全系統(tǒng)就會 引發(fā)某種類似小劑量炸藥爆炸的化學(xué)反應(yīng)， 隱藏在方向盤內(nèi)的安全氣囊就在瞬間 充氣彈出，在車內(nèi)人員的身體由于慣性作用向前沖撞即將撞上車上設(shè)備之前起到 鋪墊作用， 以減輕身體所受到的撞擊力。 由于在事故發(fā)生的一瞬間必須完成鋪墊 功能，因此氣囊必須以極快的速度彈出。這樣能很好的有效保護駕駛員的生命。二、被動安全性的新技術(shù) ：能承受碰撞吸收能量的車身及車門 進一步改善能承受正面及側(cè)面碰撞并吸收能量的車身 , 改進車門設(shè)計 , 增加 橫 梁 , 使其能有更好的防側(cè)撞能力 , 采用中間有泡沫充填物的夾層鋼板等。側(cè)邊安全氣囊在頭枕及椅背的側(cè)方布置側(cè)邊安全氣囊 , 當(dāng)發(fā)生側(cè)面碰撞時 , 氣袋即膨脹吸

9、 收 側(cè)撞能量 ,保護乘員的安全。乘員保護系統(tǒng)當(dāng)預(yù)測到事故不可避免時 , 中央微機控制系統(tǒng) , 便指令安全帶收緊 , 使座椅 沿 滑軌向后移動 , 使收縮型方向柱收縮到儀表板內(nèi) , 使氣袋投入工作。緊急門鎖釋放裝置當(dāng)車輛發(fā)生碰撞 , 傳感器已確認(rèn)發(fā)生碰撞 , 系統(tǒng)能立即釋放門銷 , 讓車門能 迅速打開。滅火系統(tǒng)發(fā)動機室內(nèi)傳感器檢測出火情后 , 即起動滅火裝置自動滅火 , 如裝置失靈 , 則 發(fā)動機罩自動釋放開 , 可從外面滅火。6) 行車記錄儀類似飛機上的黑匣子 , 可以記錄事故發(fā)生瞬間前后操作車輛和環(huán)境的多種 信息 , 而且可以再現(xiàn)導(dǎo)致事故的發(fā)展過程 , 可以分析事故原因 , 為以后預(yù)防提供

10、 可靠資料。7） 緊急事故自動通報系統(tǒng) 通過該系統(tǒng)車輛和負(fù)責(zé)交通管理的無線電臺及時聯(lián)系 , 電臺可以獲知發(fā)生 事故 的車輛的位置、事故及乘員受傷害的主要情況 , 可以通知有關(guān)部門及人員 及時前 往事故地點 , 進行救援工作。如福特汽車公司的 RescueCar技術(shù)可在碰撞 事故發(fā) 生后立刻向有關(guān)部門報告，并在救援人員趕赴現(xiàn)場的途中轉(zhuǎn)發(fā)傷員身體 方面的重 要信息。三、車行人保護發(fā)展現(xiàn)狀研究被動安全行人保護技術(shù)使用背景及意義 行人作為道路交通中的弱勢群體，其被汽車碰撞造成的傷害是相當(dāng)嚴(yán)重的， 但在在汽車各項技術(shù)的發(fā)展過程中，人們一直比較注重對車上駕乘人員的保護， 安全氣囊、安全氣簾、安全帶、 AB

11、S、以及 ESP 等裝備越來越多地出現(xiàn)在國產(chǎn) 汽車上。 然而行人的碰撞保護研究，卻沒有受到同等重視，相對于車內(nèi)乘員傷 亡人數(shù)的逐年減少，車外行人傷亡情況卻得不到改觀。國內(nèi)外法規(guī)現(xiàn)狀2003年，歐洲行人保護法規(guī) 2003102EC 正式出臺，該法規(guī)對車輛行人 保護方面的性能進行了分階段的引導(dǎo)式要求。 2009 年根據(jù)多年的實際情況，歐 洲對行人保護法規(guī)進行了修改和調(diào)整，推出了新法規(guī)即 782009。歐洲行人保 護法規(guī)的推出及改進可以說是發(fā)達國家對行人保護要求的一個縮影。 （2005 年開 始第一階段， 2010 年開始第二階段。）由中國汽車技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)化研究所制定的 汽車對行人的碰撞保護 標(biāo)

12、 準(zhǔn)已經(jīng)由國家質(zhì)檢總局和國家標(biāo)準(zhǔn)委聯(lián)合發(fā)布，并從 2010年7月 1日起正式批 準(zhǔn)，成為推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)，并有望在 2013 年汽車行人保護全球法規(guī)實施時同步 采用。在法規(guī)的制約下， 為了提高各自產(chǎn)品的競爭力， 各大汽車制造商和一些研究 機構(gòu)紛紛投入專門的技術(shù)人員和最先進的計算機設(shè)備從事行人安全保護的實驗 模擬分析工作。行人保護技術(shù)研究現(xiàn)狀 根據(jù)對事故數(shù)據(jù)的研究，大多數(shù)的嚴(yán)重傷亡是因為行人和車輛的發(fā)動機罩、擋風(fēng)玻璃以及車頂發(fā)生碰撞而造成的， 且下肢是行人和車輛的第一碰撞位置。 下 肢膝蓋的傷害通常被認(rèn)為是最嚴(yán)重的傷害， 因為它可能導(dǎo)致人員長期的殘疾， 而 頭部的傷害則有可能造成死亡。傷害則是由于

13、腿部和保險杠發(fā)生碰撞造成的 i1 ，所以我們必須有針對性的 在這些方面做出改善。目前國際上用于車輛的行人安全保護裝置主要可分為 4 大類：一是保險杠改 進；二是行人安全氣囊系統(tǒng)； 三是發(fā)動機罩技術(shù)； 四是車輛智能安全保障系統(tǒng)。在汽車被動安全性范圍內(nèi)主要包含了前三項， 即保險杠技術(shù)、 行人安全氣囊 技術(shù)、發(fā)動機罩技術(shù)，將在下文闡述。保險杠技術(shù)現(xiàn)狀 保險杠改進是對保險杠外形進行優(yōu)化設(shè)計 或在保險杠的適當(dāng)?shù)胤椒胖酶呙?度泡沫材料，使碰撞的傷害減輕。采用性能好的材料是堿輕傷害的有效方法。 除采用新材料外， 改進保險杠的 外形設(shè)計也可以提高行人的保護能力。 如將保險杠的碰撞點抬高 井盡可能不出 現(xiàn)尖銳的

14、突起，使整個前臉呈圓潤的造型，從而降低碰撞時對行人的傷害。研究結(jié)果表明， 可能存在兩種理論用于解釋小腿骨折的致傷機制。 一種理論 認(rèn)為小腿骨折是直接作用力造成， 多發(fā)生在碰撞點附近， 采用作用力和加速度進 行評估；另一種理論認(rèn)為碰撞點以下的小腿慣性彎矩是導(dǎo)致骨折的原因， 骨折不 一定發(fā)生在碰撞點，這一理論被用于解釋脛骨近地端的骨折， 采用彎矩進行評估。 而針對長骨的彎曲試驗表明長骨材料具有生物材料常見的黏彈性特性。 骨折的發(fā) 生不僅決定于載荷大小和加載形式 ,也決定于載荷持續(xù)時間，見下圖圖 2 長骨骨折載荷時間曲線 一般運用多體動力學(xué)方法來進行事故重建分析，來自查爾摩斯工業(yè)大學(xué)的CPMS0 百

15、分位行人多體動力學(xué)模型經(jīng)過多種尸體試驗驗證，被用做參考的基準(zhǔn) 行人模型。這一行人模型由 24個橢球體組成， 由 14 個關(guān)節(jié)鉸鏈連接， 并增加了 可旋轉(zhuǎn)的膝蓋和可模擬骨折的腿骨部分。骨折是通過建立的一個球鉸鏈實現(xiàn)的， 行人的小腿通過被球鉸鏈連接的兩段剛體來描述， 一旦作用在鉸鏈上的載荷超過 設(shè)定的限值，球鉸鏈就由鎖止變?yōu)樽杂蛇\動狀態(tài)。使用 VC 編程控制軟件中 GEBOD 程序，以便行人模型基于真實受害者的身高和體重，調(diào)整身體各部分的 尺寸、質(zhì)量和慣性矩， 根據(jù)行人傷害的骨折部位信息， 調(diào)整可模擬骨折的鉸鏈在 小腿的高度位置。 肇事車也采用多體動力學(xué)模型建立， 根據(jù)實際車輛外形和尺寸 確定模型

16、前部結(jié)構(gòu)形狀，參考 Euro-NCAP 類似車型的行人測試結(jié)果，不同車輛 的前部結(jié)構(gòu)剛度特性采用對應(yīng)的剛度曲線以定義前部接觸特性。評價的指標(biāo)包括，可斷裂鉸鏈處的橫向加速度 （對應(yīng)加速度評價指標(biāo) ）、側(cè)向 力 （對應(yīng)剪切力評價指標(biāo) ）、軸向力和剪切力的臺力和力峰值的作用時間，同時計 算了保險杠和小腿的接觸作用力發(fā)動機罩技術(shù)現(xiàn)狀3.2.1 動機罩抬升技術(shù)目前的發(fā)動機罩抬升裝置主要有兩種： 氣體發(fā)生器式和機械式。 氣體發(fā)生器 式抬升裝置通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生瞬時高壓氣體， 推動發(fā)動機罩后端抬升， 反應(yīng)迅速， 但屬于一次性使用的產(chǎn)品， 使用后的維修成本較高； 機械式抬升裝置通過釋放加 載后的彈簧或者高壓氣體

17、抬升發(fā)動機罩， 結(jié)構(gòu)復(fù)雜且體積較大， 但可實現(xiàn)可逆使 用，成本較低。最新的行人保護設(shè)計引入了汽車預(yù)碰撞技術(shù)， 車輛通過安裝在車頭的雷達和 攝像頭等探測前方行人， 在人一車碰撞發(fā)生前一定時間觸發(fā)行人保護裝置， 從而 為行人保護爭取寶貴的時間。 本研究設(shè)計的主動式發(fā)動機罩抬升裝置基于最新的 行人保護設(shè)計理念， 主要由傳感系統(tǒng)和發(fā)動機罩抬升裝置組成， 傳感系統(tǒng)中有給 抬升裝置觸發(fā)信號的傳感單元當(dāng)傳感系統(tǒng)探測并判斷車輛將和行人發(fā)生碰撞 時，傳感單元給抬升裝置觸發(fā)信號。 抬升裝置通過加裝在底部的氣體發(fā)生器， 瞬 時產(chǎn)生大量氣體， 將發(fā)動機罩的尾端抬升。 該裝置反應(yīng)迅速且可靠性高， 結(jié)構(gòu)簡 單，體積小巧，

18、使用后維修方便，成本低，具有很好的經(jīng)濟性。一般采用實車試驗驗證新型主動式發(fā)動機罩抬升裝置的有效性。 分析發(fā)動機 罩的抬升時序，采用高速攝像機記錄發(fā)動機罩的整個抬升過程。發(fā)動機罩結(jié)構(gòu)參數(shù)仿真及總布置設(shè)計研究歐盟對兒童頭型撞擊發(fā)動機罩的試驗的要求為： 使用 2.5kg 的頭型以 40km/h 的速度和車輛發(fā)動機罩發(fā)生碰撞， 在整個發(fā)動機罩試驗區(qū)域內(nèi)頭部傷害指數(shù) (HIC) 不得超過 1000。通常發(fā)動機罩和發(fā)動機艙內(nèi)部件有一定距離，如果在撞擊過程 中發(fā)動機罩變形過大而和艙內(nèi)部件接觸， 很有可能造成二次碰撞， 增大頭部傷害。發(fā)動機艙內(nèi)部對頭部碰撞有影響的零部件主要是： 發(fā)動機罩、 蓄電池、空濾、 電

19、器盒及儲液罐等。 在進行發(fā)動機艙布置時， 應(yīng)考慮頭部碰撞區(qū)域， 尤其是蓄電 池、空濾及發(fā)動機本體最為重要， 要降低這些件的高度， 增大和發(fā)動機蓋板的有 效距離；同時應(yīng)結(jié)合具體零件尺寸考慮離地間隙、 運動干涉及熱平衡等因素對發(fā) 動機艙布置的限制，這些限制性約束主要和前期造型和總布置有很大關(guān)系。 因此， 在布置發(fā)動機艙時應(yīng)考慮全面，避免造成法規(guī)和布置上的沖突。通常采用 Hypermesh 等軟件建立發(fā)動機罩和頭型的數(shù)學(xué)模型，添加約束條 件，如材料、接觸條件等，從而對不同的撞擊位置、不同發(fā)動機罩結(jié)構(gòu)厚度等參數(shù)進行仿真3.3 行人安全氣囊技術(shù)現(xiàn)狀行人保護安全氣囊可避免人體撞擊到汽車的前擋風(fēng)玻璃上。 這

20、類氣囊共有 2 種，一是發(fā)動機罩氣囊， 二是前圍安全氣囊， 兩者配合使用可減少最常見的行人 傷亡事故。 2 發(fā)動機罩氣囊位于保險杠的上方，緊靠保險杠處開始展開。碰撞 前由一個碰撞預(yù)警傳感器激發(fā)，可在 50-75 ms 內(nèi)完成充氣。保持充氣狀態(tài)時間 可達數(shù)秒鐘。 充氣后的安全氣囊在前大燈之問的部位展開， 由保險杠頂面向上伸 展到發(fā)動機罩表面以上。 氣囊的折疊模式和斷面設(shè)計保證氣囊展開時能和汽車前 端的輪廓相吻合，以保證兒童頭部和成人腿部的安全。 前圍氣囊系統(tǒng)的作用則 是提供兩次碰撞保護， 防止行人被甩到發(fā)動機罩后部后被前窗底部碰傷。 該系統(tǒng) 包括 2 個氣囊，分別由汽車中心線向一側(cè)的 A 柱延伸

21、。氣囊由傳感器探測到行 人和保險杠發(fā)生初始碰撞后觸發(fā)。在行人翻到發(fā)動機罩上滾向前窗這段時間內(nèi)， 氣囊完成充氣， 2個氣囊沿前窗底部將左右 A 柱之間的區(qū)域完全覆蓋， 不僅能蓋 住前窗玻璃底部， 還可蓋住刮水器擺軸和發(fā)動機罩支座等致命的 “硬點”。同時， 氣囊不會完全封住駕駛員的視線。四、AHSS對汽車安全的影響被動安全實例 不久前，美國著名安全測試機構(gòu) IIHS （高速公路安全協(xié)會）進行了一場別 開生面的碰撞試驗：一輛 2009款的雪佛蘭 Malibu 以 64km/h速度和一輛 1959 款雪佛蘭 Bel Air 進行 40%重疊正面碰撞試驗。結(jié)果， 2009 款雪佛蘭 Malibu 車 內(nèi)

22、的駕駛席假人幾乎毫發(fā)無損，而雪佛蘭 Bel Air 車內(nèi)駕駛員席假人頭部、胸部 和下肢等部位均遭受到毀滅性傷害。 同一品牌的兩款車型為何在安全性上差別如 此之大呢？這一方面是因為 2009 款的雪佛蘭 Malibu 采用了安全氣囊、預(yù)緊式安 全帶等先進的安全配置，更重要的是 50 年來，汽車安全車身設(shè)計技術(shù)有了根本 性的變革。今天，以雪佛蘭 Malibu 為代表的新車型無不大量采用高強度鋼板來 增強車身抵御碰撞沖擊的能力，這也使得其安全性有了質(zhì)的提高。（1）安全不安全，車身材料是關(guān)鍵碰撞時， 車身承擔(dān)著吸收、 分散碰撞能量和抵御變形的職責(zé)， 因此是決定其 安全性的最關(guān)鍵一環(huán)。 但真正起作用的部

23、分不是我們所能摸到的發(fā)動機罩、 車門 板等部件，而是內(nèi)部核心的結(jié)構(gòu)件。這些結(jié)構(gòu)件主要包括 A 柱、B柱、C柱、前 后保險杠（包括吸能盒）、前縱梁、門檻梁、車門防撞梁及車頂縱梁等。這些部 件材料性能的優(yōu)劣，將直接決定車輛的安全性能。目前車身部件所采用的材料主要以鋼材為主， 且主要是鋼板。 其它材料如鋁 合金、碳纖維等，因為成本較高，只使用在少數(shù)豪華車和超級跑車上。 AHSS （advanced high strength stee 先進高強度鋼 ） 是一種新近出現(xiàn)的鋼板材料， 它在汽車領(lǐng)域的大量使用為車身安全設(shè)計帶來了一場革命。（ 2）什么是 AHSS？依照世界鋼鐵協(xié)會的定義， AHSS是 指抗

24、拉強度在 500MPa到 1500MPa之間（屈 服強度在 280MPa到 1200MPa之間）的鋼材。這種鋼板材料不僅強度高， 可以抵御高速碰撞的沖擊變形， 而且具有很好吸 能性，因此在提高安全性方面起著非常重要的作用。目前 AHSS主要使用于車身 上關(guān)鍵的安全件和加強件， 且日益受到各大汽車公司的青睞。 據(jù)世界鋼鐵協(xié)會的 研究數(shù)據(jù)顯示，目前平均每車的 AHSS使用量約在 68kg 左右，而到 2020年這一 數(shù)字將會達到 204kg。大量采用高強度鋼不僅可以使車輛的耐撞性及乘員安全性 大幅提升，而且整車的質(zhì)量也可以顯著減輕，從而減少油耗及尾氣排放。AHSS材料和傳統(tǒng)鋼板相比，不僅強度更高，

25、而且拉伸性能也更為出色，即 吸能特性更好。 同時它的焊接工藝和傳統(tǒng)鋼板材料相近， 因此可以比較方便地由 傳統(tǒng)鋼板部件升級到 AHSS部件。而和鋁合金、碳纖維等材料相比， AHSS具有非 常明顯的優(yōu)勢，因此是目前提高車輛安全性的一種最為有效且可行的解決方案。作為一種先進的鋼板材料，世界上只有少數(shù)公司掌握了生產(chǎn) AHSS的核心技 術(shù)，其中瑞典 SSAB鋼鐵公司就是該領(lǐng)域的領(lǐng)先者。 SSAB是一家年產(chǎn)僅 600 萬噸 的小鋼廠。 但在特種鋼領(lǐng)域， 它卻是一家非常著名的公司， 它所生產(chǎn)的各種特種 鋼在工程機械、商用車及轎車領(lǐng)域都被廣泛使用，其中專為乘用車開發(fā)的 DOCOL 系列先進高強度鋼板被廣泛使用

26、于汽車行業(yè)。 沃爾沃、 寶馬、大眾等國外知名汽 車公司都采用了它的 AHSS產(chǎn)品。（3）車門防撞梁最應(yīng)采用高強度鋼的部件分析 Euro NCAP近兩年來的測試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)， 絕大多數(shù)車型在側(cè)面碰撞項 目上都獲得了滿分或接近滿分的成績。而 C-NCAP測試的很多車型側(cè)面碰撞成績 卻不是很理想， 特別是很多小型車側(cè)面碰撞成績非常差。 這除了和我國側(cè)面安全 氣囊及側(cè)氣簾的配置率較低有關(guān)外， 側(cè)面結(jié)構(gòu)設(shè)計上的不同也是造成這種差距的 關(guān)鍵因素，其中尤以車門防撞梁最為關(guān)鍵。當(dāng)發(fā)生側(cè)碰事故時， 車內(nèi)乘員的胸部是最容易受傷的部位， 而其受傷的嚴(yán)重 程度直接和車門的侵入變形速度有關(guān)。 在車門上采用高強度鋼材料的

27、車門防撞梁 可以有效減緩車門的侵入變形速度，從而降低車內(nèi)乘員胸部受到的傷害。在 C-NCAP側(cè)面碰撞試驗中獲得高分的車型，基本上都采用了高強度車門防撞梁， 而得分較差的車型往往是沒有車門防撞梁，或是車門防撞梁的強度不夠。車門防撞梁不僅在側(cè)碰事故中起著非常重要的保護作用， 它在正碰事故中也 發(fā)揮著重要的作用， 是分散及傳遞前部碰撞力的重要途徑之一， 可以更加有效地 將前部碰撞產(chǎn)生的能量分散到車輛的中部和后部，從而減輕車內(nèi)乘員受到的傷 害。正是由于車門防撞梁在碰撞中發(fā)揮著如此重要的作用， 因此各個整車廠家都 積極采用 AHSS材料制作車門防撞梁。 車門防撞梁一般是車身上強度最高的部件， 某些新型的

28、車門防撞梁強度可以達到 1000MPa甚至是 1300MPa以上。（4）AHSS在汽車領(lǐng)域大有可為AHSS材料除了被使用于車門防撞梁以外，還被廣泛使用在保險杠、座椅導(dǎo) 軌及車身結(jié)構(gòu)件上，從而顯著提高車輛的安全性。當(dāng)汽車和其他車輛或障礙物發(fā)生低速碰撞時，前保險杠骨架對保護翼子板、 散熱器、發(fā)動機罩和燈具等部件同樣起著至關(guān)重要的作用。 對使用者來說， 這直 接影響著發(fā)生碰撞事故后的維修費用。 主橫梁的強度對整個保險杠骨架系統(tǒng)起 著決定性作用， 目前在歐洲主橫梁的鋼材普遍使用抗拉強度高達 1000MPa以上的 AHSS鋼材，其厚度一般 2mm左右。根據(jù)測算，如果用 420MPa的中等強度鋼等效 替代，其厚度至少要達到 6mm，質(zhì)量可想而知。座椅導(dǎo)軌也是決定車輛安全性的關(guān)鍵部件。發(fā)生碰撞時， 3 點式安全帶勒緊 座椅的力可以達到 8000N，如果座椅導(dǎo)軌強度不夠的話，那么座椅很容易發(fā)生前 移。座椅上乘員的胸部、 腿部都可能和內(nèi)飾件發(fā)生二次碰撞而造成嚴(yán)重傷害。 此 外，A柱、B柱及 C柱等關(guān)鍵部件采用 AHSS材料可以大幅提高車身的耐沖擊性， 從而保證車內(nèi)乘員的生存空間。（ 5）小型車 AHSS助其提高安全性1.3L 排量以下的小型車節(jié)油、