趣谈汽车前防撞梁设计 碰撞吸能的第一层屏障
汽车的前防撞梁结构并不复杂，但是在碰撞事故中，它往往是最先吸能的结构。而一说到汽车安全，相信大家都会比较关注车是不是耐撞。和车辆的颜值、动力表现等方面相比，一辆车的安全性关乎人们的生命，所以大家对没有后防撞梁的车更是颇有微词，不过前防撞梁还真没有哪个产品敢减掉，只是分类比较复杂，有偷工减料的空间。有防撞梁就足够了吗？防撞梁有没有差异性？除了防撞梁不需要其它配置了么？
前防撞梁作为汽车安全结构的重要部件，对驾驶者的生命安全及财产安全都起着至关重要的作用。但是咱们要明确一点，“防撞钢梁”真不是为了防撞的，而是用来传导作用力的，也就是吸能的作用，因为一但撞击其实这个梁肯定变形了。前防撞梁的意义就是车辆第一次承受撞击力的装置，在车身被动安全方面有一个重要知识就是一点受力则全身受力。也就是说汽车车体的某一个位置受到了撞击，如果仅让这一部位去承受力的话，那么达到的保护效果会很差。如果在某一点受到力的时候让整个骨架结构去承受力，则能够最大限度降低一个点所受到的力的强度，而前防撞钢梁在这里就起到很明显的作用。
在高速碰撞时防撞钢梁起到力的传到作用，在低速发生碰撞时，防撞钢梁可以起到减少维修费的作用。那么为什么有些车的防撞钢梁有泡沫呢？这当然不是防撞钢梁“变成”了泡沫，而是防撞钢梁上增加了一层泡沫，作为吸能块。能够在低速碰撞到行人时，起到更好的保护作用，最大程度上保护车内和车外的人员安全。
防撞梁的结构有很多种，从侧面可以看得很清楚。“Ω”形可以有效地引导变形方向，吸能效果好，可以在一定程度上减少车内乘客的不适感。
“口”字形，断面中空，可变形的范围较大，可以降低后部的受损几率，维修成本会比较低。下图是“日”字形。
“目”字形，道理跟“口”类似，防护能力更好。
“弓”字形，经典的吸能防护设计，保证一定强度的同时具备更好的吸能效果。和Ω形状类似，但是它更厚一些。
双层设计，带有二级缓冲，对行人保护会更好，并且轻微的碰撞不会直接接触主杠体，可以降低维修成本。
除了形状不一样，材质也有区别，常见的是钢和铝合金。大多数汽车的防撞横梁普遍采用抗拉强度为1000MPa左右或更高的超高强度钢，其厚度大多在2~3毫米左右。近年来很多汽车品牌开始使用铝合金材料来制造防撞横梁，铝合金的密度是钢的三分之一，同样体积的铝合金其重量也只有钢的三分之一。
钢制保险杠防撞横梁提高钢板抗拉强度，通过减小厚度提高材料吸收能量性能。铝合金保险杠防撞横梁则是反其道而行之，通过优化结构设计设置不同厚度，从而提高吸能性能。经过合理设计的铝合金保险杠防撞横梁不仅比钢制保险杠防撞横梁更轻，并且能够吸收更大得能量。虽然铝合金保险杠防撞横梁重量更轻效果更好，但其制造成本比钢制保险杠防撞横梁更高。
吸能盒是防撞梁和两条车身纵梁之间的金属盒，简单的理解就是个吸收能量的盒子。能量就是撞击力，车辆发生碰撞时防撞梁有一定程度的吸能作用，但是如果能量过大，超过了防撞梁的能力范围，它就会将能量传递给吸能盒，吸能盒将全部撞击力吸收且自身变形，最大限度保证纵梁不受到伤害。吸能盒上一般都设计引导槽，用来引导变形轨迹。所以大多数吸能盒都是不规则的矩形柱体。低成本的廉价车可能取消了吸能盒结构，碰撞吸能的效果就非常差了。
前防撞梁和吸能盒是车辆前部安全防护中最基础也是最重要的部件，可以有效的保护爱车，减小碰撞的伤害，减低维修成本。根据设计形状和材质的不同，保护的效果有高有低。随着成本的下降和技术的发展，铝合金前防撞梁和吸能盒将逐步普及。
本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。
众所周知，三角形是所有形状中最稳定的结构，而汽车车身的骨架结构是由许多不规则的三角形组成，以抵抗来自各个方向的冲击。然而，用于汽车骨架不同部位的钢板具有不同的承载能力，因为它与传力和塌陷有关。
防撞梁是车身结构的重要组成部分，一般设置在车辆的前后保险杠、侧门等处，可以直接保护驾驶员和乘客在碰撞中的安全。防撞梁与整体结构为一体，由高安全性钢板制成。它的刚性不能太硬也不能太软，它需要与整车匹配才能达到最理想的保护效果，也就是说，当施加一点力时，它就传递到整车骨架上来承受。
安装在前保险杠和后保险杠上的防撞梁是最坚固的材料，用于承受车辆在前方的冲击力，并通过它们分散和减轻冲击力，并将冲击力传递给车身的主车架。
一、前后防撞梁
前后保险杠横梁是布置在前保险杠和后保险杠内的金属梁。一个低屈服强度的低速吸能箱连接到前后防撞梁的两端，然后用螺栓连接到车体的纵梁上。该低速吸能箱能够有效吸收车辆低速碰撞时的碰撞能量，并将冲击力对车身纵梁的损伤降到最低，能够有效降低维护成本，并且螺栓连接能够更方便地更换防撞梁。
二、侧面防撞梁的结构
布置在车体侧面上的防撞梁通常在车门内侧边缘和车门底部附近连接到车门结构。此外，车身的a柱、B柱和C柱也是由高强度金属材料制成，也可以算作侧面防撞梁结构的一部分。这些高刚性材料可以在侧面碰撞时保护车内人员的安全。它可以减少乘客可能遭受的外力。事实证明，当车辆撞到固定物体(如树木)时，车门防撞梁具有明显的保护作用。
三、卡车防撞梁
货车后防撞梁主要是减少客车追尾事故中后车厢人员伤亡的一种保护措施。客车前端结构的设计是为了吸收巨大的碰撞能量，尽量减小驾驶舱的冲击，但是当它撞到卡车时就没有用了，所以我们只能希望卡车的后防撞梁不会失效。通过对1000个实际案例的分析，研究所确定了事故中的卡车是否存在后保险杠横梁的后果差异。惊讶地发现，82%的卡车正面撞到卡车底部的事故都会导致死亡，最轻的是重伤。
为了准确获得实验数据，碰撞实验机构选择了三辆符合美国，安全法规的半挂车，其中两辆也符合加拿大更加注重强度和能量吸收的安全法规。一辆商用雪佛兰中型轿车被选为试验车辆。据报道，这款中型车已经通过了美国， NHTSA的五星级评价，但此次试验并不是针对NCAP的评价。实验的目的是测试是否有某种结构或形式的防撞梁能够有效地发挥作用，并测试不同速度下碰撞结果的差异。
车顶打开是这种碰撞的最大危险点。在对三辆卡车的测试中，汽车中的假人头部要么与凹陷的车顶相撞，要么直接撞到卡车的后部。一辆卡车的防撞梁弯曲变形，甚至连固定螺栓都被切断了。此时，碰撞速度为35英里/小时(56公里/小时)。
汽车以56公里/小时的速度撞上了装有最强防撞梁的卡车，驾驶室完好无损。强大的防撞梁保护了后车厢，有效地防止了它继续钻到卡车下面，因此后车厢的驾驶舱得到了很好的保护。同时，强防撞梁可以使后车的能量吸收区充分发挥作用，吸收大部分能量。在现实世界中，车内的乘客是安全和健康的。
四、防撞钢梁的类型和厚度对安全性的影响
防撞梁的形状、厚度和材料需要与车身的整体安全结构相匹配。防撞梁越强越好。只有与车辆的整体结构完美匹配，防撞梁才能发挥最大的作用，车辆的整体安全性也更高。
传祺GS8的前防撞钢梁还是相当厚实的，虽然钢板厚度并不厚，在2mm左右，但是防撞梁的结构还是不错的，“弓”字型的设计，具有不错的吸能效果，要优于那些“日”字型结构的防撞梁。并且前防撞钢梁与后面水箱的溃缩空间也比较大，结构合理。
前防撞钢梁的长度有些略短，两端的延伸不够，如果发生侧面角度的撞击事故，那么防撞钢梁不会起到任何保护作用。
另外，虽然防撞梁与水箱之间有着很大的溃缩区，但是防撞梁与增压中冷器的距离却“近在咫尺”！如果发生碰撞，防撞梁虽然很好的保护了水箱，但是中冷器一定会损坏，即便国产配件要实惠一些，也要千元左右。
后防撞梁：又小又薄的单层冲压钢板
说后防撞梁之前，先要提一下后保险杠的线束插头，之前我们拆荣威RX5的时候，就发现保险杠的线束插头一大堆，即费材料，还增加了拆解难度！而当我们拆掉这台传祺GS8的后保险杠后，发现与RX5的风格，如出一辙！
再来看看后防撞钢梁本身吧。与前面粗壮的防撞梁相比，后防撞梁的尺寸，就像个“小玩具”！不仅尺寸小，宽度也窄了许多，而钢板厚度也只有1.5mm左右，并且用的还是单层冲压钢板，只能说将将及格。可以说，前后防撞钢梁的用料相比，真实天壤之别。
另外，由于GS8是7座设计，所以为了车内空间进行妥协，GS8的备胎被放置到了车底，并且位置上与后防撞钢梁贴的很近，如果发生轻微碰撞的话，那么备胎可能会起到一定的“缓冲”作用。
总结：糟糕的设计，毁了用料不错的防撞梁
如果单单前防撞梁用料和工艺上看，还是相当不错，也是值得称赞的。但是防撞梁保护了水箱，但牺牲了中冷器，这样的设计实在是让人捉摸不透。再加上，如此“小巧”的后防撞钢梁，不知道是来负责防撞的，还来是负责“搞笑”！
其实这些设计都是从节约成本角度出发，这一点无可厚非，毕竟厂商也得挣钱嘛，但是做产品怎么也应该用点儿心吧。
防撞梁的剖面是“弓”字结构，这种折叠式的设计可以大大增加钢板的强度；两端有吸能盒，通过螺丝固定在车身纵梁上，可以有效传力，达到“一点碰撞，全车受力”的设计理念。防撞梁和吸能盒也是用螺丝固定，方便更换。防撞梁设计成一定的弧度，可以更好地受力。防撞梁的直线长度为126cm,表现突出；高度为10cm，中规中矩厚度3cm，略薄。吸能盒的长度为8cm,作为一台SUV，这个吸能盒长度确实谈不上优秀。
2.单层钢板厚度为1.26mm,这个钢板厚度只能算中下水平，考虑到采用了“弓”字的折叠式设计，这个厚度还是可以接受的。经过拆解观察，丰田RAV4是具有后防撞梁的，而且也有吸能盒，并没有什么配置缺失，不足之处是防撞梁厚度稍薄。幸好中国新车评价规程（C-NCAP）对历代的RAV4的碰撞测试都有5星好评，应该它的总体安全措施还是做得不错的
【太平洋汽车网】帝豪gs防撞梁是钢材质的，采用该材质的防撞梁是因为该材质的防撞梁吸水率低，具有较高的抗冲击性能、刚性、耐油性、耐寒性、耐化学药品性能，同时也具有良好的尺寸稳定性和抗老化性能。
帝豪GS的底盘和帝豪GL的是一样的，都是采用前麦弗逊式独立悬架加后扭力梁式后悬架的组合，很多前驱车都是用这种悬架组合。而且帝豪GS的底盘由欧洲的调校公司LeanNova公司进行过针对性的调试，目的是增强整车的操控性及舒适性，这使得帝豪GS拥有比同级别车型更强的运动功底和操控基础。
——前悬架帝豪GS采用前悬架麦佛逊悬架，这种悬架是目前前驱车最常见最为主流的悬架形式，它的前身是烛式悬架，可以算是最简单的悬架之一。下摆臂采用双片冲压焊接工艺制成，通过橡胶衬套与副车架相连，连接点位于传动轴后方，极大提升了底盘及车身刚性。
麦佛逊悬架的优点就是成本低、结构简单，而且占用空间少，便于发动机舱的布置。但是也正是由于结构简单，对侧向不能提供足够的支撑力度，转向侧倾以及刹车点头现象比较明显。
——后悬架帝豪GS后悬架采用扭力梁式非独立悬挂，这种悬架构造简单，承载力大，而且容易维修且占用车底空间较小，从而可以增大车内空间，很多10万元左右的车都会采用这种悬架。
然而，扭力梁悬架的调较比较难，拖曳臂设计的角度、安装的角度对后悬整体的舒适性、操控性影响很大。因此，一般采用这种悬挂系统的汽车平稳性和舒适性都较差。
——副车架帝豪GS采用双层冲压钢板焊接的全框式副车架，整个副车架是由两部分通过螺栓连接，好处是受损后可以分别拆卸更换，无需更换整个副车架，这样降低了修车成本。而且采用“口”字形框架结构，安全性和刚性都比较好，可以起到承担一定碰撞力的作用。
——底盘间隙帝豪GS的底盘高度为160mm，通过能力强，能够在路况不太好的崎岖路上也能够很好地驾驶。但是，底盘高也会导致车身在高速行驶时，影响汽车稳定性，转向侧倾不如低底盘容易控制。
——防撞钢梁帝豪GS的前防撞梁采用双层辊压结构，钢梁材质很厚也够硬，符合要求；吸能盒用的是薄壁钢材，这种钢材在发生碰撞时能够很好的被压缩，从而吸收能量，而气囊传感器也被放在吸能盒里，一旦发生碰撞就会激活气囊。这么看来，帝豪GS的前防撞梁设计还是很科学合理的，而且没有偷工减料，防碰撞性能好。
帝豪GS的后防撞梁采用塑料钢材质，虽然看似塑料，但其强度并不比普通的钢材差。这种塑料钢重量轻、强度高，现在很多车型都用这种材料，而且吸能效果很好。因此，帝豪GS尾部的安全性能也非常高。
总结：帝豪GS的底盘悬挂以及副车架，可靠性、操控性都很高，阻尼感适中，颠簸过滤还不错，整体感较强。防撞梁在做工和用料方面并没有偷工减料，都是真材实料，材质足够厚实，虽然后防撞梁采用塑料钢材质，但强度也比较高，防碰撞性能好。
（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）
