深入探讨之马自达2的骨架结构

2010-08-13 07:49    作者:ayaocg    来源:汽车之家    浏览:

轻量化车身并不意味着不安全  

随着车型的升级换代,更漂亮更舒适更安全成为新一代车型的共同点,但是车身更大也似乎成为了趋势。可是新马自达2(注:就是我们现在买到的马2,这是07年的新版本)却逆其道而行之,在保证内部空间的同时却缩小了外部尺寸,以求减轻车重并且降低油耗。虽然新马自达2的外部尺寸比老款车型更小,但是内部的空间却并未受到影响,2490毫米的轴距超过了大多数同级车型,而且四个轮子位于车身的四个角上,最大程度利用了车内的空间。不过由于新马自达2的后悬极短,为了加强对追尾时的保护,新马自达2的车尾结构得到了加强,并且对油箱做出了特殊的设计,但是加强后的后保险杠也使得尾门的开口更高更窄。

[由于全新设计的车身结构经过CAE分析优化并且大量采用了高强度钢板,使得新马自达2在车身结构强度和NVH性能上都有很大程度的提升]

[新马自达2的车身结构中使用了440,590,780和980Mpa级别的高强度钢板和超高强度钢板,其中980Mpa级别的超高强度钢板在小型掀背车中还非常少见]
新马自达2的车重仅有1030公斤(日本版最轻的1.3升车型仅重990公斤),相比老款马自达2减重100公斤,降低了10%的重量成为新马自达2车身结构的一大突破,但是同样也会成为众人质疑的焦点。不过当真正了解车身工程师对新马自达2的努力便可以得知新车型不仅仅是轻了10%那么简单。由于全新设计的车身结构经过CAE分析优化并且大量采用了高强度钢板,使得新马自达2在车身结构强度和NVH性能上都有很大程度的提升。

[在新马自达2的车身结构设计中应用了MAIDAS方案,通过车身结构的优化使得碰撞时产生的能量可以沿着预设的方向向车身分散,其中前保险杠使用拉伸强度为980Mpa级别的热冲压超高强度钢板制成。新马自达2的前保险杠和前纵梁设计与福特C1平台非常近似]
在新马自达2的车身结构设计中应用了MAIDAS方案(Mazda Advanced Impact Distribution and Absorption System 马自达先进碰撞能量分散与吸收方案),通过车身结构的优化使得碰撞时产生的能量可以沿着预设的方向向车身分散。在发生正面碰撞的应对措施方面,新马自达2的前纵梁更加笔直,并且加大了断面面积。另外,通过在前保险杠采用从瑞典冲压工厂进口的拉伸强度为980Mpa级别的热冲压超高强度钢板,以有效控制了碰撞时的车内变形,同时这款由超高强度钢板制成的前保险杠通过螺栓固定在前纵梁上,以简化碰撞事故后的零件更换手续。如果仔细观察马自达3,福特福克斯(图库 论坛)和沃尔沃S40(图库 论坛)的车身结构便可以发现,新马自达2的前保险杠和前纵梁设计与福特C1平台非常近似。新马自达2的刹车踏板也被设计成可溃缩式,当碰撞发生时将会断裂而不会对驾驶员脚部造成过大的伤害。

[图为福特福克斯真实车祸后的情况,由于由超高强度钢板制成的前保险杠通过螺栓固定在前纵梁上,所以达到简化了碰撞事故后的维修方式]

[新马自达2为防止侧面变形在B柱采用了980Mpa级别的热冲压超高强度钢板的加强,同时A柱也使用了780Mpa级别的超高强度钢板作为加强]
在新马自达2的侧面车身中,对于防止侧面变形至关重要的B柱同样采用了980Mpa级别的热冲压超高强度钢板的加强,同时A柱也使用了780Mpa级别的超高强度钢板作为加强,在车身侧围上则是采用了590Mpa级别的高强度钢板。在车门内部,还设计了两条同样由高强度钢板制成的侧面防撞杆抑制车门的变形。

[在新马自达2车门内部,还设计了两条同样由高强度钢板制成的侧面防撞杆抑制车门的变形]

[新马自达2在车身侧围和底盘横梁上采用了440Mpa和590Mpa级别的高强度钢板予以加强,这两种高强度钢板也同时占据了绝大多数关键车身结构]
优化的车身结构和高强度钢板的大量使用是在保证安全前提下汽车轻量化的必由之路。因为高强度钢板的大量使用不仅可以降低钢板厚度,减轻重量同时还可以增加车体强度和刚性。因此这已经成为新款车型重要的车身特点。新马自达2的车身结构中使用了440,590,780和980Mpa级别的高强度钢板和超高强度钢板,其中980Mpa级别的超高强度钢板在小型掀背车中还非常少见。从马自达官方公布的高强度钢板用量分布可以看出,980Mpa级别超高强度钢板占车身结构的3.4%,780Mpa超高强度钢板占6.3%,590Mpa和440Mpa高强度钢板占据了绝大多数关键车身结构。通过大量应用高强度钢板和超高强度钢板,新马自达2的车身结构重量减轻了22公斤。
优化设计方案也是轻量化的重要解决途径,新马自达2利用重新设计平台的同时进一步的降低了车重。为减轻车重老款车型配备的具有可前后滑动、倾斜及折叠等多种功能的后排座椅被简化成6:4的比例折叠的机构,但却因此获得了25公斤的减重。除此之外,新马自达2在悬架系统,排气系统等底盘部件的重新设计中也获得了可观的减重。甚至在优化电气系统,改进发动机铰链等细节部分的优化也得到了近10公斤的减重。在日本版车型中,新马自达2甚至还取消了备胎。不过在欧版和国产版中,这一容易引起减配争议的做法并没有发生。

[除了大量应用高强度钢板的车身结构和优化设计,新马自达2还匹配了完善的气囊保护,正面双气囊,侧面腰部气囊和侧气帘一应俱全(侧气囊需选配)]

[为了提升车身的扭转刚性,新马自达2在前悬架固定点处还配备了类似“顶巴”的加强车身部件]
轻量化设计并不意味着安全性的打折,马自达称以日本JNCAP的碰撞测试标准评定,新马自达2从老款车型的5星级提高到了6星级的水平。由日本国土交通省和独立行政法人汽车事件对策机构实施的JNCAP并不像国内C-NCAP采用低于EuroNCAP的碰撞速度进行测试,它所实施的正面40%偏置碰撞测试采用的是与EuroNCAP一样的64km/h碰撞车速,而侧面碰撞采用的是55km/h甚至高出EuroNCAP所实施的50km/h的碰撞速度,并且JNCAP还多出一项55km/h正面100%碰撞测试。