为何如此耐撞?解析ARCFOX极狐车身安全的奥秘

2021-09-23 01:00:05 作者:朱仕永

  【太平洋汽车网 技术频道】在汽车安全研究和应用领域,主动安全系统近年来被格外推崇,各大车企竞相角逐,纷纷将各种安全辅助功能装配到车辆上。然而,有两起事件却让消费者们重新审视车辆的被动安全,尤其是车身结构安全。第一起事件是2019年底帕萨特在中保研25%偏置碰撞中,出乎意料地发生A柱断裂事故;第二起事件则属于正面教材,在前不久《懂车试验场》节目的一次双车对撞中,极狐阿尔法S凭借远胜对手的表现,被业界广为盛赞。

        在那次双车对撞试验中,极狐阿尔法S与一台同级纯电动车进行了一次65公里时速的50%重叠对撞,对撞结果显示,极狐阿尔法S整个乘员舱形变程度很轻微,车门能够轻松打开,并且动力电池不冒烟不起火,实属纯电动车车身结构安全的超一流典范。那么,为什么ARCFOX极狐品牌的产品经得起这样的碰撞呢?背后到底有哪些技术在支撑呢?

为何如此耐撞?解析ARCFOX极狐车身安全背后的奥秘

强度、吸能与轻量化兼顾的钢铝混合车身结构

        目前车身结构根据所用的材料主要分为三种类型,分别是全钢车身、全铝车身与钢铝混合车身。

        全钢车身最为常见,其优势是方案简单,成本相对低廉;全铝车身胜在车身轻量化,这点对于纯电动车来说尤为重要,然而全铝车身不仅生产成本高,碰撞后维修成本也高,并且无法满足更高强度的结构安全需求;钢铝混合车身通过科学严谨的材料分布,既同时满足了轻量化和强度要求,又平衡了生产成本和维修成本,可以说是目前更为合理的方案。


阿尔法S


阿尔法T

        ARCFOX极狐品牌旗下有两款在售车型,分别是中大型轿车阿尔法S(官方售价25.19-34.49万)和中型SUV阿尔法T(官方售价24.19-31.99万元),它们依托智能化IMC平台架构打造,皆采用上钢下铝的车身结构,针对不同区域特性采用不同的材料与制造工艺,几乎完美地诠释了“该硬的地方硬,该软的地方软”。

        比如,在A柱、B柱以及门槛等关键位置,ARCFOX极狐的工程师们选择了强度达到1500MPa的超高强度热成型钢,并通过“结构环”的设计理念,形成笼式框架车身,整个结构共同承担碰撞带来的冲击能量,所以在碰撞过程中,乘员舱的形变程度比较小,完整性保持得极好。

        又比如,在前副车架部分,ARCFOX极狐拥有领先的碰撞吸能结构设计,全框式结构配合纵横梁上的多处溃缩引导槽结构,让前副车架在车辆碰撞时更多地参与吸收碰撞能量,尽量避免传导至乘员舱结构。另外,针对前纵梁位置,ARCFOX极狐自主开发了出屈服强度更高、碰撞溃缩折弯角110°以上的新型铝合金材料,强烈碰撞时吸能效果远超国标要求。

        众所周知,钢材料和铝材料是无法通过传统的焊接工艺进行连接的,那么,ARCFOX极狐的上钢下铝究竟是如何解决这个难题的呢?

        据了解,ARCFOX极狐的蓝谷麦格纳工厂应用了SPR自冲铆接、FDS热熔自攻螺接和胶接等先进连接工艺相结合,从而实现了钢材料和铝材料的顺利连接。以阿尔法S为例,这款车共计应用了1276颗SPR锁铆螺钉、430颗FDS流钻螺钉和超过150米的高强度结构胶。这些高端工艺让阿尔法S的连接稳固性超过了传统焊接车辆,并且整车气密性达到惊人的58SCFM。

        轻量化方面,得益于大量应用的铝合金和二次抽真空高压压铸铝合金等先进技术及设计,阿尔法S车身轻量化系数为1.6,阿尔法T车身轻量化系数为1.78,双双大幅领先于2.8的行业均值。

堪称“业界天花板”的车身抗扭刚度

        一场年度对撞大戏让大家都知道了ARCFOX极狐旗下的车型很耐撞,但问题是,这个“很耐撞”到底是何种程度呢?想要回答好这个问题,就必须结合车身抗扭刚度这一概念,然后通过横向比较来确定其相对具体的水准。

        简单来说,车身抗扭刚度就是车身在受到外力冲击下自身抵抗变形能力的指标,数值越高代表越强硬,一旦发生碰撞事故时,对车内人员的保护性也就越好。

        通常情况下,汽车级别越高、豪华程度越高,车身抗扭刚度往往也会越高。在行业中,紧凑型车的车身抗扭刚度一般在16000-17000Nm/deg区间;中型车在20000Nm/deg以上;中大型车则是在30000Nm/deg以上。

        然而,对于极度重视车身安全的ARCFOX极狐来说,满足行业正常标准显然是不够的,在ARCFOX极狐工程师们的严苛要求下,阿尔法T量产车的车身抗扭刚度高达55000Nm/deg,阿尔法S更是达到了惊人的60000Nm/deg,简直就是“业界天花板”的水准。看到这里,想必你应该跟我一样心里面恍然大悟:原来如此啊,难怪它和同级电动车迎面相撞之后能够取得碾压式胜利。

        当然,除了安全保护之外,车身抗扭刚度的提高还有其他意义。

        首先,能够优化整车NVH性能,有效减少噪声和振动,让驾乘更加舒适;其次,当车辆经历颠簸路面时,由于外力反复加载,很可能会造成车身疲劳破坏,而如果车身抗扭刚度提高的话,就能抵抗这种疲劳破坏,让车辆更可靠耐用;最后,车身抗扭刚度提高对于一台车发挥其操控稳定性,也起到了至关重要的作用。

除了保障乘员舱安全,还保障电池安全

        对于一台电动车,电池安全情况毫无疑问是特别需要注意的,除了电池包本身的多项稳定性指标之外,还要考虑碰撞事故中车身结构对电池的保护。而在这个方面,ARCFOX极狐也做到了行业领先水平。

        作为基于正向开发的纯电架构打造的产品,阿尔法S和阿尔法T的动力电池整体设计融入到了车身和底盘开发之中,通过26个连接点,将动力电池与整车紧密连接在一起。也就是说,其“业界天花板”的车身抗扭强度不仅仅照顾到乘员舱,同时也保护电池。正因如此,双车对撞试验之后,阿尔法S的整个动力电池几乎完好无损。

        还值得一提的是,针对比较极端的侧面碰撞,ARCFOX极狐同样有所防范,工程师们在侧面部分运用了门槛分载梁这一创新概念,采用了钢门槛与铝挤出型材结合的设计,在侧柱被撞后,电池安全距离为3.7,远高于国标≥0的要求。

写在最后

        事实上,ARCFOX极狐这个全新豪华电动车品牌在今年内不止一次爆红,而是有两次。第一次是阿尔法S 华为HI版以精准的城区自动辅助驾驶能力惊艳了大家,第二次就是凭借车身安全而站在C位。在我看来,ARCFOX极狐品牌这两次爆红的背后都有一个共同的出发点,这个出发点就是追求极致,用创新思维与强强联合给用户提供当下最好的前瞻技术。(文:太平洋汽车网 朱仕永)

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    朱仕永 编辑

    车辆工程专业毕业,爱好自驾游,于是顺理成章地成为一名汽车小编。

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