当前位置 爱咖号首页 汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

雅斯顿 3225浏览 2020-05-14 IP属地: 未知

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

我们生活在一个非常纠结的时代。

上世纪80年代,三根超细的A\B\C柱就能走天下,因为金鱼眼视野胜过一切。可你问问腕口粗的A\B\C柱放在现在会咋样,不用怀疑,绝对被喷得体无完肤。设计师被工程师打败,它绝对可以作为标志性事件。

正是因为给安全让路,促成了「视野」成为一大商业卖点。是否加装天窗特别是全景天窗,是很多朋友在购车时会去考虑的问题。

之所以说「考虑」,一是天窗版本贵出几千到上万不等,一是担心天窗降低安全性。荷包实力自是靠各自修行,而天窗安全性,您可以听听我怎么说。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

汽车天窗和车顶结构

汽车天窗根据尺寸和功能有很多分类,按尺寸分,比如有全景大天窗、分段式双天窗、小天窗(设计在前舱头顶区域),按功能分有可开启式和封闭式。

为了强化车顶结构,车顶会设计有三根横梁,像奥迪A8L的白车身就很标准。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

车顶横梁与边梁之间通过电阻点焊工艺连接

因为小天窗版本没有影响到车顶中横梁的安装,所以在设定上,小天窗版本和无天窗版本在车顶结构上会保持一致。

一些全景天窗版本因为会取消B梁,所以会强化A、C边梁的强度。因为需要更改结构,通常一款车型会避免无天窗版本、小天窗版本和全景天窗版本同时存在。为了尽量不改变原有结构,还演变出下图这种分段式双天窗。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

三种常见角度的碰撞

正面碰撞、侧面碰撞和追尾碰撞是常见的事故模式,所以我们有必要先聊聊这三个方向的表现。

正面碰撞的传力通道

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

从上面的动图我们可以看到碰撞力的传力通道,划分下来,主要路径有两条。

一条是通过乘员舱底部纵梁和门槛梁向后传递,这条路径会承受大部分的碰撞力。当碰撞力很大时,前轮还会参与碰撞吸能。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

另一条路径是碰撞力经前指梁和铰链柱、A柱、车门及其抗侧撞梁和门槛梁向后传递。此路径上较大的载荷会导致前门框发生变形,导致碰撞后车门开启困难,为了避免这个问题,我们需要强化A柱、门竖梁、门栏梁的强度,这也是A柱不再能提供金鱼眼视野的原因。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

C-IASI最新发布的2019研究报告值得一读,前后对比测试可以明显看出哪里改善了强度

总而言之,不管是哪一条路径,都和天窗没有太大关系。

追尾碰撞的传力通道

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

追尾碰撞其实和正面碰撞有些类似,所以天窗对它也不会造成很大影响,这里就不做展开了,我们重点说说侧面碰撞。

侧面碰撞的传力通道

下图是受到侧面碰撞力的传输通道。需要补充下:白车身传力图没有说明车门的辅助,其实车门加强筋可以将前门受到的侧向撞击力传递一部分到B柱;后门受到的侧向撞击力则可以被传递到B柱和C柱。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

从这张图可以明显看出车顶横梁的作用,它能帮助把碰撞力传导出去,避免碰撞力集中。宝马在这方面的造诣当属第一,他们在宝马7系上采用了碳纤维增强复合材料,重点区域就是车顶横梁和地板中通道(下图黑色的部分就是增强材料)。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

即便是宝马,这种设计也仅限于宝马高端车型。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

碳纤维增强板和钢板采用铆接+胶接方式

到这里,大家是不是会说:石锤!看人家宝马做得才叫好,平民车就是垃圾。

落差肯定是有的,但大家也要理性看待这个问题。

就侧碰而言,重点还是在B柱、门栏梁和侧围各交接点的强化上。C-IASI的研究报告就特别展示了B柱的结构/强度优化对测试结果的影响。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

总之,侧面碰撞可能导致车顶折弯变形,如果没有B梁的辅助,会一定程度加大车身的损伤程度。但整体而言,车顶B梁在侧面碰撞中起到的是增加传力通道的作用,对降低车内人员伤害的权重不大。

天窗版本会降低翻车安全性吗?

在国内,我们很少听到车顶静压测试,并不代表它不重要。它其实是用来评价车辆发生翻滚时造成的损伤。

近些年一些企业开始有意识地去展示这项测试,像哈弗品牌已经针对多款车型做过展示,后来中汽研(C-IASI)把这项测试列为了必考项目之一。

简单地背景介绍后,我们说说它的基本原理。车顶静压是使用刚性平板作为加载装置,对车辆一侧或两侧顶部施加准静态载荷,计算车顶最大承载力与车辆整备质量力的比值,以此考察车顶的承载能力。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

评价天窗对汽车安全的影响,车顶静压测试是最合适过不了

不过在绝大部分测试中,我们都很少看到全景天窗版本踪影,即便有带天窗,也多是小天窗。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

IIHS车顶静压测试

能查到的测试车型中,哈弗H4的天窗尺寸比较大(长790mm,宽700mm),可以看到A柱上沿与车顶均未出现材料断裂的情况,SWR值4.56,成绩优秀。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

SWR值出现位置在前风挡玻璃破碎之前,被挤压位置所承受到的最大等效压力为72699N。

基于以上现实情况,有三点值得我们关注:

1. 大家不做全景天窗版本是在规则允许范围内;

2. 虽然天窗的损坏甚至造成其他损伤不会造成失分,但大家不显然不愿意暴露更多问题。就这点来说,哈弗H4做全景天窗版本测试,值得称赞;

3. 哈弗H4的天窗尺寸着实很大,但考虑到这项测试的受力点在A柱上边缘,其实正是靠近A梁加强区域,所以不一定能暴露所有翻车事故损伤。

不过之前哈弗H6做过模拟翻滚测试,表现也很不错,所以第三点算是间接打我脸了。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

总结以上来看,大家不必担心因为加装了天窗而降低安全性。

加装天窗,安全性或许不是最要担心的

要注意的是,大的开口件会降低刚性。

轿车车身刚度虽然不是强制性标准,但已成为车身行业内公认的一项重要指标。车身刚度不合理,将直接影响其结构可靠性、NVH、安全性等关键性能指标。

下图是某轿车(不含天窗)的车身刚性权重图。可以看到像大的开口件(比如四门、前后风窗)对刚度的影响比较大。

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?

虽然全景天窗的车型会强化侧围结构强度,但刚性还是会变差,导致全景天窗车型发生异响和开启关闭故障的几率普遍较高,所以像宝马7系采用碳纤维强化,确实有它的门道在里面。

为了把控这一问题,针对天窗我们会做一系列耐久性测试,比如天窗的振动耐久、环境耐久、开闭耐久等,可以说天窗设计的水平,会极大影响后期的使用体验。

雅斯顿小结

汽车天窗会真的会降低车辆安全性吗?希望通过本期介绍能够打消大家的疑虑。在笔者看来,虽然会损失一些刚度,天窗版本的安全性已经被主机厂攻克。如果是有意购买天窗特别是全景天窗版本的朋友,还应该在再关注下这款车型的天窗异响投诉率,相信会对您的购车有帮助。

图 | 来源于网络

文章标签:
泛车生活
 
相关推荐
雅斯顿 9112粉丝    1274作品 关注 以消费者的目光探讨汽车,分享更多原创真实的汽车观点。
推荐作者
型车志 关注
通过独特的视角,创造有型、有趣的汽车评测视频和故事。
车大拿TV 关注
看车,选车,买车,玩车
肆哥车讯 关注
购车无小事,选车无难事。
明白说车 关注
明明白白了解车,轻轻松松驾驭车!明白说车,坚持原创!
玩车的史萌 关注
喜欢车兄弟的跟我走
SCC超跑俱乐部 关注
SCC超跑俱乐部
闫闯说车 关注
闫闯说车团队会给大家带来最新,最全面的车型评测视频敬请关注。
Techtec杨磊 关注
汽车ECU改装高级工程师,汽车改装维修专家。德国Techtec汽车性能
全部爱咖号