车身扭转刚度的意义(聊聊关于车身扭转刚度的发展)
最近看了很多关于车身扭转刚度的测试,觉得挺有意思的。有通过把车停在侧坡上开闭车门和尾门来测试的,也有测试接缝变化的。大家初衷可能都是好的,方向也是对的,确实是老百姓能听得懂看得明白的一种方式。但是,这事要是论起技术来,还远远不够。
车身扭转刚度,用老百姓的话来说,就是够不够结实,当然了从结实的角度来看,碰撞也算一种。只是车身扭转刚度应对的场合更大一些,例如翻车之类的。这是从老百姓实际感受来表达的。从全面的角度来说,车身扭转刚度其实应用的范围特别广泛,甚至包括日常的驾驶操控。
从根源上来看,汽车的车身结构,有很多种不同的形式,他们的设计倾向也不同。简单来说可以分为承载式车身和非承载式车身两种。承载式车身就是咱们常见的马路上跑的轿车,城市SUV,都是采用将所有底盘部件,都直接安装在车身框架中,所以称之为承载式车身,就是所有的部件都需要车身的承载。非承载式车身,常见的就是各种越野车,俗称带大梁。这个大梁结构,实际上更准确的可以被称之为真正的底盘,因为所有的发动机,底盘悬挂等等部件都是安装在大梁之上,而车身作为另一个部分的部件整体,也安装在大梁之上,所以车身并不具备承载的职能,所以被称之为非承载式车身。 优势呢,承载式车身很明显,就是轻量化和可塑性强,但是没有非承载式车身扭转刚性强。但是非承载式车身因为底盘大梁比较笨重,所以城市轿车和SUV使用起来并不方便。
这么说来这两件事就没法兼得了吗?并不是。因为使用场景,很多城市型用车,轿车、SUV等等也需要高强度的车身扭转,又不能使用大梁这种过于笨重的结构,那该怎么办呢?从原厂来说,有这些需求的车型,会根据成本从低到高,使用一些加强件,例如横向稳定杆之类的东西,从结构力学上提升一些。还有一些豪华车或者是超跑,它们则使用了高强度合金甚至碳纤维的车身骨架,来增加车身扭转刚性。但是这并不一定能符合一些消费者的需求,所以一些高性能的横向稳定杆等配件就出现在了改装市场中。
但以上,仅限于内燃机车型。因为新能源车型还有新的解决方案。因为它们多了一个大电池!新能源车往往会把电池这个东西布置在底盘中心,因为电池太重了,这样做可以最大程度的平铺和降低重心。因为电池又是一个需要强壮结构来保护的部件,所以现在新时代的电动车,已经开始围绕电池,来做新的车身结构,基于电池保护框架的全新车身结构生态。这种结构其实可以归类到承载式车身当中,但是它又多了一个类似于大梁一样平铺于底盘中央的框架结构。例如比亚迪就针对于此开发了CTB电池车身一体化技术。
这个CTB电池车身一体化技术听上去好像是针对于电池进行的一项技术升级,但实际情况是它更像是一个中心框架基础,在这个基础上,开发了全新的电池包结构,这个结构能够大幅提升电池包的安全性,同时也能更好的链接车辆的前后轴,让整个底盘的结构强度大大提升。所以这个东西它并不只是为了电池服务的。新能源电动车发展到今天,像CTB电池车身一体化这样的技术出现,才标志着电动车的底盘设计,开始大幅迈进了独立开发的节奏。因为这样的结构技术出现,所以电动车的底盘设计跟燃油车的区别将越来越大。随着技术的成熟和普及,很多入门级的电动车,并不需要像过去豪华车和超跑那样付出高额的成本,也可以获得更高的车身扭转刚度指标。而这,对于电动车愈演愈烈的高性能发展趋势,也提供了有力的基础帮助。
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