仿真模擬碰撞試驗(yàn)

目前在自有品牌緊湊型SUV市場(chǎng)，哈弗H6（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）一直占據(jù)大部分市場(chǎng)份額。盡管競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手層出不窮，但至少到目前為止，還沒有一個(gè)像樣的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手能夠站出來自信地給哈弗·H6一封挑戰(zhàn)信。和其他廠商一樣，奇瑞也只能依靠?jī)r(jià)格優(yōu)勢(shì)讓Tiggo在這個(gè)市場(chǎng)生存。奇瑞認(rèn)清形勢(shì)后推出了Tiggo 5車型，其外觀有取悅用戶的資本。不過，奇瑞人對(duì)產(chǎn)品的理解更深，比如打造更高水平的車輛安全品質(zhì)。

同類別的車型不安全嗎？

奇瑞推動(dòng)的安全質(zhì)量是基于大量的R&D，團(tuán)隊(duì)建設(shè)和設(shè)備投入是研發(fā)的基礎(chǔ)，擁有20年德爾福汽車安全系統(tǒng)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的馬德仁，三年前從美國(guó)回來加入奇瑞，現(xiàn)任奇瑞測(cè)試與車輛技術(shù)研究院院長(zhǎng)，負(fù)責(zé)車輛性能工程與測(cè)試。

在他的領(lǐng)導(dǎo)下，Tiggo 5的性能是圍繞著市場(chǎng)調(diào)研的結(jié)果發(fā)展起來的。用戶對(duì)這款家族式SUV的安全性有著強(qiáng)烈的需求，這也是奇瑞在安全性能上下功夫的動(dòng)力。讓我們看看他們是怎么做的。

車輛的安全性能主要分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全。主動(dòng)安全更多與車輛控制、電子控制技術(shù)等相關(guān)。簡(jiǎn)而言之，是預(yù)防車輛事故的能力，而被動(dòng)安全是車輛發(fā)生車輛事故時(shí)保護(hù)乘客的能力。相比之下，被動(dòng)安全系統(tǒng)要大得多，比如車身結(jié)構(gòu)、安全氣囊對(duì)乘客的保護(hù)、安全帶的約束力等。

被動(dòng)安全系統(tǒng)的建立是從一點(diǎn)一滴開始的，就像我們上面提到的，從車身的整體結(jié)構(gòu)到車內(nèi)的一些細(xì)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都有單獨(dú)的臺(tái)架進(jìn)行測(cè)試。為了模擬車輛在碰撞中的狀態(tài)，奇瑞碰撞實(shí)驗(yàn)室引入了正面碰撞模擬臺(tái)車，其液壓系統(tǒng)在起飛時(shí)可以達(dá)到747飛機(jī)最大推力的3倍。這類設(shè)備也用于飛行空試驗(yàn)領(lǐng)域，主要用于模擬航天器著陸時(shí)產(chǎn)生的沖擊力。

為什么要用模擬來模擬實(shí)驗(yàn)？

在汽車碰撞安全研發(fā)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)仿真是一種重要手段。充分利用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)，可以有效提高工作效率，降低研發(fā)成本。目前奇瑞的開發(fā)團(tuán)隊(duì)希望通過無限逼近真實(shí)狀態(tài)，進(jìn)一步提高模擬測(cè)試的準(zhǔn)確性，優(yōu)化研發(fā)效果。

例如，如圖所示，當(dāng)發(fā)生正面碰撞時(shí)，氣囊的彈出時(shí)間和放氣的時(shí)機(jī)尤為重要，最佳狀態(tài)是氣囊剛進(jìn)入放氣階段，這樣可以最大程度地保護(hù)氣囊。為此，我們需要大量的數(shù)據(jù)積累?；诖?，我們可以在發(fā)生碰撞時(shí)校準(zhǔn)氣囊彈出的時(shí)間。

正面碰撞是比較直接的碰撞方式，但實(shí)際碰撞情況要復(fù)雜得多。如果不能很好地管理氣囊的打開狀態(tài)，可能會(huì)給乘客帶來不必要的傷害。我們見過很多這樣的場(chǎng)景。碰撞后，車頭嚴(yán)重變形，但安全氣囊沒有彈出。大部分結(jié)論都是不可接受的詞語“錯(cuò)過了正確的位置”，這很大程度上與研發(fā)階段實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累有關(guān)。

先說整車。相比于各個(gè)部件的測(cè)試，整車周圍的模擬測(cè)試更具有積極意義。通過計(jì)算機(jī)仿真，開發(fā)者可以得到整車在各種碰撞情況下的車身狀態(tài)和數(shù)據(jù)。在開發(fā)過程中，基于成本考慮，整車碰撞試驗(yàn)對(duì)模擬試驗(yàn)的依賴性更強(qiáng)。雖然成本是制約測(cè)試的一個(gè)因素，但實(shí)車碰撞測(cè)試在整個(gè)開發(fā)過程中仍然是必不可少的。至于成本，我們以Tiggo 5為例。一輛處于研發(fā)階段的Tiggo 5整車成本約25萬元，實(shí)車碰撞測(cè)試成本約15萬元。加上一些周邊費(fèi)用，一次實(shí)車碰撞測(cè)試的費(fèi)用大概在50萬元左右。

車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

在發(fā)生碰撞時(shí)，乘員的保護(hù)在很大程度上取決于車身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。一方面，它依賴于結(jié)構(gòu)來傳導(dǎo)和分解碰撞能量；另一方面，堅(jiān)固的乘客艙結(jié)構(gòu)為乘客提供了合理的生活空間空。車身關(guān)鍵部位的鋼板由Bentele提供的熱成型鋼板制成，該鋼板的屈服強(qiáng)度在1000MPa以上。在焊接過程中，為了保證焊接質(zhì)量，我們?cè)诖瞬捎煤附幽芰?qiáng)的中頻焊機(jī)進(jìn)行焊接。

鋼板的應(yīng)用和接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以起到提高車輛安全性的作用，但這往往會(huì)導(dǎo)致車輛重量的增加，對(duì)油耗控制會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。為了提高油耗競(jìng)爭(zhēng)力，Tiggo 5在空空氣動(dòng)力學(xué)和滑行阻力等方面下了很大功夫。借助上海同濟(jì)大學(xué)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試結(jié)果，Tiggo的風(fēng)阻系數(shù)為0.368，處于同級(jí)競(jìng)品的中上水平?；瑒?dòng)阻力大多由機(jī)械阻力組成，其中傳動(dòng)系統(tǒng)占很大比例，從變速箱到軸承不等。比如新款Tiggo 5的輪轂軸承采用了NSK提供的第三代軸承，內(nèi)阻比之前更小。當(dāng)然，我上面說的只是整個(gè)項(xiàng)目的一小部分。在奇瑞內(nèi)部進(jìn)行的綜合油耗測(cè)試中，車重1495kg的全新Tiggo 5百公里油耗為8.5L。

行人保護(hù)/動(dòng)態(tài)操控安全體驗(yàn)

行人保護(hù)

13.4kg的小腿模型以40km/h的速度撞向前保險(xiǎn)杠，測(cè)量了碰撞過程中小腿模型的加速度、彎曲角度和剪切位移。

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為保證試驗(yàn)精度，需要對(duì)試驗(yàn)設(shè)備預(yù)熱5分鐘左右，使液壓機(jī)構(gòu)內(nèi)部油溫升高并保持在32℃-34℃之間。

腿部碰撞測(cè)試將在汽車前部的三個(gè)位置進(jìn)行，即中間和兩側(cè)。相比之下，中間碰撞很難得到好的結(jié)果。由于SUV車身較高，在碰撞過程中存在腿部卷入車底的危險(xiǎn)。為了盡可能避免這種情況，保險(xiǎn)杠下部設(shè)計(jì)了行人保護(hù)裝置。

暫態(tài)穩(wěn)定性

駕駛過程中的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性也是車輛主動(dòng)安全的一部分。我們體驗(yàn)的Tiggo 5是搭載2.0升發(fā)動(dòng)機(jī)和5速手動(dòng)變速箱的車輛。在考點(diǎn)考點(diǎn)，工作人員設(shè)置了100個(gè)。

2.0升自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)在4500轉(zhuǎn)/分時(shí)可以釋放182牛的最大扭矩。米，加上近1.5噸的車重，車輛從靜止加速到100公里/小時(shí)的過程并沒有給人太大的驚喜，這樣的數(shù)據(jù)和加速感在同級(jí)別都是中級(jí)。全制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)踏板的行程反饋和車輛的制動(dòng)響應(yīng)可以給駕駛員帶來一定的信心，但坐在車內(nèi)會(huì)感覺到車頭下沉，車尾抬升較多。看完之前八款獨(dú)立SUV的交叉評(píng)測(cè)中每輛車在剎車時(shí)的表現(xiàn)，我們可以理解這種狀態(tài)受車身高度和懸架設(shè)置的影響。甚至在早前的百萬級(jí)SUV的交叉評(píng)價(jià)中，也出現(xiàn)了大幅度向前傾斜的情況。

S型穩(wěn)定路主要體驗(yàn)車輛在緊急情況下的操控性能。首先由于產(chǎn)品的定位，高配的Tiggo 5車型配備了帶EPS速度轉(zhuǎn)向功能的電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，而我們體驗(yàn)到的帶手動(dòng)變速箱的車型屬于低配版本，由于成本有限，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為機(jī)械液壓結(jié)構(gòu)。從奇瑞內(nèi)部對(duì)兩種不同類型轉(zhuǎn)向動(dòng)力的打分來看，電子動(dòng)力系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向力、對(duì)應(yīng)性、線性度上均優(yōu)于機(jī)械液壓動(dòng)力系統(tǒng)。

在車輛測(cè)試階段，測(cè)試駕駛員將以70km/h的速度起步，每次車輛以1km/h的速度通過S形彎道時(shí)，車輛將被給予相應(yīng)的增加一分。當(dāng)然，在短暫的經(jīng)歷中，我不可能如此理性。駛?cè)隨型彎道的速度為70公里/小時(shí)，我能看到猛擊方向的正確時(shí)機(jī)，幾乎沒有對(duì)車頭方向和車身重心偏移的猶豫。接下來的兩個(gè)反向沖程是對(duì)懸架的測(cè)試。一方面懸架能否及時(shí)響應(yīng)駕駛員改變行駛方向的意圖，另一方面減震器能否充分吸收多余的振動(dòng)，對(duì)于車身姿態(tài)和行駛穩(wěn)定性尤為重要。

這款低配車沒有配備車輛穩(wěn)定系統(tǒng)，所以動(dòng)態(tài)控制完全取決于底盤性能。Tiggo 5可以以70km/h的速度順利通過這條S型道路，但仍然是車身姿態(tài)的問題，在緊急變道的情況下或多或少會(huì)影響駕駛員的信心。

編輯摘要:

奇瑞的整體戰(zhàn)略調(diào)整，強(qiáng)化了產(chǎn)品滿足市場(chǎng)需求的重要性，要想立足這個(gè)市場(chǎng)，就不得不提哈弗H6。2萬多輛的月銷量數(shù)字，確實(shí)讓那些同級(jí)別的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品看起來憂心忡忡。那些“失敗者”似乎都不太好看。不可否認(rèn)的是，Tiggo 5外觀好看，它力求打造的品質(zhì)感也會(huì)贏得很多人的關(guān)注。

為了滿足用戶對(duì)國(guó)產(chǎn)SUV安全性能的需求，奇瑞幾乎動(dòng)用了集團(tuán)內(nèi)最好的資源來打造這款車。國(guó)內(nèi)頂尖的設(shè)備投入也為Tiggo 5的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。大量仿真技術(shù)的應(yīng)用，不僅節(jié)省了開發(fā)成本，還收集了更多的數(shù)據(jù)，從而提高了Tiggo 5的安全性能。