车身优化科技

韦东

想进上海泛亚汽车技术中心不容易。毕竟这里隐藏了太多的汽车核心技术秘密。一进去，眼睛就不由自主地左顾右盼，路边停着太多变相的车辆，让我目不暇接，但这些都不是我今天的目标。今天来到泛亚汽车技术中心，去了它的碰撞实验室。一辆雪佛兰探险者已经在测试台上了。它的碰撞会怎么样？对所有人来说都是个未知数。

随着警报后“5、4、3、2、1”的发射报告，所有人都屏住了呼吸，仿佛一切都凝固了，仿佛火箭即将点火上升空。只听“碰”的一声，世界仿佛又凝固了。一切原来都是这个结果。汽车安全气囊充气后散发出的烟雾慢慢散去。a柱后面完好无损的雪佛兰探险者在场地中央一闪而过。车上的乘客依然保持着碰撞瞬间的姿势，就像这一刻永远地描绘在他们的记忆里。

一切都很成功。这是一次完美的碰撞测试，碰撞结果相当完美。相信通用工程师悬着的心也落了下来。泛亚技术中心车辆安全集成技术总监沈海东来到车前，满脸笑容地说，“从目前车辆的损坏程度来看，碰撞结果是完美的，车身的安全结构保证了驾驶舱的完整性。”然后工程师用拉力计轻轻拉开门，这正是我们正常开门的力度。指着车辆的双闪，工程师解释说，碰撞后车辆的电气系统完全正常。这个精彩的结果也深深印在了在场每一位记者的脑海里。

这是新探险者在国内的第一次碰撞，也是为下半年的C-ncap评测预热。我们可以看到，在测试车辆中放置了四个假人，两个成年男性的模拟假人，一个成年女性和一个坐在儿童座椅上的儿童假人，这也符合C-ncap碰撞的现行标准。另外，以50km/h的速度迎头撞上护栏后，由于安全车车身结构的设计，寻边器的前脸明显塌陷，同时发动机支架自动断开，使发动机下沉，为的是不侵入乘客舱，妨碍乘客安全。此时，直观的看车身，探险者的乘客舱一点变形都没有，包括前挡风玻璃的完整性和a柱的隐形变形。值得一提的是，在保证车内电池有电的基础上，碰撞后自动解锁车锁，方便车外人员参与救援。如前所述，救援的首要任务是打开车门，但在高安全性结构车身的标准开发下，它的四个车门都没有变形，车外的人可以轻松打开车门。

泛亚技术中心整车安全集成技术总监沈海东表示，首先，从上汽通用到美国通用，整体的发展理念都是围绕安全展开的。探索者的发展经历了两个阶段。前期在北美碰撞安全中心研发，后期在泛亚技术中心安全实验室进行整车制造和整车验证。新探险者继承了强大的安全基因，因为上一代探险者在美国IIHS碰撞中获得了最高的顶级安全分数，这也是最高的安全评价。可以说，全新探险者最初是按照最高安全评价开发的，但全新探险者在这一代将面临更加严格的安全法规，所以在材料方面，全新探险者做了更多的优化。

作为一款强大的城市SUV，新探险者在碰撞后也获得了OnStar安吉星系统的第一次“关注”询问。碰撞后，如果安吉星多次呼叫失败，安吉星会自动定位，报警并联系救援。可以说，事故发生后，第一个和你沟通的就是安吉星系统，这也给人一种非常温暖的感觉。

结果是完美的，有哪些真正的核心技术在支撑这个完美的结果？让我们来通用汽车的实验室看看雪佛兰探险者安全性能好的秘密。

据通用工程师介绍，雪佛兰探险者基于通用最新一代中级SUV平台打造，在探险者的研发过程中做了大量的结构优化。开发之初，经过超过950万小时的CAE计算，结果重量比上一代产品减少180kg，刚度增加30%。探索了整车采用的笼式座舱结构。从开发理念来说，通用汽车的安全开发不是保护车，车辆不是安全实验中需要保护的重点，而是主要的保护者。从最初的保护驾驶员到后来的保护乘员，再到现在的保护车外行人。

一般我们接触的钢材的屈服强度大概在200Mpa左右，而探界者应用的超高强钢屈服强度在1500Mpa左右，有几何基数的上升。所有超高强钢都用在乘员舱的周围，目的是保证乘员舱在高速碰撞之后的完整性。如何在碰撞之后使乘员保持在一个空间相对稳健的框架下，是通用安全开发的基础。把最好的，强度最高的钢都用在笼式座舱的周围，所以在车辆安全设计的时候，并不是只看它用多少的高强钢，关键是看它的钢用在什么地方，所谓好钢要用在刀刃上。探界者在重要的结构拼接处和重要的承载截面上都采用了高强度钢级别以上的各种类型钢材，包括超高强钢，结构优化，不以减轻重量为目的。这是一个集成的概念，不单单是安全，还有噪声、操控、耐久等，平衡之后的车身既减重，又平衡。探界者的车身和底盘由通用北美团队全新设计调校，驾控性能也进一步提升，为用户带去更轻盈、更敏捷、更高性能和更具燃油经济性的驾驶体验。一般我们接触的钢材屈服强度在200Mpa左右，而探险者使用的超高强度钢材屈服强度在1500Mpa左右，几何基数有所增加。乘客舱周围全部采用超高强度钢，确保高速碰撞后乘客舱的完整性。如何在发生碰撞后让乘员保持在空之间相对稳定的框架内，是一般安全发展的基础。在笼式驾驶舱周围使用最好和最高强度的钢，因此在安全地设计车辆时，不仅仅是它使用了多少高强度钢，而是它的钢用在哪里。所谓好钢要用在刀刃上。勘探人员在重要的结构节点和重要的承重截面采用了高强度钢级以上的各种钢材，包括超高强度钢。结构优化，不是为了减重。这是一个综合的概念，不仅仅是安全，还有噪音、操控性、耐用性等。平衡后，车身会减重，得到平衡。探险者的车身和底盘由通用北美团队全新设计和调校，驾驶性能进一步提升，为用户带来更轻盈、更敏捷、更高性能、更省油的驾驶体验。

如何优化车身？最初大量使用减重孔、短法兰、扇形法兰等零件，并采用TRB变截面轧制技术设计不同厚度的热成型钢件。需要强度的地方加厚钢板，其他部位减薄厚度，在不降低强度的情况下达到减重的目的。此外，采用多材料策略，在最合适的地方使用合适的材料，合理使用钢材，实现高冲击性能和制造成型的平衡，为每个部件选择最佳的材料。高强度钢和超高强度钢的使用比例高达82%，实现了车身优化的目标，大大提高了整车的被动安全防护能力。热成型钢的使用率达到9.1%。其中a柱、B柱、车顶梁、驾驶员护脚板均采用超高强度的热成型钢材，屈服强度可达1500Mpa，是普通钢材最高强度的4倍以上。

A/B柱中，铰链柱采用先进的热成型技术，门槛梁采用先进的轧制技术，材料强度达到1500Mpa。这些高强度零件是滚动时抵抗侧面撞击和巨大冲击的利器。后舱的后纵梁和5#/6#梁采用热成型材料件，大大增强了车内乘员和油箱的安全性，在追尾碰撞时最大程度地防止后排乘员的安全和油箱受损。

采用先进的拼接和制造技术:在不影响车辆质量和性能的前提下，减轻车重。大量使用轻质高分子结构胶，包括127.6m结构胶和32.5m油漆胶。使用结构胶可以使车身更轻，增加车身的刚度、强度和耐久性；油漆是密封胶和防腐胶，10年能达到世界最先进水平。关键部位(驾驶座和副驾驶座下地板)超高强度钢，引入最新专利的TRB变截面轧制技术，有效提升抗弯能力，捍卫美式SUV的高安全口碑。(*TRB变截面轧制专利:这是实现车身高性能优化结构的创新解决方案。钢是从德国进口的。在冲压之前，特定区域的板首先变薄。冲压后可以避免非承载部分不必要的材料浪费，重量减轻但安全性能提高。)

生产探险者的武汉新工厂是继上海金桥凯迪拉克工厂之后，SAIC通用汽车旗下的又一座全以太智能工厂。其车身车间自动化率达100%，同时拥有更高效的柔性生产流程。是目前国内最先进的汽车车身生产线之一，其高标准的制造工艺保证了探险者卓越的安全性和品质。技术亮点包括等离子钎焊、激光钎焊、Arplas焊接、柔性管道系统等。

首次采用等离子钎焊工艺焊接探测器的窗框，具有焊接速度快、焊缝宽度小、零件变形小等优点。高能激光快速加热完成寻边仪顶盖的钎焊。激光钎焊的优点是对板材变形影响小，强度高，安全性更高，有利于提高车身的防水气密性能。而且新技术的运用改变了车顶原有凹槽和密封条的设计，使造型更加美观。LAS焊接可以减少焊点上的压痕和板料的变形，可以带来比普通焊接形式更好的成型工艺。探险者的尾门和尾灯采用了Arplas焊接工艺。采用国外先进的机器人自动配管设备，实现侧墙后轮罩内外板的折叠连接。该工位可以兼容各种车型的柔性制造要求，既能保证接头的整体强度和刚度，又能提高零件的外观质量，使外形更加美观。探险者的车身车顶和轮罩都采用了这种技术，不仅美观，而且手感光滑。

发动机舱前纵梁采用弧形开口的创新设计，可以增加正面碰撞吸能区域的覆盖范围。即使发生重叠率较小的正面碰撞事故，纵梁的承载能力仍能有效减少对乘员的伤害。同时，与直的设计相比，弯曲纵梁的长度可以更长。当发生碰撞时，更多的材料参与变形和吸能，进一步降低了传递到乘员舱的碰撞能量，大大提高了正面碰撞的安全性。客舱内优秀的结构梁布置，可以有效的将力分解到其他方向，防止乘客在碰撞中受到伤害。

探险者前后副车架采用全车架6点连接结构，保证底盘的刚性。同时，高强度钢冲压焊接技术的应用有利于增加连接刚度，增强车辆的纵向和横向刚度以及整车的扭转刚度。前悬架采用加强优化设计的麦弗逊式独立结构，部分铝制结构轻量化，赋予车身出色的转向响应。同时将弹簧和减震器的载荷独立传递给车身，达到减震的效果。后悬架采用四连杆独立结构，保证了车辆高速转弯时，两侧车轮始终保持与路面的最佳接触，进一步加强了车身的稳定性。整车刚性比上一代提升30%。高速等速万向节采用紧凑轻量化的传动轴和无法兰连接的设计(保时捷Cayenne也采用了类似的设计)，与传统的带法兰的十字轴设计相比，大大降低了产品重量和油耗。更坚固的车身结构让工程师在悬架系统调校时减少对底盘变形的考虑，从而更专注于乘坐舒适性等驾驶属性的精准调校，带来更好玩的操控体验。

探险者广泛使用轻质环保的LASD液态水性阻尼材料，车内多处使用环保隔音材料，让SUV也拥有了轿车般的安静空空间。其中，采用LASD液态水性阻尼材料降低噪音；吸音棉用于吸收噪音(包括车门、尾门、前舱盖的吸音棉；内衬顶级吸音棉，a柱和B柱吸音棉，后备箱装饰板吸音棉)；隔音垫用于隔离噪音(地毯、前围隔音垫、轮罩隔音垫、行李箱盖等。).

车身优化带来的产品优势:更安全、操控性更强、更安静、更省油、更大空空间。领先的车身结构设计带来高效的能量传递路径，实现符合全球五星安全碰撞标准的坚固车身。车身结构战略性地使用高强度和超高强度钢材，打造出极其坚固的“安全笼”车身。同时，它具有安全约束系统，用于管理碰撞能量，并在发生碰撞时保护乘员。更坚固的车身结构可以更好地降低噪音和振动，带来更安静、更平稳的驾驶体验。同时，通过阻断噪声和振动的路径，减少吸声等耗材的使用，有助于边界探索者整体重量的减轻。车身重量的减轻提高了燃油经济性。探险者搭载1.5T和2.0T发动机，百公里综合油耗仅为6.7L和8.3L，为同级之最。

总的来说，全新探界者是基于中国和美国两个国家的安全标准开发的，就像它的两个阶段，前期在北美安全实验室开发，后期则来到中国在泛亚开发。无论是设计阶段，还是研发阶段，以至于后面的测试阶段，探界者都完全达到甚至高于不同国家法规的安全标准，而这也是成就其“年度最安全车”的称号。总的来说，新探索者是基于中国和美国的安全标准研制的，就像它的两个阶段，前期在北美安全实验室研制，后期在中国泛亚研制。无论是在设计阶段，还是RD阶段，甚至是后期的测试阶段，探险者都完全达到甚至超过不同国家法律法规的安全标准，这也是“年度最安全汽车”的称号。