翻滚安全难题如何化解?上汽大众ID.3翻滚测试解读

日前,中国汽研实车碰撞试验室针对上汽大众ID.3开展了60km/h平台翻滚实车测试。此次测试是国内目前针对新能源车型的首次公开测试,现将测试结果公布如下:

试验车经过此次试验,最终在结构表现、功能表现和约束系统表现中均获得了“优秀”的测评成绩。如何化解翻滚安全难题?我们对测试过程和结果进行了研究分析,发现了上汽大众ID.3的解题思路。

01

优化车身结构

最大限度保障乘员生存空间

汽车在发生碰撞时,会产生一股强大的动能,而这股能量势必需要由车身来承受,所以车身结构的设计和用料就决定了碰撞时的安全性能表现。车身结构需要保证高强度,这样才能在发生碰撞时,车身不至于过分变形。上汽大众ID.3的A柱、B柱以及车顶纵梁采用了1200-1500mpa热成型钢。

热成型钢具有超高抗拉强度,它普遍应用于火箭发动机壳体、飞机起落架和潜水艇外壳等部位。1500mpa相当于什么概念呢?这意味着车身能够承受一头成年鲸鱼或者30头500公斤牛的重量。这就使得车身在翻滚时能有效支撑,防止整体结构变形。

在ID.3的门槛部位,内侧采用1200MPa热成型钢材,外侧则采用了铝合金,“高强度钢材+铝合金”的组合设计使其与飞机起落架有同等的强度,能够更有效抵御侧面冲击力,同时也能保证碰撞后车门能够正常打开。一般紧凑车型达到20000Nm/deg就可以算作优秀,ID.3的抗扭刚度高达38000Nm/deg,高出18000Nm/deg。在高强度材料和科学结构的共同作用之下,车身才得以在高强度碰撞下最大限度保障座舱的完整。

抗扭刚度是车身在过弯或遭遇碰撞时抵抗横向弹性形变的能力,而38000Nm就是让车身扭曲1度所需要的力量,这也就使得车身在碰撞发生后变形小,乘员舱侵入量小,从而也就保障了车内乘员的生存空间。

此外,装配焊接的工艺优势也进一步促进了车身强度,ID.3出产于纯电动车生产平台MEB,高度自动化装配和自动测量技术能够提升整个白车身的强度和刚度,这也是ID.3能够发挥出优秀安全性能的基础。

02

约束系统极速反应

有效降低乘员二次伤害

碰撞发生时,尽管车身在一定程度上消耗了碰撞所产生的动能,但由于惯性,车停止的瞬间,车内的乘员依然会向前运动。因此,就需要通过车身约束系统,限制乘员的惯性运动,尽量降低乘员的身体与汽车内饰碰撞所受到的伤害。在碰撞发生的一瞬间,安全带就需要即时对乘员予以限制,上汽大众ID.3采用的是燃爆式智能安全带,这种类型的安全带瞬发快,能够在0.01秒触发预紧。

安全带只能起到限制的作用,在强大的惯性之下,乘员依然可能与内饰发生接触,从而造成伤害。在ID.3发生碰撞时,它所配备的气囊、气帘均及时展开,隔离了硬物,承托住头部与躯干,减缓了假人伤害。

从气囊、气帘的配置来看,ID.3采用了6安全气囊全方位防护,贯穿式头部气帘加长至A柱,这就有效扩大了保护面积,因为碰撞时惯性运动难以预测,保护面积大更有利于保护乘员。气囊和气帘的展开时机也十分重要,讲究及时性,ID.3的气囊、气帘能在0.02秒充满。

在碰撞发生的一瞬间,安全带、气囊和气帘就可以及时保护乘员。翻滚通常发生得很快,以此次翻滚为例,翻滚过程大约在3.5秒左右,而ID.3的气囊和气帘在5秒内都能维持保护效能,这也就说明从碰撞开始到翻滚结束,ID.3的约束系统基本实现了对车内乘员的全程保护。

此外,在碰撞发生时,乘员因为惯性继续向前,在安全带的限制下,又会弹回座椅。在这个过程中,座椅头枕会“鞭打”人的颈部,而人的颈部又是十分脆弱的部位,座椅头枕的设计也需要格外重视。ID.3采用了大众独家设计的Woks安全头枕,导杆前倾斜15.8°,能够在碰撞发生时缩短驾乘人员头部和头枕之间的距离,提升缓冲和保护。

从实际的试验表现来看,假人头部、胸部、腹部和盆骨都处于较低的数字,这也就说明ID.3的约束系统有效限制、减缓了假人所受到的伤害,进一步保护了乘员。

03

电池安全加强防护

充分保证乘员逃生时间

上汽大众ID.3是一款新能源车型,所以在碰撞发生时,还需要额外考察其三电安全,保障乘员充分的逃生时间。在车身结构方面,ID.3应用了四周挤压塑性铝合金边框和内部高压压铸铝合金鱼骨横梁,一方面能实现轻量化降低行驶负载,另一方面能够高效吸收碰撞产生的能量。同时,其底部护板采用了飞行激光焊铝合金,焊接变形小,连接强度大,能够兼顾轻量化和防护性。

在电池包的外部,ID.3形成了“内外热成型钢+高强度铝合金门槛+ 高强度铝合金电池壳体”3重防护,防止对电池的碰撞。值得一提的是,ID.3的座椅横梁采用了双超高强度热成型1500Mpa(约等于飞机起落架强度),一方面是防止座椅变形,有利于乘员脱离,另一方面也防止变形损伤电池。

在车身系统方面,碰撞时,ID.3能够根据碰撞的强度,智能识别是否需要断电保护,严重碰撞时立即断电,系统电压可以在1秒以内降到60伏以下,国标要求是5秒内,防止车辆因短路造成起火、爆炸,从而保障车内人员安全撤离的时间。

根据官方资料,上汽大众ID.3全系搭载了多功能ESP车辆稳定行驶系统,有利于车辆处于临界失稳状态时,防止发生侧翻。在高速公路行驶时,多数翻滚事故都因爆胎而引起,ID.3采用了自修复轮胎。当轮胎胎面被直径≤5mm的异物(如钉子)刺穿时,胎面内侧特制的黏性密封层将迅速包裹异物,自动密封轮胎胎面扎穿损伤,防止漏气,同样有利于降低侧翻发生的几率。

综合四项维度测评,上汽大众ID.3在此次翻滚测试中取得优秀表现,在碰撞时能够保障乘员生存空间、有效降低二次伤害,碰撞后车门能够正常打开,座椅变形小,同时车辆未出现起火、爆炸,保障了乘员逃生的空间和时间。

通过此次试验,我们看到上汽大众ID.3在翻滚试验中出色的安全性能,同时也看到了它为了保障乘员安全所应用的技术和材料,这无疑得益于一个企业对安全的重视和投入。汽车安全是长期任务,我们希望汽车企业能够真正重视,共同促进道路交通安全。



本内容来自汽车之家创作者,不代表汽车之家的观点和立场。
车系: 大众ID.3
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