車身優化科技

衛東

能進入到位于上海的泛亞汽車技術中心可不是一件簡單的事，畢竟這里隱藏著太多的汽車核心技術機密。一進去，我的眼睛便不由自主地左顧右盼，路邊停著太多的帶著偽裝的車輛，讓我目不暇接，不過這些都不是我今天的目標。我今天來到泛亞汽車技術中心是要去它的碰撞實驗室，一輛雪佛蘭探界者已經在試驗臺上，其碰撞結果會怎樣？對于大家來說都是一個未知數。

隨著警報過后的發射報數“5、4、3、2、1”，大家都屏住了呼吸，好像萬物都凍住了，就像是火箭將要點火升空。只聽“碰”的一聲，世界好像再次凝固了。一切都成為了結果，汽車安全氣囊充氣后散出的煙霧在慢慢散開，A柱后完好的雪佛蘭探界者打著雙閃展現在場地中央，車上的乘客還保留著碰撞時刻的姿態，就像這一刻永遠刻畫在了他們的記憶中。

一切都很成功，這是一次完美的碰撞試驗，碰撞結果相當完美，相信通用的工程師們懸著的心也落了下來。泛亞技術中心整車安全集成技術總監沈海東來到車前，滿臉笑容地對大家說：“從當前車輛的受損程度看，碰撞結果很完美，車身的安全結構保證了駕駛艙的完好。”接著工程師用拉力計輕輕拉開車門，完全是我們正常打開車門的力度。指著車輛的雙閃，工程師解釋說碰撞后車輛的電力系統完全正常。這精彩的結果也深深烙印在了在場的每一位記者腦海里。

這次是全新探界者的中國首撞，也是為下半年的C-ncap考評做預熱。我們可以看到，測試車內安置了四個假人，兩個成年男性的模擬假人，一個成年女性和一個坐在兒童座椅內的兒童假人，這樣的工況也是符合當前C-ncap碰撞的標準。另外，以50km/h正面撞擊壁障之后，由于安全車身結構的設計，探界者前臉潰縮明顯，同時發動機支架自動斷開，讓發動機下沉，目的也是為不侵入乘員艙妨害乘員安全。此時，直觀地看車身，探界者的乘員艙絲毫沒有形變，包括前風擋玻璃的完整性，以及A柱無形變。值得一提的是，在確保車內電瓶有電的基礎上，碰撞之后，車鎖自動解開，便于車外的人員參與救援。提到救援，首要任務是開啟車門，而探界者在高安全架構車身的標準開發下，它的四門并未變形，車外人員能夠不費力地開啟車門。

泛亞技術中心整車安全集成技術總監沈海東表示，首先說安全層面，從上汽通用到美國通用，整體開發理念都是圍繞著安全。探界者的開發經歷了兩個階段，早期它在北美的碰撞安全中心進行開發，后期的整車制造以及整車的驗證在泛亞技術中心安全實驗室進行。全新探界者繼承了一個很強的安全基因，因為上一代探界者獲得了美國最高的IIHS碰撞中的TOP Safety 的評分，這也是最高的安全評價。可以說，全新探界者最初就按照最高的安全評價來開發，不過全新探界者在這一代將面臨更嚴苛的安全法規，所以在用料方面，全新探界者做了更多的優化。

作為具有實力的城市SUV，全新探界者在碰撞后還獲得了OnStar安吉星系統的第一時間“關切”問詢。碰撞之后，如果安吉星呼叫多次無效，那么安吉星會自動定位，并代為報警以及聯系救援。可以說，在事故之后，第一個和你溝通的就是安吉星系統了，這也給人一種非常暖心的感覺。

結果很完美，而又有哪些實實在在的核心技術在支撐著這完美的結果呢？我們還是來到通用的試驗室，看看雪佛蘭探界者擁有良好安全性能的秘密所在。

通用工程師表示，雪佛蘭探界者基于通用汽車全球最新一代中級SUV平臺打造，在探界者的開發過程中，做了大量的結構上面的優化。在當初開發的時候，經過了超過950萬小時的CAE的計算，做出來的結果比上一代減重了180kg，剛度又提升了30%。探界者整車采用的籠式座艙結構，從開發理念來講，通用汽車的安全開發并不是保護車，車并不是安全實驗所要保護的重點，而是主要保護人。從最初的保護駕駛員到后來的保護乘員，到現在延伸到保護車外的行人。

一般我們接觸的鋼材的屈服強度大概在200Mpa左右，而探界者應用的超高強鋼屈服強度在1500Mpa左右，有幾何基數的上升。所有超高強鋼都用在乘員艙的周圍，目的是保證乘員艙在高速碰撞之后的完整性。如何在碰撞之后使乘員保持在一個空間相對穩健的框架下，是通用安全開發的基礎。把最好的，強度最高的鋼都用在籠式座艙的周圍，所以在車輛安全設計的時候，并不是只看它用多少的高強鋼，關鍵是看它的鋼用在什么地方，所謂好鋼要用在刀刃上。探界者在重要的結構拼接處和重要的承載截面上都采用了高強度鋼級別以上的各種類型鋼材，包括超高強鋼，結構優化，不以減輕重量為目的。這是一個集成的概念，不單單是安全，還有噪聲、操控、耐久等，平衡之后的車身既減重，又平衡。探界者的車身和底盤由通用北美團隊全新設計調校，駕控性能也進一步提升，為用戶帶去更輕盈、更敏捷、更高性能和更具燃油經濟性的駕駛體驗。

如何達成車身優化的呢？原來大量采用減重孔、短凸緣、圓齒凸緣等零部件形態，采用TRB變截面滾壓技術，設計不等厚度熱成型鋼部件，在需要強度的地方加厚鋼板，其余部位降低厚度，達到減重不減強度的目標。另外，采用多材料戰略，將適合的材料用于最適宜之處，合理使用鋼材，在高碰撞性能和制造塑型兩者間取得平衡，為每個零部件選擇最佳材料。高強度鋼與超高強度鋼使用比例高達82%，達成車身優化目標的同時也大大提升了整車被動安全防護能力。熱成型鋼使用比例達到9.1%。其中A柱、B柱、車頂橫梁、駕駛員腳部護板均使用了具有超高強度的熱成型鋼材，屈服強度能達到1500Mpa，超過普通鋼材最高強度的4倍之多。

在A/B柱，鉸鏈柱采用先進的熱成型工藝，在門檻梁上采用先進滾壓成型工藝，材料強度達到1500Mpa，這些高強度的零件是抗側碰以及發生翻滾時對抗巨大沖擊的利器。后艙的后縱梁及5#/6#梁使用了熱成型材料零件，大大增強了車內乘員和油箱的安全，最大程度預防追尾時對后排乘員的安全和油箱造成損害。

采用先進的拼接、制造工藝：在不影響車輛質量與性能的基礎上減輕車重。大量運用輕量化高分子材料結構膠，包含127.6m結構膠及32.5m油漆膠。結構膠的使用能令車體更輕，并增加車身剛性、強度和耐久性能；油漆膠為密封膠和防腐膠，能達到國際最先進水準的10年車身防腐。關鍵部位（駕駛座和副駕駛座椅下方地板）的超高強度鋼引入最新的TRB變截面滾壓專利技術，有效提升抗彎能力，捍衛美系SUV的高安全口碑。（*TRB變截面滾壓專利：這是實現高性能的車身優化結構中創新的解決方案，鋼材從德國進口，在沖壓成型之前，先將特定區域的板材壓薄，當沖壓成型之后，非承載部位就可以避免不必要的材料浪費，減輕重量但是安全性能表現提升。）

生產探界者的武漢新工廠是繼上海金橋凱迪拉克工廠之后，上汽通用汽車旗下又一座全以太智能工廠，其車身車間擁有100%的自動化率，同時還有效率更佳的柔性化生產工藝，是目前國內最先進的車身生產線之一，以高標準制造工藝，確保探界者的卓越安全品質。工藝亮點有等離子釬焊、激光釬焊、Arplas焊、柔性滾邊系統等。

探界者的窗框處首次采用等離子釬焊工藝焊接，具有焊接速度快，焊縫寬度小，零件變形小的優勢。激光高能量快速加熱完成探界者頂蓋的釬焊。激光釬焊的優勢是對板材變形影響小，強度高，安全性更高，并且有利于提高車體防水密閉性能，而且新技術的使用改變了車頂原始溝槽加密封條的設計，造型上更加美觀。Arplas焊接可以減小焊點上的壓痕以及鈑金件的形變，相比普通焊接形式，能帶來更優質的成型工藝。在探界者的尾門及尾燈部分采用的是Arplas焊接工藝。采用國外技術領先的機器人自動滾邊設備，實現側圍后輪罩處內外板的折邊連接。該工位可兼容多種車型柔性制造需求，不僅可保證連接處整體強度和剛性，還能提高零件成型外觀質量，造型更加美觀。在探界者的車身頂蓋，以及輪罩處都采用了這樣的工藝，不僅美觀，而且觸感平整。

發動機艙的前縱梁采用了弧形開口狀的創新設計，可以增加前方碰撞吸能區的覆蓋范圍，即使遭遇了小重疊率的前碰事故，縱梁的承載依然能有效降低對乘員的傷害。同時，弧形伸展的縱梁相比筆直的設計，長度方面可以更長，當碰撞發生時，更多材料參與變形吸能，使得傳遞到乘員艙的碰撞能量進一步減小，極大地提高了前碰的安全性。乘客艙內的優異結構梁布置能將高效的力分解到其他方向，避免乘客在碰撞時候受到傷害。

探界者前后副車架均采用全框6點式連接結構，確保底盤剛性，同時運用高強鋼沖壓焊接技術，有利于增加連接剛度，提升車輛縱向、橫向剛性及整車扭轉剛度。前懸采用增強型優化設計的麥弗遜獨立結構，部分鋁制結構輕量化設計，賦予車身極佳的轉向響應。同時，通過將彈簧和阻尼器的負載獨立傳遞至車身，達到減震的效果。后懸架采用四連桿獨立結構，確保車輛在高速轉向時兩側車輪始終與路面保持最佳接觸，進一步加強車身穩定性。整車剛度較上一代提高30%。傳動軸采用緊湊輕量化無法蘭面連接的高速等速萬向節（類似設計在保時捷卡宴亦有采用）設計，相比傳統十字軸帶法蘭面設計大幅降低了產品重量，降低整車油耗。更堅固的車身結構能夠讓工程師在懸架系統調校過程中，減少對底盤變形情況的考慮，從而更專注于針對乘坐舒適性等駕乘屬性進行精確調校，帶來更富樂趣的操控體驗。

探界者大量采用輕量化環保LASD液態水性阻尼材料，車內多處采用環保隔音材質，讓SUV也具備轎車一般靜謐的空間。其中，LASD液態水性阻尼材料用于降低噪音；吸音棉用于吸收噪音（包括車門、尾門、前艙蓋內的吸音棉；頂襯吸音棉、A柱及B柱吸音棉、后備廂內的飾板吸音棉）；隔音墊用于隔絕噪音（地毯、前圍隔音墊、輪罩隔音墊、后備廂蓋等）。

車身優化所帶來的產品優勢：更安全、更具操控性、更靜音、更省油、空間更大。領先的車身結構設計，帶來高效的能量傳遞路徑，成就滿足全球五星安全碰撞標準的強悍車身。在車身結構中戰略性應用高強度和超高強度鋼，打造無比堅固的“安全籠”式車身。同時擁有安全約束系統，在發生碰撞時用于管理碰撞能量并保護乘員。更堅固的車身結構能夠更好地降低噪音和震動，帶來更安靜、平穩的駕乘體驗。同時，通過阻斷噪音和震動路徑，減少吸音和其他耗材的使用，為探界者總體重量的減輕做出了貢獻。車身重量的減輕更改善了燃油經濟性。探界者配備1.5T和2.0T發動機，百公里綜合油耗僅6.7L和8.3L，是同級中的佼佼者。

總的來說，全新探界者是基于中國和美國兩個國家的安全標準開發的，就像它的兩個階段，前期在北美安全實驗室開發，后期則來到中國在泛亞開發。無論是設計階段，還是研發階段，以至于后面的測試階段，探界者都完全達到甚至高于不同國家法規的安全標準，而這也是成就其“年度最安全車”的稱號。