软硬有道汽车白车身安全部位详细解析
软硬有道 汽车白车身安全部位详细解析
三、发盖
发盖在汽车碰撞中主要起到两个关键作用：一是吸能，二是行人保护。由这两个作用决定了发盖设计的整体思路：不能太硬。
昊锐的发动机盖
发动机盖一般有发动机外板、内板、铰链加强板和发盖锁加强板组成。其中，外板是表面覆盖件，主要起到美观的作用；而铰链加强板和锁加强板只是作为局部加强件；内板则是最为关键的发盖件了。
发盖内板上一般都会开溃缩槽，以便发盖在撞击中在此处折弯，避免发盖向后切入乘员舱
内板则一般是0.8mm的钢板，在设计时会在内部上沿着车身宽度方向开一道溃缩槽，以便在汽车发生正面碰撞时发盖能沿此槽向上折弯变形，在吸收部分能力的同时还以防止发盖受力
后向后切入乘员舱。
撞击时发盖向上折起吸能的同时有避免发盖向后移动
此外，处于行人保护的目的，发盖内部不能做的太强，特别是在行人保护区域，不能出现硬点，以防止对受到撞击的行人头部造成致命伤害。
发盖处于保护行人的角度决定了其本身不能太硬
四、笼形车身
前面我们说到不论是发生正面碰撞还是后部以及侧面碰撞，除去被各种吸能装置吸收的能量外，剩余的能量都要传递到车身乘员舱上。如果说吸能盒以及纵梁和前防撞梁是可以收缩变形的“软组织”的话，乘员舱则必须是坚固不可变形的“硬组织”。乘员舱一般由车身立柱、底板总成和车顶总成三部分组成。
车身立柱
一般汽车车身有三个立柱，从前往后依次为前柱（A柱）、中柱（B柱）和后柱（C柱），
SUV和MPV等部分车型还有另外一根立柱D柱。这些立柱除了有支撑车身顶盖、保证车身车顶强度的共同作用外，立柱的刚度又很大程度上决定了车身的整体刚度，因此在整个车身结构中，立柱是关键件，它要有很高的刚度。除此之外，在设计上它们也有一个共同点，那就是在保证其他条件的情况下，其截面越大越好！
车身3大立柱
前挡风玻璃和前车门之间的斜立柱叫A 柱（又称前柱），前车门和后车门之间的立柱叫B柱（又称中柱），后车门和后挡风玻璃之间的斜立柱叫C柱（又称后柱）。
小轿车的A柱、B柱和C柱有不同的功能，但各自又伴随功能有必然的矛盾，比如A柱有视野与刚度之间的矛盾，B柱有刚度与便利性之间的矛盾等。
B柱截面的大小会对乘员上下车的方便性产生影响，B柱一般是下粗上细
前挡风玻璃和前车门之间的斜立柱叫A柱。A柱对于汽车安全起着极为关键的作用，特别是在发生正面碰撞时，强度足够高的A柱能够有效的避免变形，从而能够保证乘员在发生事故后顺利打开车门逃生。而现实中，因为A柱变形导致车门打不开，乘员被困死在车内的例子
比比皆是。另外，拥有较高抗剪强度的A柱在轿车追尾大货车车能有效的避免A柱被货车尾部切断，从而最大限度保护乘员安全。
在轿车追尾大货车时极容易造成A竹被剪断，导致整车钻入货车底部
为此，为保证A柱有良好的刚度，就必然要求A柱的截面越大越好！但A柱太粗大就会遮挡驾驶者前方左右两侧的视线，增加驾驶员的视野盲区，所以这就产生了一个矛盾：作为驾驶者，希望A柱越窄越好；而作为设计者，则希望A柱越粗越好，以保证A柱的高刚度，以减小安全风险。
A柱视野限制了A柱的大小
为解决这个矛盾，沃尔沃曾经在沃尔沃安全概念车SCC车上采用了一种镂空的A柱设计，在视野和强度间取得了不错的一个平衡。但将其量产还有很多问题。现实中的车辆主要是采用在保证视野的情况下尽可能增大截面面积，并采用超高强度钢板，而且很多车A柱内都加有高强度的加强板。图中所示的就是某款车型的A柱截面，从中可以看到A柱加强板。
沃尔沃安全概念车SCC为解决A柱太大和视野的矛盾，采用了镂空的A柱设计
和A柱类似，B柱对整车安全也至关重要，特别是侧面碰撞过程中，B柱的作用更为重要。和A柱相比，虽然B柱不存在挡住视野的问题，但其本身却是多个零部件的载体，如前门锁扣、后门铰链、后门限位器、前排座椅安全带都都是要固定在B柱之上。另外，B柱的大小还直接影响前后门门洞的大小，从而影响人上下车的方便性。和A柱一样，B柱的截面也是越大越好，因为空腔越大，其强度也就越高。但因为受到上句的限制因素，B柱的截面也不能做的太多。其更多的也是通过采用高强度钢板和加强板的方式来提高其自身强度。图中所示的就是B柱的截面，从中可以看到加班板以及B柱大致的截面。
A柱截面
B柱截面
和AB柱不同，C柱的限制条件要小的多，但其对于车身正面或者侧面碰撞的影响也弱的多，对其进行的加强更多的是为了车身顶部以及整车刚度的考虑。
三厢车底板总成
前面我们说过在正面或者后部撞击时，撞击力通过前后防撞梁传递到吸能盒吸收后再传递
到前后纵梁上，除去被吸收的能量外，剩余能量最终被分散到车身底板总成上的纵梁以及侧门门槛上。而在侧面撞击时一样，底板总成也有车身横梁来最终抵御侧面撞击力。同时，底板总成还肩负着承托乘员以及搭载物品重量的重任。一个完整的底板总成由底板纵梁、车身横梁（因为汽车座椅一般装在该横梁上，也称为座椅横梁）、地板和门槛总成组成。其中，在碰撞中主要承受力的部件是纵梁、横梁和门槛。
底板总成
底板纵梁位于底板总成的最下端，在前后纵梁之间，起到连接前后纵梁、发散撞击力的作用。其一般是有高强度钢板冲压称C型钣金件后和车身地板焊接在一起，形成一个封闭的D型腔体。
底板总成分解图，其中1、5是纵梁，2、8是门槛外板，3、7为门槛内板,4是前地板，6是后地板
从车底可以看到底板纵梁以及前后底板上凸起形成的通道
门槛则是位于底板总成的两侧、车门的正下方。其作用有两个：一个抵御正面和后面撞击
力；另一个则是承担侧面撞击系能的重任，和车身B柱、侧门防撞梁（杆）一起担负起保证侧面安全的重任。门槛的截面和底板纵梁类似，一般由两个高强度钢板冲压成的C型钣金件和加强板焊接而成。
两款车的门槛截面，从中看样看到地板、底板横梁和侧门槛的焊接关系
底板横梁也叫座椅横梁，其主要的作用也是两个：一是承载座椅以及乘员重量；另一个则是将侧面碰撞力通过其转移到车身未受到撞击的一面，达到分散撞击力的作用。其材料和结构则和底板纵梁基本一致。
底板横梁也叫座椅横梁
车身地板则是一块大面积的钢板，一般厚度在0.8mm左右。其一般焊接在底板纵梁的上面、底板横梁的下面，两侧则和门槛焊接。根据所处位置不同，一般分为前底板、中地板和后地板。其中，前、中地板一般在中间会有凸起结构，一方面是作为消音器以及部分后驱车型传动轴的安装空间，另一方面也起到加强底板的作用。而后地板则一般会有一个较大的凹坑，用以放置备胎。
后地板，可以看到其有个凹坑，主要是用来安装备胎
前后底板的凸起，一方面是为了给消音器或传动轴让出空间，另一方面，凸起也起到加强底板的作用
此处有个误区，一般人认为后地板有凸起会影响乘坐舒适性，所以觉得该结构是毫无必要的。其实，笔者倒觉得虽然其影响到了一定的乘坐舒适性，但有这个凸起对于车身特别是后地板的强度还是有很大的好处的。对于车辆发生追尾事故时，其后地板凸起加强的强度多少对后部撞击是有好处的。
车顶总成
车顶总成，也叫顶盖总成，是车身的最高点。其一般由顶盖、诺干顶盖横梁组成。顶盖的强度影响着两个方面的安全强度：一个是顶盖本身强度，另一个是对于侧面撞击也能通过其顶盖横梁进行分散。
前中后车顶横梁分别将左右A、B、C连接在一起
而汽车顶部安全这块在国内还是被遗忘的角落。美国国内曾经出台过对汽车车身顶部强度要求的法规FMVSS 216。而随着因为车辆侧翻而造成人员伤亡事故的增多，参照FMVSS 216，我国国内也正式发布了GB26134-2010《乘用车顶部抗压强度》标准。该标准要求车辆的顶部在承受1.5倍车身重量的载荷的情况下，车身顶部变形量不得超过127mm。
长安睿骋天窗版车型采用多根车顶横梁来保证车顶安全
但由于车身顶部所处的特殊位置，加强空间很有限。而在车顶总成中，顶盖是外覆盖件，料厚一般在0.8mm左右，基本不能提供多达的强度。其车顶强度主要由车顶横梁来承担。而由于其布置空间有限，一般都是采用高强度的钢板冲压成具有加强左右的C型结构。车顶横梁一般由前横梁、诺干中横梁和后横梁组成。其中，前横梁连接左右A柱，前部和挡风玻璃相连。后横梁连接左右C柱或D柱。其中，三厢车的后横梁要和后挡风玻璃相连，而两厢车的后横梁则是后背门铰链的支撑件。一般而言，现代汽车一般都会有1-2根或者更多的中横梁，其中一根拥有连接左右B柱，以便和左右B柱、底板横梁一起形成一个完整的加强圈，更好的抵御侧面撞击。
带天窗的车型，虽然因为天窗的原因会导致车顶强度偏弱，但天窗周围有一圈加强板，弥
补了其强度不足的缺陷