提升安全與操控 豐田新凱美瑞車身解析

熱成型鋼板位置/25%偏置碰撞好成績(jī)的秘密

新款凱美瑞（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）上市已近兩個(gè)月。目前新款凱美瑞的訂單已經(jīng)超過3萬，足以說明消費(fèi)者對(duì)走年輕運(yùn)動(dòng)路線的新款凱美瑞的認(rèn)可。不過，全新凱美瑞采用TNGA架構(gòu)的改變，并不僅限于外觀和內(nèi)飾的年輕化。新車在動(dòng)力系統(tǒng)、車身結(jié)構(gòu)、制造工藝、懸架系統(tǒng)、空空氣動(dòng)力學(xué)、NVH性能、人機(jī)工程學(xué)等方面做了大量?jī)?yōu)化。接下來，我們將對(duì)新款凱美瑞的車身進(jìn)行分析，從而了解來自TNGA結(jié)構(gòu)的新款凱美瑞如何通過優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)和材料來提升車輛的安全性、操控性和NVH性能。

●新款凱美瑞在美國(guó)IIHS碰撞測(cè)試中表現(xiàn)出色。

2021年10月，美國(guó)IIHS公布了新款凱美瑞的碰撞結(jié)果，結(jié)果非常令人滿意。在各種主被動(dòng)碰撞安全測(cè)試中，新款凱美瑞取得優(yōu)異成績(jī)，最終獲得2021年IIHS“頂級(jí)安全Pick+”稱號(hào)。在全球最嚴(yán)苛的IIHS碰撞測(cè)試中取得好成績(jī)，與全新凱美瑞車身結(jié)構(gòu)的改進(jìn)息息相關(guān)，包括新材料、新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、新制造技術(shù)的應(yīng)用。

2021年，美國(guó)IIHS開始在其新車碰撞試驗(yàn)中增加乘客座椅側(cè)25%偏置碰撞試驗(yàn)，以避免部分廠商針對(duì)駕駛員側(cè)25%偏置碰撞試驗(yàn)，僅部分強(qiáng)化單側(cè)車身的“試驗(yàn)導(dǎo)向”做法。新的IIHS碰撞法規(guī)能更好地反映新車碰撞性能的真實(shí)情況。在新款凱美瑞乘客座椅25%偏置碰撞測(cè)試中，只有乘客座椅側(cè)約束系統(tǒng)項(xiàng)目獲得“良好”評(píng)價(jià)，其余項(xiàng)目均為“優(yōu)秀”；在駕駛員側(cè)25%偏置碰撞測(cè)試中，新款凱美瑞取得了“出色”的成績(jī)。測(cè)試結(jié)果表明，全新凱美瑞車身結(jié)構(gòu)能夠很好地應(yīng)對(duì)測(cè)試。

更多精彩視頻可在汽庭視頻頻道“新款凱美瑞乘客座椅側(cè)面25%偏置碰撞測(cè)試視頻”中找到

●新款凱美瑞在哪里使用熱成型鋼板？

與普通高強(qiáng)度鋼板相比，熱成型鋼板具有更高的強(qiáng)度，這意味著可以使用體積更小/重量更輕的熱成型鋼板來代替普通高強(qiáng)度鋼板，從而在保持甚至進(jìn)一步增強(qiáng)車身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)車身的減重。此外，新凱美瑞車身上抗拉強(qiáng)度大于等于590MPa的超高強(qiáng)度鋼板占33.9%，保證了車身有足夠的強(qiáng)度。我們來看看新款凱美瑞上的超高強(qiáng)度鋼板用在哪里。

全新國(guó)產(chǎn)凱美瑞熱成型鋼板的拉伸強(qiáng)度為1500MPa，與目前行業(yè)使用的熱成型鋼板處于同一水平。主流品牌的大部分新車都將采用超高強(qiáng)度熱成型鋼板，主要用于a柱、B柱和側(cè)壁頂部，以加強(qiáng)乘員艙結(jié)構(gòu)，提高車輛的碰撞安全性能。

制造超高強(qiáng)度梁構(gòu)件需要高強(qiáng)度和高精度的模具。目前，模具的維護(hù)是經(jīng)過嚴(yán)格檢查的人員的責(zé)任，以確保沖壓板的質(zhì)量和產(chǎn)量。

●前指梁針對(duì)小偏移碰撞進(jìn)行了優(yōu)化

為了在25%偏置碰撞試驗(yàn)中更好地吸收和引導(dǎo)碰撞能量，同時(shí)減少乘員艙的變形和侵入。新款凱美瑞在翼子板附近設(shè)計(jì)了一個(gè)前指梁，將a柱與前縱梁連接起來，就像一對(duì)保護(hù)乘員艙的“強(qiáng)有力的手臂”。

從新款凱美瑞IIHS 25%偏置碰撞試驗(yàn)中，我們可以看到，雖然護(hù)欄基本壓壞了車輛翼子板位置的零件，但乘員艙的結(jié)構(gòu)保持得非常完好，這歸功于沖擊力的引導(dǎo)和前面提到的前指梁對(duì)沖擊能量的吸收。

前副車架/頂巴/GOA車身/結(jié)構(gòu)膠

●全框架前副車架

與上一代凱美瑞一樣，新款凱美瑞也采用了全框副車架。當(dāng)車輛遇到嚴(yán)重的正面碰撞事故時(shí)，沖擊力首先由前縱梁承受，然后通過前縱梁和前副車架被導(dǎo)向車身底部的縱梁，碰撞能量被車身整個(gè)底部的變形所吸收，避免過多的沖擊力集中在車身個(gè)別位置，造成乘員艙的過度侵入甚至車身鋼板的撕裂。

●吸收塔拉桿已集成在原車身上。

新款凱美瑞的車身集成了避震器塔拉桿，可以抑制汽車在受到暴力控制或跳躍后摔倒時(shí)，由于車身變形導(dǎo)致的兩個(gè)避震器塔之間的相對(duì)位移，增強(qiáng)車身的橫向剛度，使汽車的轉(zhuǎn)向更加精準(zhǔn)，響應(yīng)速度更快。

●四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)減震支架

新款凱美瑞有四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)減震支架。左右發(fā)動(dòng)機(jī)支架分別位于兩個(gè)前縱梁上，主要抑制車輛激烈操控引起的發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)傾；前后發(fā)動(dòng)機(jī)支架位于前副車架上，主要抑制車輛加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。這些阻尼軸承都是液壓軸承，可以更好地將發(fā)動(dòng)機(jī)與車身隔離，防止發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)傳遞到車身，提高車輛的乘坐舒適性。

●車輛底部的橫向加固

新款凱美瑞的車身地板中央隧道配備了三根橫向加強(qiáng)桿，可以減少中央通道的開口變形，一定程度上阻擋了路面噪音進(jìn)入車內(nèi)。同時(shí)，車身橫向剛度的加強(qiáng)也有助于提高車輛的操控性。

●構(gòu)成高強(qiáng)度乘客艙的封閉框架

豐田的goa車身是大家熟悉的車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是加強(qiáng)乘員艙的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，減少碰撞事故中乘員艙的倒塌，保證車內(nèi)乘員的安全。目前，同樣的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各品牌的車輛產(chǎn)品中。豐田GOA車身強(qiáng)調(diào)采用封閉式車架結(jié)構(gòu)，提高車身整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

新款凱美瑞的前面板、側(cè)面板和后排座椅均采用封閉式鈑金結(jié)構(gòu)。這些車架結(jié)構(gòu)焊接在一起后，車身的整體剛度得到提高。除了加強(qiáng)乘員艙的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外，還進(jìn)一步縮短了車身轉(zhuǎn)向時(shí)的響應(yīng)時(shí)間，提升了操控性能。

●結(jié)構(gòu)膠，全長(zhǎng)16.5米

與之前的車型相比，新款凱美瑞車身的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度提升了30%。除了上述提到的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和新材料的應(yīng)用，高比例結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)用也有很大的貢獻(xiàn)。新款凱美瑞的后輪拱、車身地板和側(cè)面鈑金部分都涂有結(jié)構(gòu)膠。結(jié)構(gòu)膠的使用可以減小鈑金件之間的應(yīng)力集中區(qū)域，提高車身的剛性，抑制車身的振動(dòng)，同時(shí)有助于增強(qiáng)車身的密封性能。新款凱美瑞車上涂的結(jié)構(gòu)膠總長(zhǎng)度為16.5米。

●阻擋身體空腔內(nèi)傳遞的噪音。

作為豐田的拳頭中型車產(chǎn)品，新款凱美瑞的隔音措施一定要到位。就車身而言，新款凱美瑞不僅提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，優(yōu)化了車身模式，降低了車身共振水平，還在車身空腔內(nèi)填充了聚氨酯泡沫。

這些泡沫材料會(huì)在車身涂裝車間的車身空腔內(nèi)膨脹占據(jù)位置，可以阻斷噪音傳播路徑，避免噪音在車身內(nèi)沿空腔傳播，優(yōu)化整車的NVH性能。我們?cè)诤芏嗤?jí)別的中型轎車上看到過類似的措施，是目前行業(yè)內(nèi)NVH優(yōu)化的常用手段。

●豐田TNGA的零部件通用化

豐田TNGA作為一種全新的汽車開發(fā)架構(gòu)體系，比平臺(tái)的概念更為寬泛。除了模塊化生產(chǎn)，豐田TNGA在項(xiàng)目規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研發(fā)階段形成了更加統(tǒng)一的整體。但是，如果單純討論車輛平臺(tái)，豐田TNGA架構(gòu)在零部件通用化方面取得了很大的進(jìn)步。TNGA零部件通用化率的提高，意味著未來豐田車型很可能會(huì)采用與碰撞安全相關(guān)的相同零部件。)或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在不同的型號(hào)上。

這里有一個(gè)容易理解的例子。在進(jìn)入TNGA時(shí)代之前，不同豐田車型的前排座椅腳架是不一樣的，不同車型的座椅是不能簡(jiǎn)單更換的。

TNGA時(shí)代，前排座椅用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的座椅導(dǎo)軌代替腳架，使得不同車型的座椅可以隨意更換安裝在車身上，更重要的是提高了座椅零部件的通用化率，有利于降低制造成本。座椅導(dǎo)軌統(tǒng)一后，將通過車身地板的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不同車型座椅位置的不同布置。

●全文總結(jié):

與行業(yè)內(nèi)大多數(shù)新車型一樣，新款凱美瑞通過采用熱成型鋼板，增加高強(qiáng)度鋼板和結(jié)構(gòu)膠的比例，達(dá)到了提高車身強(qiáng)度的目的。與上一代凱美瑞相比，新款凱美瑞的扭轉(zhuǎn)剛度提升了30%。車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化使得新款凱美瑞在最新的碰撞測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中取得了更好的成績(jī)。除了提高被動(dòng)安全性能外，車身的強(qiáng)化也有利于操控性能，最大的優(yōu)勢(shì)就是提高了車輛的轉(zhuǎn)向響應(yīng)性能。作為一款中級(jí)車，車內(nèi)的靜謐性同樣重要。車身結(jié)構(gòu)和材料的優(yōu)化進(jìn)一步提高了新款凱美瑞車身的共振頻率，從而降低了汽車行駛時(shí)車身共振產(chǎn)生的噪音。在體腔內(nèi)填充聚氨酯泡沫可以有效抑制噪聲在體腔內(nèi)的傳播，防止噪聲通過孔洞或縫隙傳播到乘員艙。與上一代凱美瑞相比，新款凱美瑞的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和制造工藝都有了顯著的進(jìn)步，這也體現(xiàn)了TNGA架構(gòu)的先進(jìn)性。