汽車碰撞損害分析

吳敏

摘要：汽車車身不僅能夠經(jīng)受住日常駕駛中的振動及載荷，還要在碰撞中能給乘客提供安全保護。本文主要對汽車碰撞產(chǎn)生的損害進行分析。

關(guān)鍵詞：汽車;碰撞;損害;分析

一、碰撞對汽車損傷的影響

汽車車身不僅能夠經(jīng)受住日常駕駛中的振動及載荷，還要在碰撞中能給乘客提供安全保護。因此汽車前部車身和后部車身要設(shè)計為在某種程度上容易損傷，以形成一個能吸收碰撞能量的結(jié)構(gòu)，同時中部車身要保證設(shè)計的結(jié)實牢固，給乘客提供一個安全的生存空間。

汽車碰撞時，產(chǎn)生的碰撞力及受損程度取決于事故發(fā)生時的狀況。通過了解碰撞的過程，能夠部分地確定汽車損傷;定損人員可以從顧客那里得到關(guān)于事故狀況的信息。另外還應(yīng)考慮以下因素對汽車碰撞變形的影響。

（1）蹭傷損傷。由于碰撞發(fā)生前駕駛?cè)藭蓄A(yù)先反應(yīng)，某些類型的碰傷多數(shù)會以一定的形式和次序發(fā)生。如果駕駛?cè)说谝环磻?yīng)是要繞離危險區(qū)，汽車的側(cè)面會被碰撞刮傷，嚴重時會引起汽車前部、中部或后部的彎曲變形。

（2）碰撞位置的高低對碰撞損傷的影響。發(fā)生碰撞時，駕駛?cè)嗣筒葎x車踏板，則損傷位置在汽車的前部。例如，當(dāng)碰撞點在汽車前端較高部位，就會引起車殼和車頂后移及后部下沉;當(dāng)碰撞點在汽車前端下部，因車身慣性使得汽車后部向上變形，車頂被迫上移，在車門的前上方與車頂板之間形成一個極大的裂口。

（3）碰撞物的不同對碰撞損傷的影響。同一輛車，以相同的車速碰撞不同的對象，碰傷結(jié)果差異很大。例如，汽車撞上墻壁，其碰撞面積較大，損傷程度就較小。相反，如果撞上電線桿，因碰撞面積小，其碰傷程度就嚴重，汽車保險杠、發(fā)動機罩、水箱框架、水箱等部件都會嚴重變形，發(fā)動機也會被后推，碰撞影響還會擴展到后部的懸架等部位。

（4）行駛方向?qū)ε鲎矒p傷的影響。當(dāng)橫向行駛的汽車撞擊縱向行駛汽車的側(cè)面時，縱向行駛汽車的中部會發(fā)生彎曲變形，而橫向行駛汽車除產(chǎn)生壓縮變形外，還會被縱向行駛的汽車向前牽引，導(dǎo)致彎曲變形。

（5）車輛的不同對碰撞損傷的影響。不同類型的車輛碰撞時，產(chǎn)生的變形也不一樣，碰撞車輛質(zhì)量越大，被碰撞車輛的變形也就越大。

二、整體式車身的碰撞影響

整體式車身汽車受到撞擊時，車身吸收碰撞力而折合收縮，沖撞力逐漸擴散直至完全被吸收。整體式車身的碰撞損傷可以用圓錐圖形法來進行分析。將目測撞擊點作為圓錐體的頂點，圓錐體的中心線表示碰撞的方向，其高度和范圍表示碰撞力穿過車身殼體擴散的區(qū)域，圓錐體頂點通常為主要的受損區(qū)域。

由薄鋼板連接成的車身殼體，在碰撞中，能吸收大部分振動。其中一部分碰撞能量因部件變形被吸收掉，另一部分能量會通過車身的剛性結(jié)構(gòu)傳遞到遠離碰撞的區(qū)域，這些被傳遞的振動波引起的影響稱為“二次損傷”。二次損傷會影響整體式車身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以及與被撞擊處相反側(cè)的車身。

三、整體式車身的碰撞變形

（1）汽車前端碰撞變形。前端碰撞的沖擊力取決于汽車的重量、速度、碰撞范圍及碰撞物。碰撞程度比較輕時，保險杠會被向后推，前縱梁、保險杠支撐、前翼板、散熱器支架、散熱器上支撐和機罩鎖緊支撐也會折曲。如果碰撞的程度劇烈，那么前翼板就會彎曲而觸到前車門，發(fā)動機罩鉸鏈會向上彎曲至前圍上蓋板，前縱梁也會折彎到前懸架橫梁上。如果碰撞力足夠大，前擋泥板及前車身立柱（特別是前門鉸鏈上部裝置）也會彎曲，并使車門松垮掉下。另外，前縱梁也會發(fā)生折皺，前懸架構(gòu)件、前圍板和前車門平面也會彎曲。如果碰撞和車頭成一定角度，前縱梁的連接點就會成為旋轉(zhuǎn)中心。由于左面和右面的前側(cè)構(gòu)件是通過前橫向構(gòu)件連接在一起的，碰撞引起的振動就會從碰撞點傳遞到另一側(cè)的前部構(gòu)件并引起其變形。

（2）汽車后部碰撞變形。汽車后部碰撞時，其受損程度取決于碰撞面的面積、碰撞時的車速、碰撞物和汽車的質(zhì)量等因素。如果碰撞力小，后保險杠、后地板、行李箱蓋及行李箱地板可能會變形。如果碰撞力大，相互垂直的鋼板會彎曲，后頂蓋頂板會塌陷至頂板底部，而對于四門汽車，車身中立柱也可能會彎曲。在汽車的后部由于有吸能區(qū)，碰撞時一般只在車身后部發(fā)生變形，從而保護中部乘客室的完整和安全。

（3）汽車中部碰撞變形。當(dāng)發(fā)生側(cè)面碰撞時，車門、前部構(gòu)件、車身中立柱以及地板就會變形。如果中部側(cè)面碰撞比較嚴重，車門、中柱、車門檻板、頂蓋縱梁就會嚴重彎曲，甚至相反一側(cè)的中柱和頂蓋縱梁也朝碰撞相反方向變形。隨著碰撞力的增加，車輛前部和后部也會變形，整個車輛彎曲成香蕉狀。

（4）汽車頂部碰撞變形。當(dāng)墜落物砸到汽車頂部時，除車頂鋼板受損外，車頂縱梁、后頂蓋側(cè)板和車窗也可能同時損傷。若汽車發(fā)生翻滾，車的頂部頂蓋、立柱、車下部的懸架會嚴重受傷，懸架固定點的部件也會損傷。如果車身立柱和車頂鋼板彎曲，那么相反一端的立柱同樣也會損壞。由于汽車傾翻的形式不同，車身的前部和后部部件的損傷也不同。就這些情況而言，汽車損傷程度可通過車窗及車門的變形狀況來決定

（5）整體式車身碰撞損傷的類型。整體式車身結(jié)構(gòu)的碰撞損傷順序為彎曲變形、斷裂損傷、增寬變形和扭曲變形。①彎曲變形。碰撞可能引起車輛中央結(jié)構(gòu)橫向及垂直方向的彎曲變形。左右彎曲變形通常通過測量寬度或?qū)蔷€來判斷;上下彎曲變形通常通過測量車身部件的高度是否超出配合公差來判斷。②斷裂損傷。在碰撞過程中，碰撞點會產(chǎn)生顯著的擠壓，碰撞的能量被結(jié)構(gòu)的折曲變形吸收，以保護中部乘客室。而較遠距離的部件則可能會皺褶、斷裂或者松動。通常通過測量車身部件長度是否超出配合公差來判別是否為斷裂損傷。③增寬變形。增寬變形與車架式車身上的左右彎曲變形相似，可以通過測量車身高度和寬度是否超出配合公差來判別。對性能良好的整體式車身來講，碰撞力會使側(cè)面結(jié)構(gòu)偏向外側(cè)彎曲以偏離乘客，同時縱梁和車門縫隙也將變形。④扭曲變形。整體式車身的扭曲變形可以通過測量其高度和寬度是否超出配合公差來進行判斷。由于扭曲變形是最后的碰撞結(jié)果，即使最初的碰撞直接作用在中心點上，有再次的沖擊時，能夠產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力，引起汽車結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)損傷。