全面解读本田Honda独有G-CON碰撞安全技术(图)
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全面解读本田Honda独有G-CON碰撞安全技术(图)
2009年08月20日11:19 新浪汽车
在Honda的基本理念“以人为本”中,安全对人来说始终是第一位的,所以无论是大车、小车、行人还是自行车,在现实社会中一旦发生了交通事故,所要追求的是“安全共存”,使得各方都可以将伤害降到最低。
车辆在意外碰撞发生时会产生各种作用力,为了提升车辆的安全性,就必须针对各种碰撞冲击力作适当的控制,才能有效地保障乘员的安全,将伤害降到最低的程度。
Honda以其独有的G-CON(G-Force Control Technology)碰撞安全技术,通过在碰撞发生时,对乘员/行人及车辆的冲击力(G)进行控制,从而达到降低人员所受伤害的目的。Honda 的G-CON技术是一项提升汽车安全性、保障车内乘员安全同时兼顾行人安全的车体安全技术,涵盖了车身碰撞技术、安全气囊技术和行人保护等相关技术。
以下内容对G-CON技术进行全面的介绍。
图为本田G-CON技术整体架构图
1、车身碰撞安全性---车身结构决定安全
汽车车身强度的高低以及碰撞性能的好坏,并不决定于车身表面钢板的厚薄,真正起决定作用的,是车身框架结构的强度及相关安全部件性能的好坏。
车身的耐撞性是在车身的结构设计时就得到了保证,而不是靠车身表面钢板的薄厚来保证的,车身结构设计水平的高低才是在发生碰撞的时候最能体现车辆是否安全的主要因素,打个比喻,就好像现在的房屋都采用了框架结构,当地震发生时,决定房屋是否倒塌的决定因素并不是框架间墙体的厚薄,而是框架本身的建造质量和房屋结构设计的好坏。因此,单纯以车身表面钢板厚度来评价车辆安全性能是不合理的。
2、乘员保护——减小乘员冲击力和确保生存空间
如今的汽车在发生碰撞时,车辆通过车身前部(发动机舱部位)吸收碰撞能量,减小车内乘员受到的冲击(G);同时配以坚固的乘员舱,确保乘员的生存空间,最终达到保护乘员安全的目的,如下图所示:
汽车碰撞时保护乘员的原理
这里以装有鸡蛋的包装盒为例:当包装盒坠地时,包装盒外壳与地面相接触发生变形,吸收碰撞能量,而不会直接将碰撞能量传递给鸡蛋导致其破裂,保护了鸡蛋的完整性,在道理上与车体对乘员的保护是一致的。
装有鸡蛋的包装盒跌落过程
3、传统柔软车身、坚硬车身在碰撞安全性上的矛盾
传统的柔软车身在碰撞发生时,车身变形大,吸收了碰撞能量,虽然乘员受到的冲击力(G)较小,但是乘员舱的变形较大,对乘员的生存空间有较大威胁。
而传统的坚硬车身在碰撞发生时,虽然车身变形小,乘员舱保持完整,但是乘员受到的冲击力(G)大,乘员也容易受到伤害。
传统柔软车身和坚硬车身的碰撞结果
因此,传统的柔软车身和坚硬车身,均难以同时实现降低乘员受到的冲击和保持乘员舱完整性的目标,都难以有效确保乘员的安全。
4、传统车身在全正面碰撞和正面偏置碰撞安全性上的矛盾
车体安全技术的发展必须依据实际道路意外碰撞发生的情形,进行各种测试与研究。在
进行车体设计时,通常优先考虑两种碰撞情形。一种是:全正面碰撞(Full Frontal Crash);另一种则是:正面偏置碰撞(OffsetCrash)。对于这两种碰撞情形,会有不同的车身设计考虑。
(1)当发生全正面碰撞时,两侧车架同时承受冲击,车体强度相对较大,吸收了碰撞能量之后,车体的变形量较小,虽然此时乘员舱保持完整,但是乘员受到的冲击比较大。因此车身设计所考虑的重点是保证“如何使车内乘员的冲击和伤害降到最低程度”。
为了解决这个问题,传统的车身设计是降低车体刚性方式,将车体做得较“软”,让车体能够通过发动机舱的弯曲与变形来吸收更多的碰撞能量。这种设计虽然能够使车内乘员受到的冲击降低,但车体产生的变形会相对较大,乘员舱的空间也受到车体变形的影响,减少了乘员的生存空间。如图所示:
将车身做“软”以后,乘员生存空间减小
(2)当发生正面偏置碰撞时,仅有一侧车架直接承受冲击,车体强度相对不足,吸收了碰撞的能量后,车体的变形量大,虽然此时乘员受到的冲击较小,但乘员舱的完整性容易被破坏,乘员生存空间受到威胁,因此车身设计所考虑的重点是“如何使乘员舱空间保持最高的完整性”,以保证乘员的生存空间。
为了解决这个问题,传统的车身设计是提高车体刚性,将车身做得较“硬”,让车体在发生正面偏置碰撞时,车体产生最小的变形。但车体刚性提升之后,碰撞发生时车体虽然不容易变形,但车内乘员因此会受到较大的冲击力,甚至于可能受到较大的伤害。如图所示:
将车身做“硬”以后,乘员受到的冲击较大
因此,传统的车身在正面碰撞和正面偏置碰撞时,难以同时满足降低乘员受到的冲击和保持乘员舱完整性的要求,都难以有效确保乘员的安全。
5、G-CON技术车身
针对以上传统车身在碰撞安全性上的矛盾,G-CON通过对车身进行有技巧的设计,不但降低乘员受到的冲击力(G),同时还能保持乘员舱的完整性,从而达到保护乘员安全的目的。
G-CON技术车身能有效保护乘员安全
G-CON技术中,在车身变形量不增加的条件下,通过对车身冲击力(G)的控制,使乘员受到的冲击力(G)降低,保持了乘员舱的完整性,减轻了碰撞对乘员的伤害。
G-CON车身碰撞原理图
6、G-CON车身技术的实际应用
(1)G-CON在雅阁轿车上的应用
雅阁G-CON车身结构
雅阁前、后保险杠横梁采用了高张力钢筒状保险杠芯,前围板下加强板则根据碰撞时的负荷对材料和板厚进行了优化,它们与前纵梁组成了一个完善的能量吸收和分散结构,将碰撞力均匀的分散并传递到指定的区域。这样在实际的碰撞事故中,即使是对于相互重叠很少而导致局部负荷很大的偏置碰撞,这种结构也能将车身变形限制在很小的程度,从而向乘员
提供最佳的保护。
雅阁G-CON前杠结构示意图
雅阁轿车的发动机舱下部安装了滑移式副车架结构。在一般的正面碰撞中,发动机舱吸收碰撞能量,并可通过前立柱及车身地板向后分散;车辆发生严重正面碰撞时,副车架会吸收一部分能量,并与车身分离,防止发动机舱整体向后移,侵占乘员舱的空间。另外,在车身地板下面,增加了平行于门槛的纵向加强梁,增强了车身承受正面冲击的能力。