车身底盘篇 马自达创驰蓝天技术解析(2)
【 技术频道】上期文章《动力总成篇 马自达创驰蓝天技术解析(1)》我们对马自达创驰蓝天技术的动力总成部分做了详细介绍,高压缩比的发动机以及大范围锁止的自动变速箱是其最大的亮点,带来的好处是燃油经济性的提高以及更为直接的操控。除此之外,车身底盘也是创驰蓝天技术的重要组成部分,究竟创驰蓝天车身底盘有哪些技术特点?本期文章将来做个详细介绍。
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● 创驰蓝天车身
安全性能是现在很多人买车时都关注的方面,而车身结构则在很大程度上决定了一辆车的被动安全性能,其中车身结构的优化以及材料的应用就非常关键。因为在碰撞过程中,好的车身结构能有效的转移和吸收碰撞能量,同时高强度钢材的应用能够保障驾驶员的生存空间。创驰蓝天车身的特点在于高强度与轻量化,工程师是怎样做到的?
1)优化车身结构
从图中可以看到,现款车型是采用弯曲的前纵梁,同时底部各个结构件之间连接不连贯,这些都不利于转移和吸收碰撞力。创驰蓝天车身对这部分结构进行重新设计,如上图所示,创驰蓝天采用直线化的纵梁,同时底部结构件衔接更为连贯,如地板*通道两侧的纵梁直接贯穿到后部,与前纵梁连接的底部纵梁通过斜角度与后部直接连接,尽量避免弯曲处的应力集中,提高车身吸收能量的同时,还能减少部分重量,实现轻量化。
从车身底部的设计可以看出,创驰蓝天车身结构设计倾向于一体式框架,这点在车身上部同样得到体现。如车门侧面位置,通过A柱、门框支柱、门槛梁等位置将上下车体焊接成一个封闭的环形框架结构,同时在连接处使用了焊接胶以增加框架结构的刚性。而两侧B柱与上下横梁也采取类似的方法焊接成封闭的环形结构。此外,前后悬挂固定位置也直接与车身框架相连。这种多封闭环形框架的设计,类似其他厂商宣传的笼式结构,有利于提升驾驶舱的整体刚性,同时对于车身发生翻滚碰撞时也有较强的抵抗能力。
2)增加点焊和焊接胶使用率
在车身焊接方面,为提高连接刚性,创驰蓝天车身较现款车型增加了点焊和焊接胶的使用率,如在交叉梁、门框部位、车身底板等部位增加了焊点。而在环形封闭环部位,使用了焊接胶以增强环形结构的强度。
3)碰撞力多路径分散
通过各个封闭环形成的复合式车身结构,在发生碰撞时,可以引导碰撞冲击力沿各个方向进行分散转移,有利于提升碰撞安全性。如车头位置发生碰撞时,冲击力可以通过上、中、下三个路径进行分散转移。
4)十字梁结构
而为了有效地吸收和分散碰撞力,马自达工程师将前纵梁吸能盒位置的结构改进为“十字梁”(即横切面为十字形),也就是说由传统的4条线面增加为12条。
5)结构轻量化
要减轻车重、提高燃油经济性,车身的结构设计以及用料是最为关键的一环。据了解,创驰蓝天车身使用屈服强度270-1500MPa的高强度钢比例达到了60%,要高于现行车型(40%),而且使用这些较为轻薄的高强度钢,也可以大幅减少车重。从图中可以看到,这些高强度钢主要B柱、车底支撑梁以及车顶横梁位置,这样可以保证驾乘舱的结构强度。
据工程师介绍,通过优化车身结构(4%)、高强度材料替换(-2%)、制造工艺(2%)的方法,创驰蓝天车身比现行结构实现了8%轻量化,刚性增强了30%。
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● 创驰蓝天底盘
工程师表示,通过创驰蓝天技术的应用以实现“人马一体”的车辆驾驶操控感,并在保证驾乘舒适性的同时提升高速稳定性,因此在底盘方面也是做了一系列的改进。
1)前后副车架的结构优化
为了达到轻量化的底盘结构,工程师对于前、后副车架进行了结构优化,增强这部分构件刚性的同时,还降低了重量。前副车架加宽了中间连接部位,同时缩短了下摆臂与车身连接点的纵向距离。后副车架也加宽中间部位的连接结构件以提高整体刚性。
2)增大前轮主销后倾角
前轮的主销后倾角对于驾驶操控有着直接的影响,为了使车辆在高速行驶时的操控稳定性,工程师增大前轮的主销后倾角,不过相应地,在低速时你可能会感觉到方向盘比较沉。
3)提高后拖曳纵臂与安装位置
后悬挂方面,主要是提高了拖曳纵臂与车身的连接点,以此来改变后轮纵向受力方向,使得悬挂更容易吸收车辆在颠簸路面时的纵向震动,以提高乘坐舒适性。同时由于连接点位置的提升,可以很好地抑制制动时后轮向上运动,从而改善制动时的翘尾,减少刹车距离。
【后悬挂运动动态】
4)采用高转向齿轮比
好的驾驶操控感离不开方向盘的转向精度以及敏捷性,工程师采用了较高的转向比率,同时采用电子助力转向。前面提到前轮增大了主销后倾角以提高高速时的稳定性,但是低速行驶时,方向盘会很沉。为此马自达采用了全新的电子助力系统(EPAS),同时结合较高的转向齿轮比,可以实现更为直接的方向盘回馈,即中低速轻快,高速稳定的方向盘手感。
总结:创驰蓝天的车身较之前有了很大的改变,通过优化车身结构和高强度钢材料的应用使得车身轻量化的同时,也提高了车身的强度。而在底盘方面通过对前后悬挂结构的改进,来提高车辆的舒适性与操控性。创驰蓝天技术是一个系统化的技术,涵盖了发动机、变速箱、车身、底盘。可能单从某一部分的技术来看,并不是很出彩,但是通过对车辆进行系统的优化改进,对于车辆综合性能的提升是很大的。
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