【牛车实验室】趣味安全科普之 家用轿车前部防护结构设计漫谈

很多朋友都看过汽车拆解的栏目，无论是视频还是图文，无论是哪家的作品，其中都少不了对于车辆前部防护结构的介绍。可以说，前部的安全至关重要，发生碰撞事故大多和车头有关。不过对于前部安全结构的设计，到底分几种形式，哪一种更好，你有没有仔细研究过呢？今天就带大家了解一下这方面的内容吧。

1、超级偷工减料设计方案，应付了事——钢制防撞梁，无吸能盒

代表车型：宝骏510

宝骏510的前防撞杠是没有吸能盒的，也就是只有一个金属杠体用螺栓拧在纵梁上，碰撞时的吸能效果比较差劲。前杠上有三个金属支架，是作为前杠外皮的支撑架，设计位置突出在杠体之前，碰撞时支架先受损，而后才撞击到杠体上，逻辑上实在是行不通。

前杠也没有缓冲泡沫，是个小遗憾。另外，在玻璃水壶的设计上，宝骏510也是非常的寒酸，有足够大的空间，只安装了一个扁小的水壶。建议每次加玻璃上都是用干了再加吧，要不一瓶2L的标准玻璃水估计都倒不进去。水壶上还装了单水泵很明显是省钱，对于后窗有喷水嘴的SUV来说，双水泵是比较普遍的，单水泵的话，后窗喷水延迟是比较明显的。

从侧面能更清晰的看出来，没有吸能盒，杠体是直接连接在前纵梁上的。不过细看可以发现，焊接的缝隙和各种钣金接缝，都没有做哪怕是一点的防腐处理，常见的钣金胶都没有出现。难怪网上各种关于宝骏510金属件生锈的投诉，不过新车肯定是看不出来的，开上几个月就难说喽。

2、随大溜的设计方案，廉价且够用——钢制防撞梁+缓存泡沫+吸能盒

代表车型：一汽-大众新捷达

新捷达采用了POLO同样的PQ25平台，我们在拆解过程中发现其与POLO在结构上有很高的一致性。拆下前杠可以发现，缓冲泡沫、金属杠体和吸能盒都有配备，是目前较为常见的防护搭配。虽然大多数人认为缓冲泡沫的作用微乎其微，但实际上缓冲泡沫能够在低速（5km/h）碰撞下，对行人起到一定缓冲作用，并保护杠皮不发生破损。

摘下缓冲泡沫，金属防撞梁清晰可见。同时，新捷达前金属防撞梁与水箱框架之间有一片金属支架来增加水箱框架的整体稳定性，但如此设计在发生轻度碰撞导致前金属防撞梁变形时，可能累及水箱框架同时发生变形。另外，新捷达并未配备行人腿部防护结构，当与行人发生碰撞时，行人有被卷入车底的可能，尤其身材低矮的儿童最为危险。

新捷达钢制防撞梁杠体的断面形状为近“C”字形非闭合结构，吸能盒结构前粗后细，但并未设置溃缩引导槽。当发生剧烈碰撞时，未设置引导槽的吸能盒在溃缩过程中可能无法按照预期轨迹变形，难以发挥最佳的溃缩吸能作用。另外，吸能盒通过法兰盘上的三颗螺丝与前部纵梁连接，方便防撞梁的快速更换。

3、升级版设计方案，防护更到位——钢制防撞梁+缓存泡沫+吸能盒+行人防卷入钢梁+泡沫

代表车型：东风日产第14代轩逸

日系车以往的薄弱环节，在近几年的确进步明显，比如防撞梁的设计方面。本次拆解的轩逸，其前部防护结构比较完整，出现了两级防护设计，但是在细节设计上还是有欠妥之处。

拆开前脸的外皮，露出基本结构。最上面的是防撞梁的缓冲层，和常见的泡沫不同，轩逸使用了塑胶材料，效果上和泡沫近似。而下面的副防撞梁（也就是行人腿部防卷入装置）上也覆盖了一层缓冲层，材料是泡沫。此外，我们可以看到，轩逸前部的散热装置，使用了主动散热装置，车辆冷启动时，百叶窗关闭，使得发动机快速升温，温度达到工作值时百叶窗开启，正常散热。

取下缓冲层后，露出了防撞梁的真容。比较罕见的是，轩逸的防撞梁都没有喷涂色漆层，只有防锈底漆层。如此处理虽然并不影响什么，但是的确省下了成本和工序，这个环节的设计者很有节约的能力。不过由于没有色漆层，随着用车时间的增加，较薄的防锈底漆会慢慢被热量和外界环境“腐蚀”，相对于喷涂色漆层的金属部件来说，其使用寿命显然难以保证。

吸能盒结构是配合防撞梁，在发生碰撞时吸收分散能量用的，而为了更好的吸能，一般还会设计吸能盒压溃诱导槽，也就是在吸能盒上“开凹槽”，这样可以在槽内使得撞击力度更好的被分散。很遗憾，我们在轩逸的前部吸能盒上未见到压溃诱导槽。

轩逸的前部主副防撞梁都采用螺栓与车身连接，这也是比较主流的设计。有部分低端车型采用直接焊接的方式，不利于碰撞后的维修更换。

4、加强升级版设计方案，中高端档次——铝合金防撞梁+缓冲泡沫+吸能盒+行人防卷入钢梁

代表车型：广汽丰田雷凌

全新换代雷凌的前部防护结构设计有点出乎预料，弓形铝合金主防撞梁+缓冲泡沫+双宽度吸能盒+行人防卷入钢梁，如此设计超越了很多同价位产品。铝合金成本高，吸能效果好，而超宽的吸能盒更是增强了前部碰撞时的溃缩能力，保护行人降低伤亡。

吸能盒上方带有压溃诱导槽，而侧面并无此设计。主杠体和行人钢梁都是螺栓固定，碰撞后便于维修更换。在紧凑级家轿中，我们此前仅见过本田思域配有类似的双吸能盒结构，无疑是成本较高，碰撞吸能效果更好。但是也带来了一个问题，就是头部区域占用空间大且重量略微增加，且影响周边线束布局，不过还是利大于弊。

行人防卷入钢梁并非国标强制要求，绝大多数20万内的家轿都不会设计这个组件。增加成本虽然不多，但是需要处理配重问题、前杠皮内部造型问题、碰撞试验成本等等，而且多少有点费力不讨好的意味。因为真的碰撞行人后，这个防卷入装置的功效其实并不显著，有时候显得很鸡肋。有没有这个装置，在大多数情况下似乎区别并不大。而坚持使用行人防卷入钢梁，还是值得肯定的，毕竟有总比没有强。

5、终极版完美设计方案，最强产品——铝合金防撞梁+缓冲泡沫+吸能盒+行人防卷入钢梁+气压碰撞传感器（主动弹起式机舱盖触发器）

代表车型：宝马新3系

新3系的前部防护结构看上去还是有点复杂，但是设计得很有逻辑，可以说是错落有致，有条不紊。脑海里突然蹦出一句话“一分钱一分货”真没错。宝马的前部水箱框架总会设计一个独立的加强杆，这在老宝马上也是如此，通过中网就能看到，算是一个设计的传承吧。

在新3系上，这个加强杆共有4根，采用铝合金材料，形成了一个近似于菱形的视觉效果。在发生前部碰撞时，如果是比较低速的情况，这个支架能起到一定的缓冲作用，保护水箱。图中的泡沫缓冲层位于主防撞梁上面，也是应对低速碰撞用的，能够给杠皮一定支撑。

取下这个泡沫层之后，可以看到宽大的铝合金主防撞梁。铝合金材料的成本比钢铁高不少，质量轻，吸能效果好，所以低端车型为了控制成本，基本不会采用。铝合金的优势还有轻量化，新3系前部采用大量铝合金材料，包括主防撞梁、吸能盒、副防撞梁、水箱加强杆，整体比使用全钢材料要轻很多，保守估计也有几十斤。新3系的吸能盒比较有意思，特别的隐蔽，不像一般车型那种可以从两端看到全貌。不过这个吸能盒并没有设计压溃诱导槽。

新3系前部还有个尼龙带，显得比较突兀，很另类，仔细看就能发现它是用来固定那个泡沫缓冲层用的，倒是没有什么太值得讨论的。而橡胶管就值得一提了。宝马新3系配备了主动弹起式机舱盖，这套保护系统的触发装置，就是隐藏在前保险杠内的橡胶气管+两端的压力传感器，整套装置设计比较合理，比普通的加速度传感器要精密，降低了误报率。不过一旦触发后机器盖弹起，这维修成本动辄上万元且维修周期长。虽然有保险买单，可是耽误用车的同时也有可能让第二年的保费上涨，就显得有点得不偿失了。

最后要说的是行人腿部防卷入装置，也可以叫做前部副防撞梁，还有的厂家称其为行人防护钢梁。总之，就是在碰撞时，弥补主防撞梁的不足。如果是撞击到行人，该装置可以碰到行人的腿部，并将行人弹起到机器盖上，虽然听上去也很惨，但是总比卷入车底下要好吧。

全文总结：汽车的安全，绝对是一分钱一分货，多花钱肯定有好处。不同于其他产品，汽车虽然也有品牌溢价的因素，但是贵的绝对比便宜的更安全。前部防护结构，铝合金材料是一个大趋势，越来越多的10万级别家轿也开始装备铝合金组件，这是一个好现象。接下来的文章中，我们还将逐一介绍汽车安全结构的其他方面有趣知识。