車身底盤篇 馬自達創馳藍天技術解析(2)
【太平洋汽車網 技術頻道】上期文章《動力總成篇 馬自達創馳藍天技術解析(1)》我們對馬自達創馳藍天技術的動力總成部分做了詳細介紹,高壓縮比的發動機以及大范圍鎖止的自動變速箱是其最大的亮點,帶來的好處是燃油經濟性的提高以及更為直接的操控。除此之外,車身底盤也是創馳藍天技術的重要組成部分,究竟創馳藍天車身底盤有哪些技術特點?本期文章將來做個詳細介紹。
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● 創馳藍天車身
安全性能是現在很多人買車時都關注的方面,而車身結構則在很大程度上決定了一輛車的被動安全性能,其中車身結構的優化以及材料的應用就非常關鍵。因為在碰撞過程中,好的車身結構能有效的轉移和吸收碰撞能量,同時高強度鋼材的應用能夠保障駕駛員的生存空間。創馳藍天車身的特點在于高強度與輕量化,工程師是怎樣做到的?
1)優化車身結構
從圖中可以看到,現款車型是采用彎曲的前縱梁,同時底部各個結構件之間連接不連貫,這些都不利于轉移和吸收碰撞力。創馳藍天車身對這部分結構進行重新設計,如上圖所示,創馳藍天采用直線化的縱梁,同時底部結構件銜接更為連貫,如地板中央通道兩側的縱梁直接貫穿到后部,與前縱梁連接的底部縱梁通過斜角度與后部直接連接,盡量避免彎曲處的應力集中,提高車身吸收能量的同時,還能減少部分重量,實現輕量化。
從車身底部的設計可以看出,創馳藍天車身結構設計傾向于一體式框架,這點在車身上部同樣得到體現。如車門側面位置,通過A柱、門框支柱、門檻梁等位置將上下車體焊接成一個封閉的環形框架結構,同時在連接處使用了焊接膠以增加框架結構的剛性。而兩側B柱與上下橫梁也采取類似的方法焊接成封閉的環形結構。此外,前后懸掛固定位置也直接與車身框架相連。這種多封閉環形框架的設計,類似其他廠商宣傳的籠式結構,有利于提升駕駛艙的整體剛性,同時對于車身發生翻滾碰撞時也有較強的抵抗能力。
2)增加點焊和焊接膠使用率
在車身焊接方面,為提高連接剛性,創馳藍天車身較現款車型增加了點焊和焊接膠的使用率,如在交叉梁、門框部位、車身底板等部位增加了焊點。而在環形封閉環部位,使用了焊接膠以增強環形結構的強度。
3)碰撞力多路徑分散
通過各個封閉環形成的復合式車身結構,在發生碰撞時,可以引導碰撞沖擊力沿各個方向進行分散轉移,有利于提升碰撞安全性。如車頭位置發生碰撞時,沖擊力可以通過上、中、下三個路徑進行分散轉移。
4)十字梁結構
而為了有效地吸收和分散碰撞力,馬自達工程師將前縱梁吸能盒位置的結構改進為“十字梁”(即橫切面為十字形),也就是說由傳統的4條線面增加為12條。
5)結構輕量化
要減輕車重、提高燃油經濟性,車身的結構設計以及用料是最為關鍵的一環。據了解,創馳藍天車身使用屈服強度270-1500MPa的高強度鋼比例達到了60%,要高于現行車型(40%),而且使用這些較為輕薄的高強度鋼,也可以大幅減少車重。從圖中可以看到,這些高強度鋼主要B柱、車底支撐梁以及車頂橫梁位置,這樣可以保證駕乘艙的結構強度。
據工程師介紹,通過優化車身結構(4%)、高強度材料替換(-2%)、制造工藝(2%)的方法,創馳藍天車身比現行結構實現了8%輕量化,剛性增強了30%。
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● 創馳藍天底盤
工程師表示,通過創馳藍天技術的應用以實現“人馬一體”的車輛駕駛操控感,并在保證駕乘舒適性的同時提升高速穩定性,因此在底盤方面也是做了一系列的改進。
1)前后副車架的結構優化
為了達到輕量化的底盤結構,工程師對于前、后副車架進行了結構優化,增強這部分構件剛性的同時,還降低了重量。前副車架加寬了中間連接部位,同時縮短了下擺臂與車身連接點的縱向距離。后副車架也加寬中間部位的連接結構件以提高整體剛性。
2)增大前輪主銷后傾角
前輪的主銷后傾角對于駕駛操控有著直接的影響,為了使車輛在高速行駛時的操控穩定性,工程師增大前輪的主銷后傾角,不過相應地,在低速時你可能會感覺到方向盤比較沉。
3)提高后拖曳縱臂與安裝位置
后懸掛方面,主要是提高了拖曳縱臂與車身的連接點,以此來改變后輪縱向受力方向,使得懸掛更容易吸收車輛在顛簸路面時的縱向震動,以提高乘坐舒適性。同時由于連接點位置的提升,可以很好地抑制制動時后輪向上運動,從而改善制動時的翹尾,減少剎車距離。
【后懸掛運動動態】
4)采用高轉向齒輪比
好的駕駛操控感離不開方向盤的轉向精度以及敏捷性,工程師采用了較高的轉向比率,同時采用電子助力轉向。前面提到前輪增大了主銷后傾角以提高高速時的穩定性,但是低速行駛時,方向盤會很沉。為此馬自達采用了全新的電子助力系統(EPAS),同時結合較高的轉向齒輪比,可以實現更為直接的方向盤回饋,即中低速輕快,高速穩定的方向盤手感。
總結:創馳藍天的車身較之前有了很大的改變,通過優化車身結構和高強度鋼材料的應用使得車身輕量化的同時,也提高了車身的強度。而在底盤方面通過對前后懸掛結構的改進,來提高車輛的舒適性與操控性。創馳藍天技術是一個系統化的技術,涵蓋了發動機、變速箱、車身、底盤??赡軉螐哪骋徊糠值募夹g來看,并不是很出彩,但是通過對車輛進行系統的優化改進,對于車輛綜合性能的提升是很大的。
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