车的后防撞梁,作用比较单一,发生追尾事故时,通过自身变形和吸能盒的溃缩,吸收碰撞能量,降低车身纵梁受到的冲击。但在理想i9上,后防撞梁多了一项任务,那就是储存空气悬挂的高压空气。两个毫不相关的零件硬凑到一起,真的靠谱安全吗?
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二合一的结构怎么样?
传统空气悬挂一般需要空气弹簧、空气压缩机、储气罐、阀体以及管路等组成完整系统,而理想i9把其中的储气罐去掉,将后防撞梁本身设计成一个密闭的储气腔。专利公开的结构显示,防撞梁本体内部设置有储气腔,通过气罐接口与空气悬挂系统连接。也就是说,原本承担结构功能的梁体,同时成为了一个压力容器。
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这和普通储气罐的工作原理并没有本质区别。空气压缩机负责把空气压缩,然后储存在储气腔中。由于空气弹簧本身储气容积有限,单纯依靠压缩机供气,空气悬挂调节高度的速度会受到压缩机流量限制,增加储气容积后,可以在短时间内提供更大的空气流量。
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理想的防撞梁储气腔内部有隔板和加强筋,提高结构强度,在高压状态下防止形变,同时可以在碰撞时保护后部的车身结构。
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优点是什么?
这项设计的核心依旧是节省空间,传统空气悬挂的储气罐需要单独找位置安装。很多车型会将其布置在底盘或者后备厢附近,这意味着需要额外的储气罐、支架以及管路。而新能源车的空间本来就被挤压,电池包占据了底盘中央的大量空间,车身底部的高度又受到电池、防护结构以及离地间隙限制。如果把储气罐放在后备厢,又会侵占储物空间。储气腔集成到防撞梁中,减少了独立气罐和安装结构的空间占用,释放后部空间。
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另一方面,可以减少零部件数量和管路长度,传统方案需要一个独立储气罐,再通过管路连接空气悬挂系统。现在储气功能直接融入车身结构,可以减少独立气罐、支架以及部分连接结构。零部件少了,不仅减重了,还能降低制造成本。
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同时储气罐需要固定,需要考虑碰撞保护,还需要考虑管路布局和维修空间。现在变成车身结构的一部分,相当于把原本的外挂零件变成了结构功能件。
这个技术靠谱吗?缺点是什么
防撞梁和储气罐本身就是两种设计目标不同的结构件,防撞梁需要配合吸能盒发生溃缩。换句话说,并不是越硬越好,而是要在坚固和适当变形之间找到平衡。储气罐则不同,需要长期承受内部压力,而且要面对反复充放气产生的压力循环,因此更关注密封安全和疲劳强度,还要耐腐蚀。
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所以安全性就是第一个问题,如果发生追尾,十几个Bar的压力,会不会有爆裂风险,哪怕外观看起来只是防撞梁轻微变形,也需要确认内部储气腔有没有产生裂纹和变形。
第二个问题是碰撞之后的维修成本可能上升,传统防撞梁是一个结构件,发生事故后更换即可。而现在防撞梁同时承担储气功能,如果发生碰撞,就不能只判断梁有没有弯,还需要确认储气腔的气密性和结构完整性,更换的可能性更大,这样一个集成系统成本并不低,还要在官方店内换,普通修车厂难以处理。
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第三个问题就是容量,独立储气罐可以根据空气悬挂系统的需求,设计成不同形状和容积,而防撞梁的位置、长度和截面基本受到车身结构限制。这意味着工程师首先要满足防撞梁的功能,再利用剩余空间形成储气腔,储气容积可能偏小。
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选车侦探观点:底盘有电池,车厢需要空间,后备厢又越来越追求大容积,在新能源车型上,零部件的整合成为趋势,这项技术的核心就是给座舱留出更多可用空间,减少零部件,同时提高集成度,降低成本。但付出的代价也有,缺点就是结构一体化,碰撞后有隐患,检测和维修变得更加复杂,对用户来说成本也更高,这是汽车工程中的取舍。
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