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大众进口Tiguan全拆解 彰显全球化设计理念
作者:AsiaGaming 发布时间:2020-08-20 04:50

  】本期《车讯实验室》为大家带来一款熟悉的品牌、热门的车型-它就是大众进口Tiguan进口大众车型与合资大众车型之间,虽然车标相同,但内在的设计理念以及供应商体系等方面全都不同。进口Tiguan有四个不同车型配置,它们之间虽然价格不同、配置不同但内在防护结构和做工用料是相同的,今天我们就车辆被动安全方面、工艺方面和底盘防护等方面进行拆解解析。首先,我们先从车辆被动安全中最重要的部分-车身结构开始介绍。

  下图是笔者从网络搜到的进口和钢板分布图,之所以把它放在拆解之前介绍,是因为该部分在被动碰撞安全防护中的地位实在是太高了。车身结构犹如人体的骨骼结构,而钢板强度又如骨密度。结构齐全和骨骼强壮两方面缺一不可。车身钢板强度通常以拉伸强度标注,所谓拉伸强度就是,钢板从原状到水平拉断时所用的力量。数据越高说明钢板强度越大。从下图中可以看出,进口/B柱和车内横梁位置/门槛梁内侧钢板强度最高,钢板拉伸强度大于1000兆帕,这部分是全车最坚固的位置,犹如球笼形状把车内成员包裹起来,无论是正面碰撞还是侧面碰撞,都有坚固的支撑点。

  红色标注位置(左右前纵梁、门槛梁外侧钢板、车内横梁、顶棚天窗支架)使用小于1000兆帕强度钢板,前纵梁可在中高速碰撞中逐级馈缩,高强度顶棚框架可提高顶棚刚度。另外,黄色区域、蓝色区域和灰色区域属于非主要安全结构部分,所以使用的钢板强度较弱。介绍完被动安全结构相关数据后,我们将正式开始介绍拆解内容。

  进口Tiguan前防护结构设计时重点考虑对行人碰撞防护和中低速碰撞防护两方面,前防护结构由前防护外皮、非金属缓冲层、泡沫缓冲层、前防护杠、吸能盒、行人腿部防护横梁部件组成。前防护外皮采用具有一定弹性的ABS材质,前防护杠下沿的凸出设计可对行人腿部起到防护作用,中高速主动刹车传感器藏于大众LOGO车标背面。低速缓冲采用材质较软的泡沫材质,前防撞梁采用异形的钢质材料,两侧分别设计一个吸能盒结构。行人腿部横梁设计于防撞梁下方,车辆与行人发生碰撞时可对行人腿部起到防护作用。然而,前防护结构设计齐全只是一方面,根据设计特点笔者汇总出七部分内容。接下来我们从上到下的顺序进行一一解读。

  进口Tiguan车头防护结构不仅齐全,而且还隐藏很多“国际化”设计元素,这些在非进口车型上难以见到。所谓国际化设计就是车辆在设计时要符合最严格的欧洲碰撞标准,车头不仅要考虑25%偏置碰撞时对车内成员的保护,还要充分考虑对行人碰撞防护设计等苛刻要求。车头部分从上到下笔者汇总的7个设计特点分别是:1、主动式发动机舱盖;2、风噪处理;3、进气口设计;4、上支架设计;5、带回弹性的非金属缓冲架;6、前防护杠;7、行人腿部防护结构。

  主动式发动机舱盖功能就是在严格的国际考核标准下而设计的,欧洲碰撞测试中有专门针对行人与车辆之间的碰撞防护,为了达到测试要求,许多车辆在设计发动机舱盖时就增加了主动防护措施。当车辆与行人发生碰撞时,发动机盖末端铰链可主动弹起,在发动机盖发动机之间形成溃缩区域,为行人提供额外保护。为了避免误触发,车辆在行驶到25-55公里/小时车速时功能才能启用。下图中的小图所示,就是铰链弹起后的形态。值得关注的是,该安全防护设计在国产化车型中普遍都会被优先减配,其原因也正是因为地域不同安全考核标准不同。那么主动式发动机舱盖是如何触发的呢?

  碰撞传感器也叫做压力传感器,藏在泡沫缓冲层内侧的空气压力管两侧分别与压力传感器相连,压力传感器再与电脑模块连接就形成了一套完整的识别系统。当车辆与行人发生碰撞时压力软管内的空气压强发生变化,压力传感器识别并发送信号给安全模块,此时执行模块根据各方条件判断是否触发。如执行模块发出触发信息,引擎盖弹射装置触发后,会使发动机舱盖铰链竖起,通过发动机舱盖的充气支撑杆使其保持在该位置。

  除车身外蒙皮钢板以外,车身内部仍然存在很多“空洞”区,当车辆以高速状态下行驶时,空气高速通过这些空洞区时就会产生各种烦人的噪音和异响,学名称之为风噪。这些声音直接影响车内静音性,对NVH有很大负面影响。工程师为了降低行驶噪音,在上纵梁空腔内填充海绵进行隔音处理。之所以把它当做一个设计特点来介绍,是因为在我们已拆的百款车型中,对该位置的隔音处理几乎都不重视。

  进口Tiguan进气通道进行“水气”隔离设计,内部进气通道设计高低落差,车辆在涉水时能够防止对向水流直接灌入进气口。真正进气口藏于车头左上方位置,如不拆进气通道上盖板是看不到的。作为具有一定越野能力的SUV,进气设计的合理性是非常重要的。

  由于车辆成本控制以及外形设计需求,目前越来越多的车型将金属上支撑架结构做减法处理。该结构负责前后连接水箱框架和上纵梁结构,车辆在发生正面碰撞时,上支架结构可传递和吸收一部分撞击力。其次,该结构兼顾加强水箱散热片支架强度。

  下图黄色标注区域为非金属支架,前端支撑前防撞梁外皮中上位置,在与行人发生碰撞时,支架受到外力后挤压变形,受力终止后支架可恢复到原先位置。传统的非金属缓冲层只有馈缩而不具备回弹功能,带回弹性的非金属支架结构属于创新性设计。

  “外行看热闹、内行看门道”,外行看进口Tiguan的前防撞梁的确没有什么特点,结构没有缺失、材料使用的是比较常见的钢质。但对比笔者来说,仅防撞梁单一结构上就发现两个较大的改变。拆解大众车型已多达十余款,而这些车型前防撞梁结构大多采用“通用化”零件设计(车型不同防护杠结构相似或相同),进口Tiguan为了符合海外碰撞测试标准,所以前防撞梁设计为异形结构,增加横向防护宽度,可应对25%偏置碰撞工况测试。前防撞梁中间设计双层结构(下图绿色部分)增加中间强度。其设计目的是为了防止出现下图现象。

  最后一个设计特点就是行人腿部防护结构,该结构与带回弹性低速缓冲层和主动式防护发动机盖一起,构成一套行人碰撞防护系统,行人腿部防护梁可防止腿部卷入车底,如下图碰撞示例图所示,在与行人发生碰撞时,将行人向上挑起倒向发动机舱盖方向,此时发动机舱盖尾部自动弹起,保护行人头部和身体,这一设计也常常会被国产化减配。

  后防护结构与前防护结构相同,非常注重低速和中低速防护,后防护杠外皮、非金属低速缓冲层、后防撞梁和吸能盒组成了后防护结构。低速缓冲层采用带回弹性的非金属材质,这一设计与前防护结构中的缓冲结构相同。后防撞梁横向宽度约占车身尾部宽度的90%,钢质防撞梁两侧分别连接吸能盒结构。

  进口Tiguan后防护结构中的非金属材质支撑架,具备防护杠外皮支撑架和低速缓冲层双重作用,站在生产工艺和成本角度来看,非金属材质并不是最好的选择,因为它的成本高制作较麻烦,而且通用性较差。ABS材质缓冲层具有较强的唯一性,也就是专车专配,该零件并不能用于其他车型,无形中生产成本就会增加,其次,该材质的生产过程需要模具,模具也会相应增加成本。大多数厂家更喜欢使用廉价的泡沫材质代替非金属材质。但非金属材质批量化的一致性和多样化形状是泡沫所不能比的。

  后防撞梁连接方式与前防撞梁完全相同,钢质防撞梁两侧分别与吸能盒采用焊接方式固定,吸能盒再通过可拆卸法兰盘与白车身后纵梁连接。后追碰撞过程中,通过后防撞梁传递撞击力给吸能盒,吸能盒自身溃缩抵消一部分撞击力,同时把冗余的力量传递给白车身。可拆卸方式便于维修和替换。

  进口采用常规化设计,内饰板内侧使用了环保再生材质和毛毡覆盖层(下图黄色区域和黑色区域),前后门内衬钢板采用一体冲压工艺(门框与门板为一张钢板)。前门内设计一根W形防撞梁和两根加强筋。后门冲压工艺与前门一致,门内斜置W形防撞梁和一根加强筋,铰链使用成本更高的铸造工艺。

  是个非常重要的安全防护结构。车辆发生侧面碰撞时,车门内侧的防撞梁可防止车门自行开启,W形结构防撞梁在制造时需要冲压模具,其工艺复杂成本也相对较高。W形防撞梁与门板之间的接触面积以及它的横截面强度方面超越传统的圆形钢结构和帽形结构,该结构防撞梁也更多在德系车和美系车中见到。

  采用一体冲压工艺的门板在美观度方面以及成品一致性方面更优于拼接工艺。采用一体冲压工艺的门板可进行全机械化生产,机械相比人工更加可靠。制造成本方面,两种加工工艺各有区别。制造成本需要从材料成本和人工成本两方面计算。一体冲压工艺的材料成本以及生产工具(冲压磨具)比拼接工艺高;而采用拼接工艺门板的人工成本高于一体冲压工艺。由于欧美人工成本较高,所以大多德系、美系车型车门习惯使用一体冲压工艺。

  进口平整度较高且防护面积较大,前副车架为元宝梁结构,前悬挂为常见的麦佛逊结构,下控制臂采用单层冲压零件,底盘中部均匀分布6条(含两侧边梁)纵梁,多条纵梁分布提高底盘刚度,铝箔材质隔热面积占排气管长度的90%,底盘隔热比较优秀,刹车油路管线布局在纵梁内侧,可防止托底所造成的油管损坏。大众车型常用的防腐工艺,提升整车的耐久性。马鞍形树脂油箱结构复杂且成本较高,马鞍形结构需要主副两个汽油泵,其硬件成本比普通油箱成本高。较轻的树脂材质在整车轻量化方面贡献不小。DCC主动式悬挂是R-Line顶配版特有配置,可根据用户选择调整出多种不同的驾驶模式。接下来,我们对底盘具体结构进行具体解析。

  元宝梁和全框式是最为常用的两种前副车架结构,它们在自身重量方面和结构方面有较大的区别。元宝梁结构体型较小,重量较轻,主观驾驶感觉较为轻便,占用面积较小,元宝梁结构多用于德系车型。全框式副车架自身重量较大,也需要占用更大的面积。但该结构的整体钢度较强,驾驶风格较为沉稳,但灵活度比元宝梁结构较弱,全框式副车架多见于美系车。不同结构优缺并存,使用那种结构的副车架与产品定位和设计习惯有关。

  目前造车工艺中所用的钢板大多为不生锈的镀锌钢板,虽然镀锌工艺可以防止钢板生锈,但经过剐蹭、磕碰镀锌层脱落造成钢板裸露,同样也避免不了生锈的问题。非金属底盘护板可提高钢板的防锈、防腐能力。此外非金属护板采用复杂的弧形设计,车辆高速行驶下可对通过的气流进行整流,能达到节能减排和提升高速驾驶稳定性的目的。

  发动机排气管是全车两个发热量最大的部分,发动机舱内温度虽然非常高,但远离车内并且在防火墙位置填铺隔音/隔热棉,车内乘员并不会感觉到烘烤。另一个导热体就是排气管排气管从前到后贯穿底盘,所经之处都会把高温引入进来。底盘钢板只有薄薄的一层,如果没有隔热措施,就会将排气热量传递到车内,使车内温度升高。为了解决这一问题,大多数厂家会针对排气管做隔热处理。铝箔和铁质两种是隔热常用材料,这两种材料在成本和导热效果上有很大区别。成本方面:铁质<铝箔 ;隔热效果方面:铁质<铝箔。无论是隔热材料还是覆盖面积,进口Tiguan使用了铝箔材质隔热材料且覆盖面积较大。

  底盘纵梁好比“脊椎”,车辆发生正面碰撞时底盘纵梁可起到撞击力传到作用,底盘白车身的一部分,碰撞设计中,前纵梁、A柱为中防护路径、底盘为下防护路径。底盘钢板通常使用强度较低的钢板,起不到防护作用,而纵梁结构就是为了提高底盘强度而设计,底盘纵梁所使用的钢板强度远高于底盘钢板强度。除了碰撞安全性方面,日常驾驶中底盘纵梁的作用也不可小视。越野经常行驶在炮弹坑路段,凹凸不平的路段非常考验底盘的钢度,如果底盘没有设计纵梁,车身钢板极容易出现扭曲现象。进口纵梁分布较为均匀,在底盘强度方面以及被动碰撞安全方面都会有不少加分。

  空腔注蜡大众车型较为常用的防腐工艺,操作相对复杂一些,生产过程中将的空腔中打入液态蜡,使留在车身空腔内部的蜡形成均匀的保护蜡膜,保证了整车钢板内部良好的防腐性能。镀锌钢板、底盘喷涂防腐胶、加装整流板等职能从外部保护钢板不受侵蚀,而空腔注蜡工艺可以提高内部钢板的防腐性。除了底盘钢板使用空腔注蜡工艺以外,很多车型在车门底部也进行喷蜡方式进行防腐。

  DCC悬挂是R-Line版本特有的单元,通过车内按钮调节舒适性、普通型和运动型驾驶模式,控制器根据模式的设定,把信号传递给避震桶电磁油控制器,通过不同的电流调节,改变油量大小从而改变悬挂软硬程度,叙述过程虽然繁琐,但实际调节速度只在0.02秒内完成。避震软硬调节并非固定模式,比如加速、制动、急转弯等操作时,通过姿态传感器的位置变化,系统可知晓悬挂姿态,根据驾驶状态适时调节悬挂支撑力。总体来说,它算是一套比较聪明的悬挂控制系统。全时四驱系统+DCC避震系统组合主动提高了驾驶安全性,急转弯、紧急并道避免了前驱车转向不足、后驱车转向过度的现象。

  DCC悬挂系统包含前后悬挂、传感器、控制电脑、控制面板和线束,这套系统属于一套成熟的主动式避震系统,如车辆本身没有这套系统的话也能自行改装,但改装施工难度比较大,而且在正规改装店改装成本比较高,仅购买零件和安装调试费至少大几万。

  当车辆拆解后,我们可以直观的看到汽车被动安全防护是否齐全,用料是否厚道。但有一项测试是我们摸不到也看不到的,那就是空气质量。车内空气质量不合格事件多如牛毛,甲醛、甲苯、二甲苯等超标时时刻刻危害车内乘员的身体健康。譬如伪皮质座椅、皮质内饰、地板填充材料、内饰塑料覆盖件、车内的沥青止振板等都会导致有毒气体产生。目前相关部门已经出台车内空气质量测试标准,但由于测试环境过于“舒适”而且测试标准非常宽松因素,测试结果并不能正常反应出车内真实情况。车讯实验室一直坚持以室内空气质量测试标准执行测试,测试车辆门窗关闭静止,静止期间任由刮风下雨太阳直射,停放在路边12小时后进行空气抽样。下图罗列测试标准和测试环境。进口Tiguan车内空气质量全部低于室内空气质量标准,而且TVOC项表现优秀。(百款测试车型TVOC达标不足20款)。车内空气合格说明车内各部分使用的材质均属环保材质。

  全文总结:通过测试和拆解我们做个简单的汇总,环保方面:进口Tiguan车内空气质量不仅符合室内标准而且还远低于标准,得到这样的成绩实属不易;被动安全方面:前/后防护结构和四门防护结构齐全,前防护结构中突出对行人的保护,能够发现很多国内车型很少见到的“国际化”设计。工艺方面:钣金工艺和漆面厚度工艺品控优秀,底盘平整度和防腐等级较高。丰富的主动安全配置+被动安全碰撞防护+优秀的车内空气质量,大众进口Tiguan算是一款注重行车安全与人身安全的车。

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