特斯拉告訴你這才是最安全的電動車!力學與汽車工程的完美結合

前不久,特斯拉真的上了熱搜,這次不是因為馬斯克又發推特了,而是上海的一起特斯拉自燃事故,從視頻中瞭解到該車停在車庫時自燃,並導致周圍兩臺社會車輛受損,一時間弄得沸沸揚揚。而馬斯克卻表示,這存在著雙標,全球來看,電動車自燃事故比燃油車要少5倍。而每年百萬臺汽車起火併造成數千人死亡,但是特斯拉卻沒有造成起火一起傷人事故。這嚴重誤導了消費者,不僅如此大多數消費者對電動車自燃有顧慮,同時對電動車的安全性同樣有顧慮,所以今天我們特別聊聊電動車的安全性。

特斯拉告訴你這才是最安全的電動車!力學與汽車工程的完美結合

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首先講講我們最常接觸的車身結構安全,也就是車輛的被動安全性能,國內國外都有各種碰撞測試的機構,其中美國國家公路交通安全管理局的測試非常具有說服力,Model3獲得了美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)測試的車型中,最高的五星滿分評價。可以說Model3的車身結構非常堅固,無懼各種碰撞的挑戰,那麼特斯拉如何打造這麼一款非常安全的電動車?

特斯拉告訴你這才是最安全的電動車!力學與汽車工程的完美結合

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車輛安全最重要的不是車身外面的蒙皮有多厚,關車門的聲音有多結實,而是車身結構。在目前輕量化的大趨勢下,特斯拉沒有一味的追求全鋁車身,而是採用鋼鋁混合車身結構。一方面是全鋁車身造價高,鉚接工藝複雜。另一方面是製造、維修成本高。當然在關鍵部位還要採用高強度鋼來彌補強度的不足。

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Model3分別採用了鋁合金和3種不同強度的鋼材混合打造,鋁合金主要用在車尾,在車身A、B、C柱,車頂縱梁,前縱梁、底盤加強梁採用了超高強度鋼。尤其是底盤電池倉的位置為重點保護對象,尤其是優化了側面碰撞,Model3可以抵禦更多的撞擊力以減小車身底盤的形變。在車頭,為了應對美國IIHS25%重疊角碰撞,在車身縱梁和門檻樑之間加了一根超高強度鋼加強件。這也是為什麼有些中國特色的車型無法在美國通過測試的原因,因為美國的測試法規更嚴格,尤其是小重疊角碰撞,對於沒有這方面強化的車型來說,那就是災難。

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從車底也可以看出,正面碰撞時除了縱梁這跟加強梁可以分散正面的撞擊力到車底兩邊的門檻樑,這底盤這裡採用了超高強度鋼。從而保護底盤下的電池組。在車身尾部大量採用鋁合金是為了降低車重,同時平衡前後配重。在鋁合金尾部內隱藏有超高強度鋼車尾縱梁。

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因為保護電池組不被擠壓破壞的原因,特斯拉把本來強化在電池組上的強化件完全加在了車身上,通過強化車身來保護電池組的安全。這樣做的好處,不僅提升了電池組的安全性,也提升了整車的碰撞安全性,這無疑是一石二鳥的策略。相比於之前只強化電池組的方式,顯然Model3上的方式更加先進,這一點也值得國內廠商去學習。

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聊完Model3的結構,我們來講一個更加理論更加複雜的問題,那就是“極慣性扭”

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在你看這段文字之前,肯定以為世界上最好的汽車配重是50:50,這也是長久汽車工業灌輸給我們的“常識”,實際上單純擁有50:50的前後橋重量比還不夠,還需要極低的慣性扭矩,相當於車輛的重量幾乎都在車輛的重心附近,Model3就是如此,Model3擁有中置發動機的動態表現,因為將近500公斤的電池組佈置在車輛重心附近。這使得車身擁有更好的操控性和穩定性。降低了車輛側翻的可能性,因為重量分配集中同時整個重心非常低,而且電機組所佔用的空間小,同時重量輕,減少了碰撞時入侵駕駛艙的可能性。把更多的空間用於優化碰撞。

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馬斯克認為好的汽車設計,關鍵就在於物理理論層面的設計,Model3的極慣性扭做的比任何量產電動車都要好,這對於安全性和操控都非常重要的指標。有的人就會問,這和50:50的重量分配並不衝突啊?實際上,極慣性扭,就是解決諸如汽車質量很大的部件如果遠離重心,導致的操控下降的問題。要弄清汽車的極慣性扭,那麼就需要把汽車主要部件重量乘以到重心的距離的平方。當汽車較重的部件離重心越遠,極慣性扭就越大,越近則越小。優化後的極慣性扭影響車輛的操控和安全性。

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