中保研佳绩背后:深度解析小米SU7被动安全

企业   2024-09-06 12:02   北京  
2024年9月5日,2024年中国保险汽车安全指数(C-IASI)成绩公布,小米SU7在车内乘员安全、车外行人安全、车辆辅助安全,三大安全性测试均获最高等级G+,安全性测试全项优+
中国保险汽车安全指数(C-IASI)是由中保研汽车技术研究院有限公司(中保研)发布,为国内汽车碰撞安全测试的权威评测之一。新版的中保研测试新增、升级了39项项目,评级更加严苛,作为首批参加中保研新版碰撞测试的车型之一,小米SU7是2023版中保研首批测试唯一一台3G+及A评级轿车,这也是中保研最高等级测试。

那在中保研碰撞安全测试的成绩背后,小米SU7究竟有哪些安全细节?让我们一探究竟!


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明确目标,安全设计精准发力

早在小米汽车产品定义之初,汽车安全团队就充分考虑了中国、美国、欧洲的碰撞安全法规,参考多个国家和地区的消费者安全等级测评标准,结合了最新版C-IASI、C-NCAP、E-NCAP、IIHS等安全碰撞标准,设定了产品开发目标,并结合中国交通事故深入研究(CIDAS)实际交通安全事故场景,制定了苛刻的企业安全开发流程与标准。

在汽车安全中,“被动安全”是最不可或缺的一环,被动安全指的是在交通事故发生时,通过车辆设计和配置来减轻乘员伤害的安全措施,像是汽车的车身结构、车内的安全带和安全气囊都是被动安全装置的重要组成部分,其中,“车内乘员安全”是被动安全开发的主要领域


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车内乘员的安全防线

说到车内乘员的保护,我们第一个想到通常是安全带与安全气囊。但是要在实际事故中保护车内乘员的安全,单靠安全带与安全气囊可不够,需要从车身结构、车内乘员保护系统等进行多维度设计。

正面碰撞能“缩”能“扛”

基于汽车设计普遍采用“笼式车身结构”,让我们来模拟一下正面撞击的场景:发生碰撞后,车头的前舱结构会先被挤压,而后车体变形,碰撞冲击到达乘员所在的座舱空间,并对乘员造成伤害。
因此车头的前舱是“冲击溃缩区”,负责吸收碰撞能量,减少碰撞对座舱的冲击;而乘员乘坐的空间则是“高强度座舱区”,则需要扛住碰撞挤压,保护乘员安全。
“冲击溃缩区”和“高强度座舱区”就像减震泡沫与坚实的包装,二者配合共同保护乘员安全。所以,评价汽车的碰撞安全不能只看车身的材料硬度,优秀的车身碰撞结构,溃缩区要能“缩”,座舱区要能“扛”

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优秀的碰撞吸能结构

为了要让“冲击溃缩区”,能够吸收碰撞能量,抵御第一道冲击。小米汽车被动安全团队充分利用前舱的空间吸收碰撞能量,不浪费一丝一毫的空间,精心设计了防撞梁、吸能盒和前纵梁的截面形式、尺寸及连接方式及副车架弯折形式,以充分吸收碰撞能量,缓冲碰撞冲击力,保护乘员舱结构。

而如何客观评价吸能的效果?我们可以将车、人、安全带看作一个简单的弹簧系统,弹簧的一端连接车身,另一端连接人体。当正面碰撞发生时,车体会通过弹簧将力传递给人体,乘员就会感受到向后的加速度,借此推导出车辆加速度波形指数(OLC,Occupant Load Criterion),当这个OLC越小,车内成员受到的加速度就越小

在C-NCAP和欧美E-NCAP 正面50%偏置碰撞(MPDB)中,对对方车辆伤害进行考察时,会将OLC小于25g视为因为加速度原因导致的伤害极小。而小米汽车被动安全团队在50km/h 100%正面碰撞测试中经过对前舱碰撞结构的优化调校,将小米SU7加速度OLC控制在23.5g。而在56km/h 的正面碰撞路况下,纵使碰撞能量与50km/h相比增加了25%,小米SU7的碰撞OLC也取得了25g的好成绩。*

*数据来自小米汽车实验室

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坚固的乘员舱刚性支持结构

在吸能结构尽可能吸收更多碰撞能量之外,高强度座舱区则提供了成员坚实的结构支撑。小米SU7采用了钢铝混合材料的笼式车身,高强度钢和铝合金的占比高达90.1%,并应用了最高强度可达2000MPa的超高强度的热成型钢。同时,在需要重点抗弯的A柱区域,对A柱截面进行了多次抗压性理论计算,在保证碰撞工况A柱不弯折的基础上,兼顾小米SU7的精致外观。

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正面25%小偏置碰撞

汽车正面碰撞中,还有一种更加严苛的场景─正面25%小偏置碰撞,正面25%小偏置碰撞测试的碰撞面积小,避开了汽车设计的碰撞吸能结构。难以变形的轮毂容易侵入到乘员舱,损伤乘员下肢。

为了解决这个难题,小米采用“车轮旋转+车体滑移+车身强化”综合冗余保护方案,让“最严苛”的小偏置,次次化险为夷。除了上述提到的铠甲笼式钢铝混合车身外,为实现“车轮旋转+车体滑移”小米SU7设计了科学、完整的三条力传递路径,尽最大可能分散碰撞力,保护乘员舱结构完整:

  • 上路径:上边梁采用环抱式设计,以及小米SU7首创的一体式三角梁,一体式三角梁除了承担热管理系统的载体节省空间外,在小重叠前碰工况中提供更完整的力传递路径,从而尽可能分散碰撞力;

  • 中路径:前防撞横梁、纵梁支撑充分抵御第一道冲击
  • 下路径:小米SU7设计了副车架牛角,增加了一条力传递路径,支撑实现车体滑移;配合连杆设计,实现轮毂旋转、将轮毂抛出车体。

侧面碰撞针对性保护

比于车头的正面碰撞,车侧的碰撞缓冲区很小,乘员与外界只有一门之隔,缺少吸能的空间。因此如何最小化乘员在碰撞时受到的可能伤害就成了重中之重。

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高强度材料与折弯点优化

先,小米SU7在车门强度上做了功课,在车门内部应用了2000MPa的超高强度热成型钢横梁,打造了坚固的车门结构。同时,为了应对可能出现的B柱弯折风险,小米汽车安全团队多次优化B柱主要弯折点,将弯折点远离人体最易受伤的头部和胸部,为侧气囊留出足够的吸能空间,并在B柱填充了CBS增强型材料,提升B柱的材料强度。而后车门采用的防脱钩设计,则可以有效避免车门受撞后过多侵入乘员舱

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电池包保护路径

对于新能源汽车,侧面撞击的另一个威胁是电池安全。新能源的车的电池包大多布置在地板位置。受到侧面撞击时,高压电池容易受到挤压。为此,小米设计了一套完整的电池包保护路径:强壮的门槛梁——坚韧的电池框梁——顶得住的地板横梁


在侧面碰撞中,门槛梁是碰撞的第一接触点,不仅仅要吸收碰撞能量,还会将力分配、传递给地板横梁与电池包。因此,门槛梁承担着电池安全排头兵的艰巨任务。

米汽车安全团队通过多次仿真分析,选择出最合适的门槛截面,保障碰撞力量的合理分配。同时采用超宽的153mm挤出铝门槛梁,配合坚韧的电池框梁、2000MPa超高强钢的地板横梁,最大程度保护电池包与乘客安全

细节满满的乘员安全保护

除了优秀的碰撞结构,小米SU7座舱内部的乘员保护系统也在细节之处守护乘员的驾驶安全,秉持着“安全高于一切,追求全方位的安全”的理念,构建了一个全方位的安全体系。

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细致入微的气囊设计

米SU7全系标配7个安全气囊,安全不分高、中、低配,在驾驶位与副驾驶中间还设置了远端气囊,可以在车辆遭受碰撞时,防止乘员相互碰撞造成伤害。远端气囊、侧气帘、侧气囊可以在侧面碰撞中充分保护乘客安全。其中副驾气囊采用异形设计,可以避免乘员头部由于惯性从副驾气囊边缘滑落。而针对小正面偏置碰撞场景,后排气帘则可以避免乘员头部撞击门板等硬物,无差别守护每一位乘员的安全。

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后排防下潜设计

全带更是汽车安全不可或缺的一环,在碰撞中。后排容易出现下陷导致腰部安全带旋转切入腹部,对人体造成伤害。为此,团队对坐垫下方的支撑结构进行优化,让安全带在正面碰撞中对后排乘员起到更好的约束作用。

同时,考量到气囊与安全带的匹配程度,结合乘员前方空间及碰撞加速度情况,优化前排乘员气囊的尺寸和软硬以及安全带的力值,并选取最优的气囊引爆时间,达到最佳的乘员保护效果。

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可压溃管柱的精细化设计

汽车内装部分,小米SU7使用了可压溃式管柱,在车辆发生碰撞或是驾驶员撞到方向盘时,方向盘下方连接的管柱会收缩变短,从而实现减震效果。同时考虑到不同碰撞情况下对管柱压溃的需求,对所有影响管柱压溃的结构进行精细化设计,实现驾驶员前部缓冲空间最大化。


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不止于碰撞的安全防护

小米SU7优秀的被动安全性背后,是小米汽车安全团队对于开发流程与实验的精益求精。从策略概念到项目落地,进行超12万次的仿真开发与120+的整车碰撞测试。针对被动安全,更是遵循标准的全流程正向开发,从零部件级、系统级到整车级做了500+项测试,在小偏置碰撞场景中,整车仿真验证甚至高达30000+次。

了被动安全之外小米汽车安全还涵盖了主动安全、健康安全、车辆使用安全、高压安全、防火安全、网络安全、数据安全、功能安全、预期功能安全、软件升级安全、云端安全共12 大领域,为用户提供全方位的安全保护

小米汽车团队始终坚持“安全高于一切”精心打磨小米SU7汽车安全的每一处安全细节,我们坚信,唯有对产品的真诚热爱,对品质的不懈追求,才能打造出高品质、超安全的好车,让小米SU7陪伴用户走过更远的路。


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