拆车坊大数据第1期 前杠不能不说的秘密

资料来源：汽车网络作者：郭磊

《拆车坊》成立以来，我们将购买评价、试验、拆卸车辆共77辆，A0级、A级、B级、城市型SUV、轻型越野SUV、MPV等众多车型，拆除的车辆价格为10万美元。

车系涵盖了德系、法系、韩系、日系、美系、自主品牌等众多车型。如今早已进入大数据时代，我们也不能死在沙滩上。在以往拆解文章中编辑总是在叙述“什么样的设计较为少见”、“什么样的设计很是奇葩”、“什么叫法系设计风格”。没有经过量化的这些词汇听着不乏有些主观。今天，我们就借着数据汇总方式，用数据的方式给大家汇总介绍。

大数据文章的目的有三。其一、用更详细、更集中的方式介绍车辆结构、用料和做工；其二、数年内评测、拆解77款车型，有必要做个归纳总结；其三、通过大数据方式，进一步验证我们的评车结论。本文介绍分为两部分内容，主要详细介绍车辆前防护结构的组成部分，以及各个结构所起到的作用是什么。其次汇总已拆解的众多车型在前防护结构上的设计风格、用料方式以及工艺品质。在汇总中也就不难看出都有哪些”奇葩“的设计。

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拆解车型汇总
车系	数量
德系	16
法系	8
韩系	10
美系	14
日系	21
英系	1
自主	7

重点中的重点：1、车辆前防护结构必要但不重要；2、前防护结构的强弱不能反映出整车被动安全性；3、中高速碰撞情况下，前防护结构仅能起到10%的防护作用。

整车前防护结构介绍

我们在每次叙述车型前防护结构组成时，总会提到“保险杠外皮”、“泡沫缓冲区”、“二级金属缓冲区”、“金属杠铁”、“吸能盒”、“行人腿部保护”。这些词汇对于专业网友来说很容易理解，那些不太了解汽车结构知识的网友却纷纷喊到”不明觉厉“。今天我们就对整车前防护结构组成部分一一进行介绍。首先我们先来介绍保险杠外皮。

前防护杠外皮

保险杠外皮是汽车“前脸”最外层的蒙皮，通俗讲就是我们身上的皮肤，主要起到装饰和低速缓冲作用，该部件所用材料为树脂、ABS材质（塑料）。轻微挤压后可恢复原型是它的特点，轻微挤压磕碰后自复原形减免不必要的维修费用。另外，柔韧性较强的材料特性，在车辆与行人发生碰撞时，防护杠也能够给行人提高保护效果。如果前杠外皮使用金属材质的话，那么在轻量化、维修成本以及对行人的保护方面均是负面的。根据车辆外形设计需要，有些车型将前雾灯设计在前防护杠外皮两侧，甚至大灯清洗部件等。部分韩系车、法系车将二级缓冲层固定在前防护杠外皮内侧。我们将车辆的前防护杠外皮拆下后，就能看到防护结构的其他部分，接下来我们来看看什么是低速缓冲层，它到底长什么样？职责是什么？

低速碰撞缓冲区

低速碰撞缓冲区，顾名思义就是用来保护车辆内部部件以及行人等弱势群体（低速碰撞工况下）。这个“低速”的标准不同的厂家标定有所不同，我们通过多个厂家设计数据总结，该“低速”标准为5公里/小时速度到15公里/小时速度不等。在该碰撞工况条件下，首要任务是对行人（弱势群体）的保护。其次是保证车内重要部件不损坏。低速缓冲层常见材料有三种，泡沫材质是我们较为常见的（第一张图），泡沫又分黑色和白色两种，美系车习惯使用黑色泡沫，日系车较为习惯使用白色泡沫；不同车型泡沫的密度也是不同的，厂家需要根据车辆结构、重量等参数进行计算考量。第二种是金属材质（第二张图），使用比较薄的钢板并设计为易于变形的结构，该设计风格比较常见于德系车型。第三种是非金属材质（塑料或树脂），该材料多出现于法系车型中。缓冲区材料虽然有三种，结构也有所不同，但它们的安装位置（设计在防护杠外皮与前防护杠之间）以及作用是相同的。

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设计低速缓冲区是大趋势

车辆设计低速缓冲区的优势我们刚已介绍过，可以增加低速碰撞对行人的保护。我们为何下定设计低速缓冲区是大趋势呢？主观方面：编辑曾经与众多厂家工程师、清华老师以及其他汽车设计相关从业人员的沟通中，大家基本认同低速缓冲区的作用。客观来看，在我们拆解的77款车型中，62款车设计了低速缓冲层，只有15款车型没有该设计。其中日系车有2款、美系车有3款、韩系车有2款、自主品牌有3款、法系车有3款、德系车有2款。更细致的来看，美系车集中在福特品牌、韩系车瑞纳和K2属该车系中价位较低车型，日系车的马自达六属于年代早的老车型。

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无低速缓冲层车型汇总
车型	车系	品牌	缓冲层
CR-V(2012款)	日系	东风本田	无
福克斯（2012款）	美系	长安福特	无
瑞纳（2014款）	韩系	北京现代	无
K2（2015款）	韩系	东风悦达起亚	无
POLO（2013款）	德系	上海大众	无
标致3008（2013款）	法系	东风标致	无
C5（2013款）	法系	东风雪铁龙	无
508（2012款）	法系	东风标致	无
思锐（2013款）	自主	比亚迪	无
马自达6（2013款）	日系	一汽马自达	无
奔腾B70（2012款）	自主	一汽奔腾	无
CC（2013款）	德系	一汽-大众	无
CS35（2014款）	自主	长安汽车	无
翼搏（2013款）	美系	长安福特	无
嘉年华（2013款）	美系	长安福特	无

前防护杠

许多消费者认为，汽车的前防护杠的强弱决定了整车防护性能，这一观点绝对是错误的，前防护杠结构仅能针对车辆中低速碰撞工况下起到一定防护作用，防护受益者是机舱内的部分零件，譬如水箱、变速箱、发动机等。在高速碰撞下前防护杠对整车防护仅能起到10%的防护作用。在车辆发生中低速碰撞时，被撞物体与车头发生接触时，前防护杠将会把撞击力分散到两侧，并传递给吸能盒（图一），吸能盒吸收部分力量后继续传递给前纵梁，前纵梁再经吸收部分能量后传递给白车身结构。前防护杠在设计时有一个非常重要的指标，就是横向强度。如果防护杠横向强度较弱，那么撞击力还未传递到吸能盒防护杠就已经折损（图二）。

前防护杠力量传导路径（图一）

前防护杠强度较弱导致防护失效（图二）

在我们拆解的77款车型中，前防护杠材料有三种，断面结构有两种。较为常见的是钢制材料，钢制材料成本适中，损坏可维修报废可回收，只是重量较大，通常低价位车型普遍采用该材料。铝合金材质防护杠成本较高，维修性和环保型与钢制相同。玻璃钢材质防护杠极为少见，目前拆解的77车型中，仅有一款是玻璃钢材质。该材质成本低，重量轻，但维修性和环保回收性较差（可参考下列表格）。防护杠结构分为开放式和闭合结构，选择什么样的结构主要依托防护杠的材质选择、材料厚度选择、防护杠结构选择左右。

防护杠材质选择
材质	成本	重量	环保型	维修性
钢制	中	重	可回收	可维修
铝合金	高	轻	可回收	可维修
玻璃钢（非金属）	低	轻	不可回收	不可维修

前防护杠采用钢制的是普通青年，采用铝合金的是文艺青年，采用玻璃钢的是XX青年

通过《大数据》统计不难看出，我们已拆解的77款车中，58款车型前防护杠使用钢制材料，18款车型前防护杠使用铝合金材料，只有1款车型前防护杠使用玻璃钢材料。习惯使用铝合金材质的车型美系车占6款、德系车占3款、日系车占2款、法系车占5款、自主品牌占1款（荣威950实质是一款通用车型）。从比重来看，美系车和法系车较为习惯使用轻量化，成本高的铝合金材质。

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铝合金材质前防护杠
车型	车系	品牌	前防护杠材质
科鲁兹（2011款）	美系	通用雪佛兰	铝合金
天籁（2012款）	日系	东风日产	铝合金
英朗GT（2012款）	美系	通用别克	铝合金
标致308（2012款）	法系	东风标致	铝合金
世嘉（2012款）	法系	东风雪铁龙	铝合金
极光（2013款）	英系	路虎	铝合金
C5（2013款）	法系	东风雪铁龙	铝合金
508（2012款）	法系	东风标致	铝合金
迈锐宝（2013款）	美系	通用雪佛兰	铝合金
君威（2012款）	美系	通用别克	铝合金
锐志（2012款）	日系	一汽丰田	铝合金
荣威950（2012款）	自主	上海荣威	铝合金
君越（2013款）	美系	通用别克	铝合金
宝马3（2014款）	德系	华晨宝马	铝合金
A4L（2013款）	德系	一汽奥迪	铝合金
奔驰C（2013款）	德系	北京奔驰	铝合金
新科鲁兹（2015款）	美系	通用雪佛兰	铝合金
408（2014款）	法系	东风标致	铝合金

玻璃钢材质大多只会出现在北京现代和东风悦达起亚车型的后防护杠上，刚才我们已介绍玻璃杠材质的优缺点。有些网友鉴定信念说玻璃钢材质是新型材料，轻量化的必然趋势。这个结论是否正确？编辑并不给出肯定结论。有过相同想法的网友可参考《大数据》自行得出结论。

玻璃钢材质前防护杠
车型	车系	品牌	前防护杠材质
K4	韩系	东风悦达起亚	玻璃钢

等效防护设计

这个词我们有必要单独介绍一下，许多网友认为玻璃钢不是金属的，那么它的强度一定比钢制和铝合金的弱，这个观点十分片面。汽车设计师在设计汽车结构时，需要考虑“材料”、“厚度”、“结构”、“强度”这几个因素。举一个简单的例子，0.5mm钢板和200张A4纸相比，哪个强度大？同样的道理，0.5mm的厕纸和0.5mm的牛皮纸相比，哪个强度大？又如，同为0.5mm的牛皮纸，一张没有折叠，一张折叠成封闭口字型结构，哪个强度更大呢？设计师需要根据设计指标以及成本控制等因素，进行选择搭配，无论使用什么材料、什么强度的钢板以及什么样的结构，都可以达到设计标准，这也是为何玻璃钢材质防护杠的材料厚度达到4.5mm左右，铝合金材质防护杠材料厚度达到3mm左右，大多钢制防护杠材料厚度约1.2mm-2.5mm不等。从拆车坊的角度，我们也只是更加关注防护杠结构上有无缺失，材料成本的区别以及可修复性以及环保型等因素。

吸能盒

“吸能盒”：简单的理解就是可以吸收能量的盒子。能量来源于撞击力，车辆发生碰撞时，吸能盒将全部撞击力吸收且自身变形，减免前纵梁（白车身结构）的伤害，是它最根本的职责。在象棋里吸能盒的角色就是“卒”，命运最悲惨，最受伤的就是吸能盒。刚才我们在介绍前防护杠时，已经阐述了碰撞力量传到的过程，前防护杠把碰撞中的能量分配给与之关联的吸能盒结构，吸能盒承担主要吸能变形，（图一）中我们可以清晰的看到，吸能盒在受力后的变形情况。吸能盒达到设计极限时，将会完全压瘪（图二），当吸能盒压瘪后，该部件的作用也将失效。前纵梁在低速碰撞过程中是不允许产生塑性变形的（如果前纵梁变形而吸能盒没变形，说明这是失败设计）。

吸能盒受力变形过程（图一）

碰撞溃缩后的吸能盒状态（图二）

吸能盒是近代车型的设计理念，尤其是设计了溃缩引导槽的吸能盒，可以起到更好的吸收导向作用。吸能盒在材质的选用上，分为钢制材料和铝合金材料两种。钢制与铝合金在成本以及重量上都有不小的差别，铝合金材料成本高且重量较轻。在结构设计上分为有溃缩引导和无溃缩引导设计。铝合金材质吸能盒普遍没有引导槽设计。对于消费者来说，吸能盒有什么用呢？我们可以将图一、二和图三进行对比。吸能盒结构普遍设计为单独可拆卸结构，在低速碰撞时，如果仅是吸能盒损坏，可不比大动干戈，单独更换吸能盒以及前防撞梁即可。如果没有吸能盒设计（图三），前防护杠与前纵向直接相连，前纵梁一旦变形，维修时需要将前纵梁钢板加热拉伸定型，加温、拉伸过程中改变钢板内部结构，使得钢板越来越软。（拿一块小钢片来回折叠，折叠数次后钢片会折断）。

图三

图四

图五

是谁反其道而行之？

吸能盒几乎是现代车型的标配产物，在我们拆解的77款车型中，有69款车型配备吸能盒结构，仅有8款车没有设计吸能盒。其中日系车占3辆、自主品牌占5辆、美系车占1辆。为何自主品牌车型膝盖中枪？这是因为一些自主品牌车型“效仿”老旧的合资车型结构，吸能盒又是近代产物。经过拷贝，扫描成型的车型结构大多也不会去做任何改变，老旧车型如果没吸能盒设计的话，也会带入“新”款自主品牌车型。

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无吸能盒设计车型
车型	车系	品牌	吸能盒
森林人（2012款）	日系	斯巴鲁	无
凯美瑞（2012款）	日系	广汽丰田	无
睿骋（2013款）	自主	长安汽车	无
EC8（2012款）	自主	吉利	无
GA5（2013款）	自主	广汽传祺	无
思锐（2013款）	自主	比亚迪	无
艾力绅（2012款）	日系	东风本田	无
GL8（2014款）	美系	通用别克	无

行人腿部防护梁

行人腿部防护梁：我们从字面上的意思就能很容易理解，该结构设计初衷就是对行人腿部进行保护的。行人腿部防护梁的应用比吸能盒要晚不少。交通事故中当汽车与行人发生碰撞时，下腿部容易受到骨折甚至更严重的伤害，腿部防护的加强还保护了儿童群体，车辆与儿童发生碰撞时，减少儿童钻入车底造成碾压的二次伤害。所以行人保护受到越来越多的关注，各大汽车厂商在新产品开发中考虑对行人保护的改善，譬如调整保险杠外皮造型以及保险杠发泡和蒙皮刚度等，行人腿部防护结构也是其中重要一项。如（图六）所示，车辆设计了行人腿部防护梁结构，可以改变人体导向方向，底部支撑加强后将加大前保险杠接触面积，将人体倒向正确的方向。

图六

行人腿部防护梁目前有三种不同设计方式。一种是钢制材料，使用支撑件与前防护杠相连；第二种是非金属材质（塑料），与前副车架前段相连；第三种是等效行人腿部防护设计，在前防护杠外皮下方安装一块纵向加强结构的非金属护板。三种设计方式都能起到等同作用，从成本角度来看，金属和非金属结构虽然好，但成本较高。加强结构下护板的设计方式较为聪明，成本既不会增高太多，又能达到防护效果。

“以人为本”要加强

行人腿部防护结构已越来越受到厂家重视，在我们拆解的77款车型中，有17款车型设计了行人腿部防护梁。其中德系车3辆、美系车6辆、日系车7辆、自主品牌1辆。在关注行人腿部防护方面，日系车和美系车较为优秀，在防护方式上美系车成本较高，针对行人腿部防护专门设计一个非金属零件，日系车相对较为聪明，将防护杠下护板做纵向加强处理。77款已拆车型中足有60款车型没有设计行人腿部防护结构，这样的现状并不光彩，我们只希望各厂家在后续车型设计中，重点考虑该防护设计。

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无行人腿部防护结构的车型
车型	车系	品牌	行人腿部防护梁
科鲁兹（2011款）	美系	通用雪佛兰	无
思域（2012款）	日系	东风本田	无
高尔夫6（2012款）	德系	一汽-大众	无
骐达（2013款）	日系	东风日产	无
逍客（2011款）	日系	东风日产	无
ix25（2012款）	韩系	北京现代	无
天籁（2012款）	日系	东风日产	无
索纳塔8（2011款）	韩系	北京现代	无
途观（2012款）	德系	上海大众	无
CR-V(2012款)	日系	东风本田	无
福克斯（2012款）	美系	长安福特	无
雅阁（2012款）	日系	广汽本田	无
蒙迪欧-致胜（2011款）	美系	长安福特	无
胜达（2013款）	韩系	进口现代	无
森林人（2012款）	日系	斯巴鲁	无
轩逸（2012款）	日系	东风日产	无
英朗GT（2012款）	美系	通用别克	无
朗逸（2013款）	德系	上海大众	无
朗动（2012款）	韩系	北京现代	无
标致308（2012款）	法系	东风标致	无
世嘉（2012款）	法系	东风雪铁龙	无
极光（2013款）	英系	路虎	无
瑞纳（2014款）	韩系	北京现代	无
K2（2015款）	韩系	东风悦达起亚	无
POLO（2013款）	德系	上海大众	无
标致3008（2013款）	法系	东风标致	无
迈腾（2012款）	德系	一汽-大众	无
凯美瑞（2012款）	日系	广汽丰田	无
睿骋（2013款）	自主	长安汽车	无
昊锐（2012款）	德系	上海大众斯柯达	无
C5（2013款）	法系	东风雪铁龙	无
508（2012款）	法系	东风标致	无
迈锐宝（2013款）	美系	通用雪佛兰	无
GA5（2013款）	自主	广汽传祺	无
君威（2012款）	美系	通用别克	无
思锐（2013款）	自主	比亚迪	无
K5（2012款）	韩系	东风悦达起亚	无
马自达6（2013款）	日系	一汽马自达	无
荣威950（2012款）	自主	上海荣威	无
奔腾B70（2012款）	自主	一汽奔腾	无
CC（2013款）	德系	一汽-大众	无
A4L（2013款）	德系	一汽奥迪	无
奔驰C（2013款）	德系	北京奔驰	无
高尔夫6（2012款）	德系	一汽-大众	无
高尔夫7（2014款）	德系	一汽-大众	无
野帝（2014款）	德系	斯柯达	无
艾力绅（2012款）	日系	东风本田	无
2008（2014款）	法系	东风标致	无
CS35（2014款）	自主	长安汽车	无
翼搏（2013款）	美系	长安福特	无
嘉年华（2013款）	美系	长安福特	无
昂克赛拉（2014款）	日系	长安马自达	无
尚酷(2011款)	德系	进口大众	无
佳乐（2013款）	韩系	东风悦达起亚	无
C3-XR（2015款）	法系	东风雪铁龙	无
ix25（2015款）	韩系	北京现代	无
408（2014款）	法系	东风标致	无
K4（2014款）	韩系	东风悦达起亚	无
缤智（2015款）	日系	广汽本田	无
XR-V（2015款）	日系	东风本田	无

总结：今天给大家介绍了车辆前防护组成结构，并通过数据的方式佐证了我们之前对车辆的拆解评论。本文名虽为《大数据》，但距离真正的《大数据》还相差甚远，我们第一次试水做这样的内容，更多是为了消费者能够更多、更快、更准确的了解众多车型。在以后的日子里，我们还会陆续汇总更多期《大数据》内容。譬如我们可以深入聊一聊某车系当中不同车型的区别，为何有某款车反其道而行之？某车系的设计风格是什么？更可以深入到同车系同品牌不同车型的对比，为何有的车型天生另类？的确有太多的话题可以深入探讨。不过由于时间和篇幅的关系，我们第一期就告一段落。在第二期大数据报告中，编辑将带您了解整车后防护结构组成部分，以及77款车后防护结构大比拼。请您敬请期待。