汽车之家|马自达技术之旅（十四）新马3的研发（4）---被动安全系统|马自达3 昂克赛拉|论坛

热门

马自达技术之旅（十四）新马3的研发（4）---被动安全系统

1 78 发布于 2020-03-18 16:38:06 只看楼主修改帖子

其实这篇***早就写完了，压了这么长时间都落灰了，我这个时候发出来想必大家也都明了，我在等中保研的测试成绩，所以在中保研成绩出来之际，我在这里添加一些中保研的测试成绩的解释。在这里，还是日常战术自保声明：我不是厂家人员、不是厂家水军，不是专业洗地，厂家也不给我一分钱，我码字纯粹是我作为一名马粉的喜爱，知道我或懂我的人自然懂，我的信息来自官方，但不对准确性负责。

一、关于中保研碰撞成绩的解释

中保研的成绩出来了，最开始通告新马3送测，我其实最开始并不担心，在2020年IIHS发布的TOP SAFETY PICK+和TOP SAFETY PICK上马自达取得了非常优异的成绩，有5款车型是TOP SAFETY PICK+，1款车型是TOP SAFETY PICK，至于为啥就这6款，因为马自达在美国上市的轿车和SUV只有6款。当然，其他品牌也有很多安全性突出的产品，但是做到全系入围还是比较罕见的。新马3新的车身架构在这种安全碰撞测试上肯定是做足了功课，只要国内长马不掉链子，成绩是没问题的，只是新马3的成绩出来的太慢了，新一批次测试的GLC L等都出成绩了，新马3才不紧不慢的出，成绩出来后，大家只认为撞出了“豪车”的成绩，果然是往豪车方向走，网友们的焦点总是那么清奇。

2020年IIHS发布的TOP SAFETY PICK+，马自达占了5个，基本国内都有售，除了新马3两厢

好了，说正题，中保研的测试要求大家都不陌生，也可以去官网查找，中保研测试全是自购车，且被动安全测试为全系最低配车型，这是个公正的前提。这次国产新马3的中保研，我归结为两点：1、车身确实很“硬”。2、维修价格不低。

先说说维修价格，在低速碰撞的车辆维修性上，得分较低，得了一个P，正面维修经济性维修经济占比为12.87%，如果按照测试车型11.59万来计算，修车价格为14916元。有一说一，一直以来马自达在一些配件上的价格都不是很便宜，整体的零整比并不低，以马6车系为例，老马6最初零整比比较高，后期在随着国产化时间延长慢慢下降，之后的马6睿翼零整比又到了一个新的高峰，直到阿特兹开始零整比才开始相对有所下降。为什么马自达的配件这么贵呢？我不是市场调研员，抛开经济利益不说，马自达在配件上的特点就是能进口的不国产。马自达本身销量不大，在一定程度上促成了与其找第三方国产，不如直接进口，在产品品质上也好管理，所以除了一些外观件和耗材，马自达的进口件是比较多的，但也造成了成本高昂的问题。

其次说说新马3的维修成本是不低的，我们仔细分析，前方碰撞主要是新马3从最低配就已经标配LED大灯，LED大灯的价格向来是比较贵的，像CX-5、CX-8等都是配备的进口斯坦雷大灯，这就更造成了维修成本的提高。其次，新马3全系配备了主动开闭的前格栅，在这个价位应该是比较少见的，马自达从不宣传这事，在前面低速碰撞也会造成损坏，但是同样提升了维修成本。所以总之一句话，马自达的维修配件相对不便宜，新马3标配的东西也确实不少。

下面再说说碰撞成绩，毫无疑问，新马3的碰撞成绩是合格的，我们普通消费者只知道是G就完事了，但是此G非彼G，同样都是G，但是新马3的成绩无异更亮眼。首先一个前提是测试车辆是最低配的1.5升手动质美，市场价格11.59万。从碰撞视频来看，新马3在25%偏置碰撞中的A柱挺住了，纹丝不动，没有发生任何形变，驾驶舱结构完好，至少说明新马3的称身设计结构和用料都经受住了考验。从车内视角慢镜头来看，新马3的正面气囊、侧气帘以及膝部安全气囊有效地保护了驾驶员的安全，没有出现气囊跑偏等情况。新马3全系标配7个安全气囊，其中还包括驾驶员膝部气囊，此前同级别能做到这一点的只有雷凌和卡罗拉。

在侧面碰撞中，新马3成绩是一大亮点，B柱与驾驶员座椅中线的距离为20.5cm，远超最低12.5cm的优秀标准线。对比之前测试过的同级车，新马3的B柱也可以说是最硬的一个。20.5cm的距离超过了思域（8cm、B柱断裂）、卡罗拉（16.5cm）以及雷凌（17.5cm）。这还不算啥，与更高级别的比较，宝马新3系（17.5cm），奔驰C级（20.0cm），丰田亚洲龙（16.5cm），丰田凯美瑞（15.5cm），本田雅阁（14.5cm），可以说新马3是中保研目前已经公布的所有轿车里侧面碰撞侵入量最少的，排名第一。

另一个亮眼的成绩的就是在车顶强度测试中，新马3得分为G，车顶峰值载荷80473牛，达到了车重的6.34倍，超过了4倍的优秀标准线。单从数值来看，马自达3的车顶峰值载荷也刷新了目前中保研紧凑型轿车的车顶强度记录，超越了卡罗拉（80293牛），福克斯（72028牛）比思域（64661牛）多了足足1.5吨的载荷，更远超现代菲斯塔（53681牛），与B级车比也超过了天籁（68241牛），更远超雅阁的（59598牛），而与TNGA架构的丰田B级车乃至奔驰C、宝马3等也不遑多让。超高强度的车身不仅对安全性有意，作为运动车型，坚固的车身和抗扭性对整车的操控也十分有利。

主动碰撞测试新马3也表现的稳扎稳打，这个就不细说了，毕竟这种东西除了算法，只要有钱就能拥有。

所以综上我们是否可以得出这样的结论，很多人都拿来和思域、雷凯二兄比较，说新马3价格没优惠怎么怎么的，其实新马3在外观内饰设计上自不必说，内饰的材质品质，整车的易用性，更稳定易用听话的动力系统，甚至在你看不见的被动安全性上频频突破记录，我想花同样的钱，总比满内饰天花乱坠的大屏和配置来的更实际吧。

好了，下面该说说深奥的被动安全系统了。

自从第一代CX-5开始，马自达全面进入了创驰蓝天系统，其中最重要的环节之一就是SKYACTIV-BODY车身架构，倒了全新马3，马自达对车身架构再一次进化，称之为SKYACTIV-VEHICLE ARCHITECTURE。马自达对安全性设计分为4个步骤，拓扑优化，框架设计，网络优化以及单元优化结果分析。和其他部分车企不同的是，马自达往往是系统级分析，将车体框架、模拟人、内饰和乘员保护装置结合起来进行CAE分析，从而对车体变形到成员伤害进行定量化预测。在材料的选用上，不仅要达到功能性，还要考虑当发生碰撞时力的大小和方向，以及碰撞时的形变来处理如何将碰撞能量吸收最大化。因此对车构件的形状、刚性、强度等等都要通盘考虑。

马自达CAE设计流程图

马自达为新马3的车身制作了一个小型车架构的平台，在这个平台上可以衍生很多车型，现在很多厂家都是这种平台化。因为马自达对新一代车系的要求之一就是在驾驶上深化人马一体的驾驶感，也就是驾驶车辆就像自己在走路一样自然，所以马自达要实现方向盘与四轮之间良好的沟通感以及维持车身的高刚性，依靠车身来吸收路面的绝大部分震动，保证驾驶室内的舒适性。马自达认为车在行驶中，轮胎接受了路面施加的力，通过轮胎和悬架虽然吸收了部分的力，但是剩下的力还会通过车身传到，如何能够将这个力可以传导遍布整个车身才是最佳的方式，车身就类似于人的骨盆一样在走路时吸收路面的震动，所以马自达通过对车身优化，在水平和垂直方向上做了多个闭环结构，这样将抗扭性相比上一代昂克赛拉提高了11%（两厢版）。为了车身更好的吸收震动，在车梁夹层中重填止震胶块，此外在结构胶粘剂上也添加了减震成分。

全方位系统开发

优化的截面形状

新的平台架构

相比老款，更全面的闭环架构

利用了阻尼胶的吸振特性

在安全上，马自达针对车身主要是以下方面：
1、大范围的使用超高强度钢材。上一代马自达系列采用的材料并不差，各处的碰撞成绩都是TOP级。而作为新一代产品序列的第一款，新马3进一步强化了安全性能，UHSS级别超高强度钢材(980-1,800MPa)使用率从之前的9%提高到30%，并且全球首次采用了1310MPa级冷冲工艺超高强度钢，与上一代相比，重量减轻了15.7%。过去由于难以确保成形性和加工后的尺寸精度，冷冲钢板的强度始终停留在1180MPa级水平。马自达与日本新日铁及JFE钢铁公司合作，开发出世界首款1310 MPa的高强度钢材冷冲压车身结构，并应用在马自达3左右侧面车架、铰链支柱等部位。在国产化过程中，由于国内暂时没有该工艺技术，马自达并没有妥协使用较低强度钢材，通过南京研发中心的努力，指导本地供应商进行技术升级，首次在中国量产了1310MPa级冷冲工艺超高强度钢，并没有做任何减配。

与老款相比增加高强度钢材使用率

白车身结构

2、在应对碰撞时不仅仅是高强度钢，还有合理的框架结构和吸能结构。在应对正面碰撞时，前防撞梁的吸能盒以及车身大梁都增加了吸能框架结构，可以更多的吸收碰撞时的能量。新马3在前方设置了两层防撞梁结构，分别是Bumper-Beam和Perimeter-Beam，主要为了预防与其他车发生偏置碰撞，而在Perimeter-Beam后方连接的Perimeter-member的左右端，做了延长弯曲结构来传递能量，以减轻撞击到其他车型尖锐突出部位造成的损伤。另外，采用了吸能前车架防撞结构，实现了高效吸能结构。此外，对驾驶舱强度进行提高，主要将Front-Frame到Hinge-Pillar再到Sidesill以及Apron-Rear到Hinge-Pillar的两条传递路径进行强化，调整螺栓固定和焊点，优化结构。另外，提高了超高强度钢材的比例，980MPa以上的超高强度钢从上一代9%提高到30%，A柱和铰链柱上用上了世界首次的1310MPa冷冲超强度钢材，与Sidesill等1180MPa高强度钢材结合，在保证轻量化下实现了高强度的车身构架。

多路径传递白车身结构

正面碰撞吸能结构

吸能提升率

溃缩与弯曲区域

正面碰撞驾驶舱力量传递

3、在应对侧面碰撞时，马自达通过多路径优化将来自侧面碰撞的各种方向位置的能量进行分散，做到了车体结构与轻量化并存，将空间溃缩抑制到最小程度。传统设计中，为了抑制空间溃缩，将B柱、顶棚和侧板进行强化。新马3上提高了能量传递路径，发挥了以往不起作用的A柱和C柱，因此在保证结构强度下适当做到了轻量化。下图中所示为车门向车身传递能量中重要的结构-门板加强筋，连接方式从以往的单面提高到双面，加强筋也采用了超高强度钢。另外，C柱的下部进行加强，将从门板加强筋的能量传递至顶棚和侧板。此外，在B柱、顶棚、侧板等容易发生变形的地方，对其截面进行槽形设计，进行局部加强。

侧碰能量传递路线

前门和C柱结构

截面槽形设计

4、在面对后方碰撞中，新马3通过高效吸能结构，做到了在承受后车用80km/h时速进行70%的偏碰下后门还可以打开的程度。为了确保碰撞后的空间，以车门开口为中心，进行框架连续化设计并大范围使用超高强度钢，相比上一代提高了强度，重量不变。此外，为了保证吸能的高效率，碰撞时后车架从原来的弯曲变形变为褶皱变形。为了实现褶皱变形，分析后车架的长边、短边与壁厚，计算达到褶皱变形的条件，并对局部进行加强槽或者开孔卸力的设计，对连接处的焊点进行优化，通过大量CAE分析，实现了褶皱变形，充分发挥车体变形的能量吸收效率，从而做到了传统的2倍以上。

后车架变形仿真

后车架吸能效果

5、对驾驶室内人员的保护上。首先，全系标配了主/副驾驶安全气囊、前排侧气囊，前/后排头部气帘，膝部气囊，共7个气囊。此外新马3前排采用了全新安全带结构，以往安全带卡扣都固定在车架上，当座椅前后调整时位置会发生偏移，无法将腰固定在最合适的角度。新马3将安全带卡扣设计在座椅导轨上，长度控制到最小，从而在碰撞时更早地对乘员进行保护。驾驶席、副驾驶席、后排座椅左右都安装了高性能的限位器，另外，所有座位都配备了安全带未系提醒器。此外，作为马自达玄学的一部分，充分研究人体结构，让脊柱前倾，将座椅的S曲线与人体贴合，让安全带能更好的固定人体，碰撞时能提高乘员束缚能力。

全系标配7气囊

新的安全带锚点装置

新的座椅对脊柱的作用

其次，新马3还对老龄人进行针对性优化，为了保护容易骨折的肋骨，一方面对座椅的压力进行优化，一方面对侧气囊进行优化，将侧气囊隔离成两块，前部压力较低（较软）缓冲，后部压力较高（较硬）支撑，减轻对肋骨的负荷，让相对更硬的背部承受侧碰的压力，从而保护身体。

侧气囊设计

第三，为了更好的保护颈部，对前排座椅靠背进行了优化。当发生追尾时，通过控制座椅靠背后倾量从而抑制头部靠枕的后退量，提高头部保护的同时也防止座椅靠背回弹对后脑的冲击。座椅靠背的后倾特性如图所示，前半部分强度高，后半部分抑制回弹量。通过对座椅内部的支架与滑块结构进行刚性提高，通过对座椅移动副的间隙控制，来抑制后倾与回弹。

座椅靠背的位移

6、针对行人保护上。首先，新马3采用低发动机舱布局，缓冲空间较小，为了保护碰撞时行人头部，对发动机盖的加强筋进行了优化，与之前相比改变了结构方向，一方面保证正常行走时的刚性和振动，一方在面发生碰撞时能够吸收缓解头部冲击能量。

发动机盖加强筋布局优化，应对行人头部撞击

为了减少碰撞对行人小腿的伤害，在保险杠和防撞梁之前留有足够的吸能空间。如图所示，以膝盖为中心，大腿和小腿如果变成“弓形”的话，会给膝盖带来巨大伤害，因此大腿用上护板保护，小腿用下衬板接住，可以防止腿部变形，提高了行人保护性。前保险杠设计的软且韧，在发生冲撞时可减轻对行人的伤害。

行人腿部保护

可以说，马自达尽可能的对于白车身的开发上尽善尽美，作为一款A级车，虽然在成本上有所限制，但是在安全上，马自达不会任何妥协，也正是这样的原因，才会有近乎IIHS评奖全系获奖大满贯，才会有CX-30在欧洲E-NCAP上获得了创纪录的分数，而新马3的E-NCAP成绩也做到了和沃尔沃V40、XC60平起平坐的成绩。现在回来还是开头说的话，每个人购买汽车都有他自己的需求，这个无可厚非，我并没有要求每个人都能买马自达，但是我想，作为一个小厂虽然不能在各个方面尽善尽美，但是汽车作为一个交通工具，马自达虽然不会给你大气宽敞的后排空间，不会给你天花乱坠的配置，不会给你推背十足的爆炸动力，但是他会给你稳定听话省油的动力系统，会给你富有乐趣的驾驶质感，会给你信心十足的安全系统，如果你手里的钱有限，是不是因该把钱尽可能花在刀刃上呢？马自达总是默默无闻的带来惊喜，对于这样的厂家，我想我们更多的应该是敬意，也许这就是马自达吸粉的魅力之一吧。

CR:MAZDA 技报

最后，喜欢的话请关注纯个人公众号：马粉科技屋