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2018-09-17

為何國產車是鋁罐車(一)

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    「因為一撞就像鋁罐一樣扁掉。」如果我用這種方式來回答你,一定難杜悠悠之口,是不是鋁罐,最好是經過科學實驗加上道路實際撞擊來觀察,才能下這樣的定論。問題在於台灣空有網路上一張張網友們分享轉傳的照片,雖然畫面聳動,但實在是沒有科學分析的說服力。那我又為何敢大聲張揚國產車是鋁罐車呢?接下來我想要從許多構面來跟你解釋這個事情。


從認識鋼材的強度開始

「AHSS HSS」的圖片搜尋結果

    鋼材的抗拉強度(Tensile Strength)是常用的強度單位,它也是一般汽車車商在展示結構圖的常用單位。車用鋼材從100~270mpa以下的LSS(Low Strength Steel),到300~700mpa之間的HSS高強度鋼(High Strength Steel)到700mpa以上的UHSS極高強度鋼材(Ultra High Strength Steel)為幾個大分類。

   除了這樣的分類當中還有其他的廠商慣用的分類名稱:VHSS(Very High Strength Steel)、EHSS(Extra High Strength Steel)、AHSS(Advance High Strength Steel)、或PHS(Hot stamping Press Hardening Steel)熱成型鋼。總之,原則上鋼材只要它的mpa數字越高,全車體採用高mpa數鋼材的比率越高的車,我們都可以認為它可能有較高的鋼性,由於在相同撞擊下變型量較小,車體越不容易潰縮,能夠吸收的衝擊力越多,我們就可以推論它應該也可能有較佳的安全性。

   在我們馬上跳到結論之前,你還是先來認識一下不同鋼材的強度表現。幸好我們有一家韓國汽車公司,他們知道日系車的弱點,所以很積極標榜自己的車體強度。現代汽車在各國都有宣傳他們車體的高剛性,它們不但贏同級日系車,甚至剛性甚至超越同價格的歐洲車。雖然在台灣也有行銷,但不過這點似乎在重視保值性超過安全性的台灣,效果不大。

   但因為它直接關係到你的車體強度,因次我還是要轉錄他們製作的廣告與實驗。有興趣可以在影片末的連結繼續看更多AHSS的展示影片。

    根據我的資料蒐集,現代汽車把590mpa以上鋼材稱為AHSS,因此他們拿出一般的軟鋼Mild Steel也就是180mpa以下的鋼板,來跟它們最高強度的1500mpa來給阿嬤折。大約180上下mpa的軟鋼,阿嬤用力扳折就變形了,而1500mpa的不管怎麼折都幾乎不會變型。強度差異大概是這樣的感覺。

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    再來我們來看Elantra跟國產Altis的用鋼比率比較表,Altis用到590mpa以上的鋼材只占全車體6%,而Elantra則高達53%,國產Altis阿嬤可以折彎的軟鋼高達54%,超過一半的結構是軟鋼。儘管鋼材厚度可能有差異,使得強度沒有帳面上看起來差這麼多,但車廠為了降低車重提高省油性,也是不可能傻傻地全面加強鋼料的厚度。

    所以你應該不難想像,為何國產日系車在交通事故當中,結果常被稱為鋁罐這樣的說詞,光是鋼材比例跟用料,就讓人覺得很不放心,不OK。(這部分我之後會再繼續討論)

車體結構的強弱

    除了鋼材的抗拉強度與鋼材比率,另一個要看車體強度要看它最高強度鋼材用在哪些部位。我舉國外KLAUTO改裝廠整理的資料,他們是一家用它們高強化的填充泡沫,用來強化車體的改裝公司。

    我要用他的服務項目來介紹一下我在看車體強度的方式。它的分類是基本Basic、舒適Comfort、運動Sports、極限Ultimate、賽車Track、奢華Luxury六種模式。不論是基本、舒適都是在底盤加強,而運動化、極限、賽車、奢華都是從底盤延伸到A、B、C三大柱甚至車頂的加強。

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    其實這剛好是車體結構設計的考量,早期的量產車主要也是在底盤的強化,後來為了安全,則開始延伸到A、B、C三個車門柱,以及尾門行李箱的強化。在相對應部位會採用高剛性鋼材AHSS或UHSS,車體本身就像是隱形的防滾龍,提升了車子的操控性與安全性。

    我們來看一個範例就是Mitsubishi的Colt Plus,它的A柱採用590mpa而B柱與底盤是440mpa,最高鋼性分布在A柱與部分底盤,大約就是Sport運動與舒適等級的設定,而整個車尾廂都是Mild Steel軟鋼,所以可以預期它的後車廂強度相對車頭是比弱的位置。

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圖、國產Colt Plus車體結構圖

    如果我們看豪華車Vovol XC90 在2014年的用剛性圖。A、B、C跟防火牆用上大量超過980mpa的UHSS,底盤則是UHSS(1400mpa以上)跟EHSS(600mpa以上)與VHSS交錯。大量使用高鋼性鋼材,所以灰階色MS軟鋼用的比率很少。你再對照我上面舉例車體強化分類中顯然XC90是奢華Luxury等級的加強,跟Colt Plus沒有任何EHSS與VHSS而且最高只用到590mpa,是完全不是同一個等級的車體設計。

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圖、Volvo XC90車體結構圖

    所以,你大致上應該可以有點感覺,不論從鋼材的比率圖或是鋼材的結構圖,日系國產車的車體都只是在差強人意的狀態,雖然車體有基本的保護性,但是相對於近代新世代車體來說,整個就是金玉其外內料太差的狀況,一直被戲稱成鋁罐車,其實也是實至名歸。