路易士

撰文

20,910

2017

6月

23

經常在新聞上,看到駭人無比的車禍影片,一輛輛遭到高速碰撞的車變得支離破碎,人體因承受強大撞擊力而造成傷亡,透過這一幕幕的畫面,我們才知道車體結構的重要性。

車體結構要安全,高剛性乃是第一要素,也因此在鋼材的選擇上變得至關重要。現在幾乎每一輛車都標榜使用高剛性鋼材,不過Ford更致力於超高剛性材料的研究,目前從小型車開始便在Fiesta、Focus、EcoSport與Kuga上早就就採用了航太級硼鋼,這種材質厲害之處在哪?就讓U-CAR編輯部為您剖析一番。

安全的根本–高剛性車體結構

車體結構是最基本、也是最重要的安全構成條件,如果沒有一具堅強的車體作為後盾,那麼再多的氣囊都沒有意義。一具安全的車體結構得來不易,不僅要從電腦模擬中設計出最佳的結構,更仰賴多次的撞擊測試來研究人體受損狀況,進而從中改良。不過回到最根本的問題:到底要如何在兼顧成本、重量等條件下,打造出最高標準的安全車體呢?其實,材質占了相當大的要素。

車輛撞擊測試的目的,就是要看出車體結構是否能保留車艙的完整性,避免乘客受到嚴重傷害。

一具裸露骨架的車體,其實是由多種鋼材組合而成,工程師會針對不同部位的特性,去選擇最合適的材質,例如常見遭受撞擊的部位,如車頭鋼樑、車側骨架、A/B/C柱等,會採用鋼性相對較高的材質,而較不受安全性影響之處,則可能採用較薄、硬度較低的鋼材,以降低成本與重量,也因此,現今汽車都採用所謂的複合式車體結構。

現今車輛多採用複合式車體結構,並於重點部分使用高鋼性鋼材,確保在撞擊事故時發揮更堅實的保護能力。

不過,還有一種材料比高剛性鋼材硬度更高、鋼性更強,那就是航太級硼鋼。這種被拿來製作軍事武器、甚至核能反應爐的高硬度材質,也被保時捷等車廠拿來作為複合車體的一部分,以建構堅固無比的車體剛性,提升安全與操控性。由於硼鋼製程昂貴,往往僅見於高級房車上,然而向來在車體安全不遺餘力的Ford,也不計成本地將硼鋼運用在國產車如Fiesta、Focus、Kuga,以及進口EcoSport上,讓一般大眾都能享受超高剛性硼鋼所帶來的安全性,可說是車壇一大創舉。

一般鋼材車體重量高,適度使用硼鋼後,不僅能增加鋼性,還具有輕量化成效。

硼鋼–鋼性高,又輕盈

硼是一種硬度僅次於金剛石的非金屬元素,硼鋼就是以硼作為主要合金的鋼材,由於硬度極高,因此廣泛使用於軍事、航空用途。硼鋼的特性非常豐富,它能夠被焊接到相當輕薄的元件中,所以在保有強度與硬度之餘,也能減輕重量,改善油耗表現;此外硼鋼的高抗拉度特性也可被形塑成複雜的形狀,相當適合用作車體各部位的結構件。

拿超高剛性硼鋼與一般的高張力鋼板作比較,硼鋼在遭受外力碰撞擠壓時,變形程度相對輕微,因為硼鋼的硬度高出四至五倍之多,而且在輕微變形後,具彈力的特性能夠讓鋼板回復,如此一來能夠在遭受嚴重的碰撞時,維持車體結構的完整性,進而達到保護乘客安全的效用。

硼鋼過去運用在軍事與航空工業中,其超高硬度特性現在也獲得汽車產業的採用,在A/B柱與車門防撞鋼樑等處以硼鋼製造,具備低變形度與高恢復彈性,能對車內乘客發揮極大的保護作用。

硼鋼造價昂貴,在控制成本的考量下,常見使用在車艙主要結構部位,包含A柱、B柱,以及車側梁柱及車門防撞鋼樑,因為這是遭遇側面撞擊時,最容易重挫的部分。一般使用高剛性鋼材的車款,為了加強此處硬度而採取增加厚度的做法,這樣一來會大幅增加車重,對油耗與操控性造成巨大影響。但採用硼鋼的車款則坐收其輕薄之利,無須增加厚度、重量,就能發揮超高剛性來保護車艙的完整性,因此使用硼鋼可說一舉三得,絕對是打造安全車體結構最上等的材料。

Ford Kuga在A/B柱與橋接節構、車門防撞鋼樑等部,都使用超高鋼性硼鋼來阻擋外力侵襲。

不分等級,Ford國產車款全數使用硼鋼

由於硼鋼的製造成本高昂,所以往往只獲得高級汽車製造廠的接納,不過在你我生活中常見的Ford,則是少數普遍運用硼鋼製作車體結構的大眾化品牌,旗下三款國產主力–Fiesta、Focus、Kuga,以及進口休旅車EcoSport,都在車體中融入超高剛性硼鋼,為乘客安全把關。

廣  告

Ford一直以來都專注在車體安全與底盤操控的提升上,不僅是最早將六氣囊、ESP、電子式車身穩定控制系統與先進駕駛輔助系統導入國產車的品牌,更始終享譽同級最佳操控性之美名,因此深獲那些懂得透視本質內涵的消費者之青睞。尤其在安全方面,Ford始終秉持不分等級、一次到位最完整的理念,從小型都會掀背車Fiesta開始,就在A、B柱採用超高剛性硼鋼,而中型掀背車Focus也是等同辦理。

Fiesta、Focus、Kuga,三款國產Ford都使用硼鋼作為部分車體結構的材料,不僅創國產車先例,在安全性上更超越進口車。

至於SUV暢銷車款Kuga,以及進口休旅EcoSport,則是除了在A、B柱採用硼鋼外,更加入了硼鋼車門防撞鋼樑,提供更進級的安全防護,如此專注於車體安全的優秀血統,不僅遠遠超過國產同級車的水準,甚至多數進口品牌也望其項背,在在展現出Ford長久以來對於車輛安全努力不懈的態度,值得消費者信賴。