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    【钰甲越野】坦克300冲压护板,幸存者悖论,多强才是强?

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    轩辕龙腾2023-01-12

    相传美国二战时期,为了提高飞机的生存概率,对飞机进行升级和加强。根据返航的飞机上的弹孔分布,来研究该加强飞机的哪部分时,就忽略掉了“飞机被击落”这个筛选的过程。

    也就是说,能返航的飞机都是经过防空炮火筛选的、没有受过致命伤的。他们多中弹于机翼和腹部,而座舱完发动机好,这恰恰说明机翼不是致命伤,不应该加强;而座舱和发动机受伤的飞机,基本没有活着回来的,这真正致命的地方,但座舱受伤的飞机却因为被击落而成为被筛除的样本,从而变成了“不会说话的死人”,或“沉默的数据”。


    作为护板来说,他的使命是什么??

    我相信大家都会说是为了保护车底部分的重要部件。

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    那越野车最贵/代价最大的设备是什么??

    估计就会有很多说法,但我的答案是“车架”或是说“大梁”。大梁本身的价值或许并不是最高的,而更换的过程却是最复杂的,相当于重新组装一台新车,而且更换后的使用效果完全不可预期。所以综合成本来说,大梁的成本最高这个毋庸置疑。

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    护板的使用是再售卖焦虑吗??

    某种程度是的,因为绝大多数车友对于越野的接触也只是在初级这个层面,基本上像涮(沙)锅,老掌沟这类的中级层面的越野项目,一辈子也玩不了几次。。所以如果说我下面说的是售卖焦虑,那些追求极限强度的产品,岂不是亦是如此。所以,如何判断大家仁者见仁智者见智。

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    这和前面的举例有什么关联??

    实际这也是一个幸存者悖论,只不过这个“幸存者”大家选择是护板,是发动机分动箱?还是你的大梁?到底谁更重要一些?如果保护者成为了最终的生存者,这个笑话就太不好笑了。



    设计产品先设计定义。合适的度,才是关键。

    以下的看法肯定会影响一些人,所以如果不认可,就当我说的是错的就好了。。这点事不争执,出发点都不同,心目定义也不同,争论没意义。。

    首先,,护板100%是耗材,而且必须、只能是耗材。。如果护板的强度,强过了大梁。。那么到底是护板保护车底,还是大梁保护护板??

    ----护板废掉了固然心痛,但如果大梁有损伤,那就不简单的是肉痛了把。。根据验算,平面型护板只要强度达到了大梁的70%,就有可能在变形后直接损伤大梁。。针对非承载越野车而言,大梁损伤的维修费用要远高于更换发动机或变速箱。。而且还不一定能保证性能恢复如初。

    这也要特别强调一下,越野车大梁一般采用的都是特种热轧钢,具备较高的韧性。所以并不是所有的形变都会造成不可逆转的伤害。但这个度如何把握,就看设计者的良心以及使用者的强度了。

    其次,,护板追求强度是应该的,但强度也分方向,不同维度的要求是不同的【横向(左右),纵向(上下),径向(前后)】。。很多护板强调每个维度的强度,这从设计初衷角度没错。。这里就分2种方案了。一种是可以变形,一种是绝不变形。

    --方案一,对于冲压护板,他是有材料延伸余量的,在各个防护的维度上,不追求苛求极限的不变形能力。他的防护分为2个阶段,第一个阶段就是可以硬抗的阶段,这个阶段的应力在2-3G,也就是车头质量的2-3倍。。第二个阶段就是溃缩阶段,也就是超过界限就开始从冲压结构附近开始进行变形。。

    --方案二,对于平面类护板这就是没有选择的选择了。。由于平面护板没有结构筋,也就自然没有材料伸展余量。。只能强调材质强度,导致护板一旦变形,轻则拉弯固定螺栓,重则就只能冲击大梁了。


    再次,,保护面积这个重要也不重要。。对于防护,永远分为重点防护和全面防护2个流派。。

    在我来看,这2个方面无所谓对错,但对于常规玩家的话,全面防护更有价值。。对于极限玩家,自然是重点防护更有价值。。但前提是有效防护,而不是让你的护板成为你的负担。。

    防护强度大的优劣上面说了,防护面积大的优势相信也不需要多说,起码对底盘防锈有好处。



    利弊之间的取舍,影响护板各项性能的参数

    我做了一个雷达图的模板,里面有我认为那些牵扯到护板性能、选择等等诸方面的参数。。但我就不去给自己打分了。大家到时可以自己给自己的选择做个综合评判。

    这里面实际都算是有价值的参数,,都对车辆的性能、或是长久使用产生或多或少的影响。

    这里面肯定应当倾向于核心参数,比如强度,,但那些必要参数也必须给予照顾,否则会有过犹不及的影响。。这个下面会一一说到。



    影响车辆性能的参数---重量

    重量和车辆的自持力,以及推重比有关。。相同车辆的推重比越大,性能必然越好。。相同的相同的车辆,自重越小,性能肯定表现的更有优势。。

    所以自重对车辆的影响是最为直接的。。也就是为什么现阶段铝镁合金的护板更受欢迎的主要原因。。

    但自重的影响是可以计算的,简单来说常规轿车的每增加100kg,车辆油耗增加0.4L/百公里。。作为越野车因为风阻系数更大,所以这个参数更敏感,所以真的增加100KG的话,油耗必然会超过0.4L/百公里。。


    但在一定的重量比例内。。比如30-50KG增重以内的话,其区别是微乎其微的。。不论4mm,还是5mm,还是8mm。。这些铝镁合金的护板,都在50KG以内,相差可能就是微乎其微。。这时候防护性100%的要排在更为考前的问题。。

    这样一个新的问题就来了,3.5mm的冷轧钢制护板,他的重量也在这个范围内,而且强度肯定高于最强的8mm铝镁合金护板,而价格只是他的1/3左右,略重于8mm护板。那么他为什么就不能成为另一个选择?



    影响车辆性能的参数---离地间隙

    这个参数实际和越野息息相关,大家也都耳熟能详。。相对而言,平面护板因为紧贴大梁,所以离地间隙会更大一些。。但这并不绝对。。看过大多数平面护板的兄弟,应该知道平面护板的螺栓都是外露的,如果再加上螺栓保护的保护垫圈。。那么平面护板探出的部分,实际会更高一点。。

    关键的几个取舍的问题,,

    护板整体突出后,对螺栓的保护最好,因为要撞击螺栓就要护板首先变形,且护板和大梁因为螺栓安装下沉窝的存在,会保持一定的距离,对大梁的保护最为完善。。代价也最大,就是护板本体承受的更多,也更容易变形,,虽然材料用到了极致,但仍看起来强固性不佳。

    平面式护板,且因为护板可以接触/借助,大梁的强度,显得更加强韧。。但螺栓在外面就比较悲催了。经常刮蹭的后果就是螺栓拉伸弯曲。他的问题就是,看起来是真的强,但维护起来是真的难。




    影响车辆性能的参数---强度

    这么说把强度是护板的命,但不是车的命。下面说的,不信的可以理解为危言耸听,,这没必要辩论。

    但护板和车的从属关系是很明确的。。根据多年的经验,护板过强伤大架的案例确实存在。你非说基本不会,那就不会。但大梁变形并不是断裂,所以肉眼是很难看得出来的。

    但大梁变形会导致,车身异响共振,四轮定位不准确,胎压不均、磨胎,车辆不走直线等问题,而且大梁如果出了问题,基本也没法修。

    如果有人说不会,我只能说大货车3倍粗壮的大梁都会变形,为啥越野车就不会。况且大梁又不是仅仅是2根纵梁而已,那些焊接一体的横梁总没有纵梁粗壮吧?




    影响车辆性能的参数---保护面积

    这个也没必要说太多,现在的护板都比原车的护板大不少,至少多了一块分动箱护板。。

    但我实话实说,,分动箱护板有必要没有,必然是有。。因为玩越野就要往万一了去考虑。。但碰撞几率95%都是水箱护板。。而其他的护板更多的是托底刮蹭。。真要是直愣愣的碰撞这些部位,,那就只有飞车一条路可以选了。。不过,你真要车身起飞又恰好落在这些个位置上,,我觉得什么护板都救不了你的大梁。。::>_<::。。



    影响车辆性能的参数---自损保护

    这里的内容你可以完全不认可,这只是出发点不同。这个世界就没有被嘴巴说服的耳朵^_^。。所以大家要反对,我完全理解。

    护板不是装甲板,,所以没有个永远不会坏的可能性。还是那句话,真要是生产出来钛钢或是锰钢之类的护板,,强度都高于大梁了。大梁受不受的住才是最大的问题。。

    所以,既然必然会自损,,那么更好的自损策略,我认为才是根本。。当一定会发生的形变开始时,,先通过护板与大梁缓冲空间进行初步的吸能,然后才是护板本身被冲压延展的结构进行吸能。。最终达到不可弹性恢复的变形,导致护板本身破损。



    其他的参数---阻力与散热

    说实话,长城从H9开始就有,分动箱或是变速箱过热的问题。。所以保证散热是必须的。。但通过护板本身的散热孔散热杯水车薪。。因为原车的这几个热源下面也是有完整的护板的。。但这并不妨碍也要做这些准备工作。。

    而且根据调研,这些过热100%都不是发生在汽车高速高气流的情况下,而是在低速度,高转速的情况下,这种情况更依赖设备的主动散热能力。比如更大的散热鳍片或是主动的风扇散热。。

    这里会有一点技术层面的东西,,就是采用冲压形制的护板,他的流体力学特性更好,,可以轻微的降低车底阻力大概为2%左右。。聊胜于无的轻微省油。。




    其他的参数---拆装、精度

    也有车友反馈说这个护板的螺栓怎么这么多啊。。安装烦死了。。我对这种情况也轻微表示无语⊙﹏⊙b汗。。螺栓多虽不能一定说是好事,但肯定不是坏事。。要不增加这些五金成本干毛呢::>_<::。。就是因为别个护板的螺丝少安装快,就代表螺栓多的不好,这个确实有点没头脑。

    这里必须稍作解释,因为在设计之初我们就明确知道冲压护板的瑕疵,那就是因为保护的面积大,在单位点的承载能力就会相对较弱。。加之护板与大梁之间的间隙设计,都让整体强度会稍显不足。。

    为解决这个问题,就需要扬长避短(模具精度高),采用多点安装的方式,让固定点多元化,这样让每块单独的护板形成了独立的笼架式结构。。相对常规护板的4点螺栓固定受力,,在任何一个方向受力,都可以有多个点位的固定为进行受力中和。。个人认为,这算不得是优点,但也说不上是个缺点,,就是安装费劲点⊙﹏⊙b汗。。



    其他的参数---铝镁合金的其他优点与问题

    这个属于先天优势,大家学过高中化学的都明白,铝的特性就是表层可以形成氧化铝的保护膜,所以大部分铝合金是终生不锈的。。而且因为氧化铝本身具备高硬度以及高稳定性的特质,是一种比较好的耐火材料,在摩擦和切割时不会发出火花。。而且铝合金还有优良的电磁屏蔽性。

    铝镁合金在功能特性上基本以等同于钢铁。。但也有他的问题,也就是不同型号的铝镁合金的兼顾性,要么刚性好但代价是耐腐蚀性差,要么综合性能优,但价格贵,,再要么什么都好,但需要特殊的热加工处理工艺。。所以也是很多优点很多麻烦。。



    最终的总结

    貌似该说的也说的差不多了。。作为产品设计而言,,每个产品的定义不同,出发点不同。。采用的工艺不同,,都会有他相对的优点和问题。。没有那个产品敢说自己的包打天下。。

    再就是产品自然有自己的核心性能参数,,但为非核心性能参数累计起来也可以决定核心参数的最终性能。。就好比二战德国的虎王坦克,性能貌似全向碾压盟军的坦克,,核心的火力,机动,防护,也都无懈可击。。但他最终失败与复杂的结构和生产工艺,以及漏洞百出的机械性能。。

    不过如果我是将军的话,我会选择切实有效的T34这类均衡的产物,,但如果我是士兵的话,我就会选择虎王这种防护超群的巨兽。。虽然貌似所有这类巨兽的下场都不怎么好。。但这就是人的天性,不太好改变^_^。大家都说威利斯是越野车的鼻祖,,实际这是胜利者光环作祟,,世上最早的越野车雏形实际是德国人的桶车。。也就是上面图上的小家伙。。


    最后来两张图收尾。

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