吕俭的汽车科普圈 交叉轴测试可以判断整车扭转刚度吗?交叉轴测试可以评估整车刚度,也就是车辆车身在扭曲状态下的变形程度和恢复能力。这项测试操作起来很简单,设备要求不高。我们四将车辆的一对角线车轮,例如左前轮和右后轮抬离地面,使车辆处于扭曲状态。刚度不足的车辆在交叉轴测试中会出现明显的变形,例如车身扭曲、车门缝隙变化、引擎盖与车身的缝隙变化等。最近大家也发现了,为什么一些新能源汽车在这项测试中碰壁呢?按道理,因为车身地板有电池包,现在新能源汽车的车身抗扭刚度增强很多。例如以下两份专利,都正面反映了电池包对整车抗扭刚度有明显帮助:1、Battery mount reinforcements WO2023249953A1通过在电池座处集成泡沫或可发泡材料以及聚合物支撑结构的加固装置,车架受益于电池架的刚度,将其整体静态扭转刚度提高了5-10%。2、Battery Mount Reinforcements US20250360781A1通过在电池安装座处集成加强装置,车辆车架受益于连接的电池框架的刚度,使整体静态扭转刚度提高10%。那为什么提升这么多,这些车的整车抗扭刚度并没有那么好,有些还不如燃油车,甚至有些数值怪竟然还露怯了。我们在这里不去讨论一些数据作假的情况,毕竟这数据不是强制性国标,我们确实很难准确判断数据的真实性。以下讨论仅就一般情况探讨。首先一点,很多人会把交叉轴测试,直接当成车身抗扭刚度的可视化呈现。但从工程原理上看,这种等价本身就是不成立的。因为交叉轴测试考验的并不是单一的白车身能力,而是整车在非对称大位移输入下的整体协同水平。换言之,轮胎变形、悬架行程、衬套柔度、副车架连接方式,都会在这一过程中率先消化载荷。所以我们也可以说,车身姿态变化并不意味着白车身本体刚度不足,也可能是悬架和弹性连接件被允许先工作。这是一种调校取向,不能完全证明结构强弱。另外一点,新能源车身上一个经常被误解的点在于:电池包确实大幅提升了局部刚度,但它并不天然等同于整车结构连续性的提升。电池包更像是一块刚性很强的结构模块,它的抗弯、抗剪能力很高,但关键在于它如何与前后纵梁、门槛、立柱、顶盖等结构形成顺畅的受力传递。在交叉轴这种大角度扭转工况下,如果力流在结构节点处衔接不够均匀,刚度反而会集中在某些位置,导致整体变形被放大出来,视觉上就更容易出现车身在拧的感觉。所以即便新能源车有电池包,但其实关于结构拓扑和刚度分布的问题研究也很普遍。另外,新能源车本身更容易被交叉轴这种工况放大问题。更长的轴距、更大的车身尺度、更大的门洞开口,以及更高的结构集成度,都意味着它对结构协同和力流连续性的要求更高。在相同的扭转载荷下,轴距短、门洞小的传统燃油车,本就不容易出现明显的形变量;而新能源车一旦在结构协调性上存在短板,就很容易被这种非对称工况露怯。总之了,交叉轴测试能有效暴露整车刚度分布、结构连续性以及系统协调的问题,但它并不能直接等同于车身抗扭刚度的强弱。当然,二者相关性肯定也是很高的,按道理新能源汽车确实更有优势,只不过可能因为以上提到的某些原因,出现了反直觉的情况。

