對於國內的消費者來說，如果聊起塑膠尾門，我們首先想到的可能並不是其在整車輕量化及油耗方面的優勢，而是其是否安全，再狹義到國內普通消費者的認知層面，就是耐不耐撞。汽車的門，無論是側面的，還是尾部的，在我們普通消費者的印象中，一旦發生碰撞，都是要起到防撞作用的。就側門而言，自然毋庸多說，大家都知道車門中會有由高強度鋼製成的車門防撞梁，在側碰時和B柱一起保證乘員艙不發生大的變形，保護車內乘員。

圖1 高強度鋼在汽車車身上的應用

但是，

對於尾門，首先需要明確的一點是，其不承擔後碰中主要的吸能緩衝功能，也不承擔防止駕駛艙變形的功能

。根據吳海京《某 SUV 高速追尾碰撞結構安全性最佳化研究》中的研究結果，尾門佔吸收能量比僅為

2.8%

。 在後碰事故中，起主要吸能緩衝，抵抗變形功能的是後保險槓與C柱（兩開門）或者D柱（四開門）以及地板縱梁組成的尾部潰縮吸能區。當汽車被追尾時，碰撞中產生的力透過保險槓中的防撞梁，經過地板縱梁，C柱或者D柱進行分散，防止碰撞力過於集中導致車身嚴重變形，進而侵入乘員空間造成乘員損傷。

圖2 一種兩開門SUV的尾部潰縮吸能區示意

圖3 後碰中力的分散示意圖（來自Google搜尋）

那麼，對於後碰安全，作為普通消費者，我們應該關注那些方面呢？汽車作為已經發展了一百多年的一個產業，其安全法規已趨成熟，如果我們去關注與後碰有關的法規及其試驗驗證過程，這些關注點是不難發現的。

第一個，

ECE R32_關於後面碰撞汽車結構特性認證的統一規定

，其規定，使用法規規定的碰撞臺車或者撞錘，確保碰撞發生時臺車或撞錘中心速度為35-38 km/h之間，然後考察後排座椅R點在底板垂直投影的縱向位移，如果位移小於等於75mm，為合格，否則為不合格。

看到這裡你可能會說，哎，等等，不是說後碰，追尾麼，怎麼扯到座椅上去了。彆著急，因為透過大量的追尾事故資料分析表明，追尾事故中人體最容易遭受的損傷，是由於車輛被追尾時，受到外力的作用，車上的座椅將對乘員身體軀幹產生向前加速，如果沒有良好的支撐，乘員的頭部將會滯後於身體軀幹的向前運動。這種運動的不同步，導致乘員頸部遭受的扭曲和撕扯，軀幹的加速度越高，運動越突然，頸部受到的力越大，乘員就越可能受到傷害。所以，一個擁有良好頭部約束系統的座椅，對於防止乘員在追尾事故中收到傷害是非常重要的。

如果你是一個經常關注C-NCAP， E-NCAP， IIHS等機構對新車進行碰撞測試的人，你會發現做後碰的車非常少，這並不是這些機構不願意做或者沒有能力做，而是其被一個等效試驗代替了，這就是

鞭打試驗

，相比整車的碰撞需要比較大的場地和昂貴的費用，鞭打試驗只需要一個相對較小的試驗抬價即可。如果你是一個關心後碰安全的消費者，購車前可以再IIHS等網站上關注一下自己意願車型座椅的鞭打試驗，就可以知道其座椅在追尾事故中是否對乘員具有良好的保護。

圖4 鞭打試驗示意圖

第二個，

ECE R42_汽車前後端保護裝置（保險槓等）認證的統一規定

，其規定，使用法規規定的碰撞滑車或者撞錘，以

km/h的速度撞擊車輛正後方，尾門在碰撞作用下不能開啟，碰撞後應能正常開閉。理論上，這個程度的碰撞根本不會碰到尾門，而且，主機廠會要求一個比這個更高的速度檢測碰撞中是否會碰到尾門，如果再相關規定的試驗條件下碰撞器碰到尾門，則認為保險槓不合格。另外關於低速碰撞，主機廠也會規定一個比法規要求高的速度去測試塑膠尾門的可恢復性。因為塑膠尾門外板一般使用具有很好彈性的熱塑性塑膠，其產品的一大優勢就是，在低俗碰撞時，產品不會形成永久變形，在自身彈性的作用下，

能夠恢復到原狀，從而降低維修成本。

圖5 低速碰撞中恢復原貌的後保險槓蒙皮（出處：

https：//www。

zhihu。com/question/2879

8823

）

第三個，

ECE R11_關於汽車門鎖及車門保持件認證的統一規定。

其規定了當車門門鎖在受到法規規定值的縱向負荷、橫向負荷和耐慣性力要求的加速度限制時，車門不得意外開啟。此項法規的作用，是防止在追尾事故中，車門意外開啟導致乘員從車內跌落，造成意外傷亡。對於塑膠尾門來說，按照法規要求的試驗方法載入負荷，尾門的最大應力不能超過其材料的許用安全應力，即認為產品合格。舉個例子，SMC材料的名義失效應力為75MPa，那我在法規規定的載荷下，其應力小於75Mpa即可。當然，一般為了安全起見，設計時會有一個安全係數，允許的最大應力要比75Mpa小一定量級，才能認為產品設計可行。

到這裡我們明確了，塑膠尾門設計時，在安全性方面，我們應該考慮什麼，其實只有ECE R11要求的法規箱。碰撞吸能什麼的，和塑膠尾門關係不大，誠然在高速碰撞時，碰到尾門的機率很大，但是我們又有什麼證據表明，塑膠尾門吸能效果就差呢？可能是由於鈑金的只是變凹，變形嚴重，而塑膠尾門可能開裂的緣故吧，這個暫且不表，後面尾門再探討。下面我們聊聊在設計階段，如何保證產品在安全上與法規的符合性。你可能已經猜到，沒有其他手段，只能藉助於CAE模擬分析。

在產品詳細設計階段，第一輪設計過程中，需要快速的完成三維資料的建立，並完成所有和環境件的介面設計，然後將這一版資料完整性和工藝性沒有問題，但是外觀可能很難看的資料作為輸入資料給CAE團隊，進行CAE模擬分析並最佳化，針對ECE R11的最佳化，是其中最難的部分。由於耐慣性力要求最為嚴苛，所以對於塑膠尾門CAE分析，其負荷載入條件如圖所示。法規要求施加的加速度為30-36G，並持續至少30ms。分別在六個方向施加要求的加速度，並考察尾門整體不同部位的應力集中，最大應力小於材料的安全許用應力，則認為產品合格。

圖6 ECE R11耐慣性力分析負荷載入曲線

第一輪資料的初始分析結果往往是不合格的，這時候一個強有力的CAE團隊就至關重要了。CAE團隊透過不斷的迭代分析，改變區域性厚度，在特定的區域增加加強筋，改變產品結構外形等方式，在mesh資料中不斷嘗試，減小過大的應力集中，最終得到合格的產品結構。這時CAE團隊會給設計團隊一個輸入，一個產品修改要求，設計團隊將這些來自CAE團隊的修改要求固化到產品資料之後，經過CAE團隊的認可，則認為設計資料CAE結果滿足要求。

緊接著，設計團隊會開始第二輪的詳細設計，本輪設計主要集中在外觀結構的最佳化和工藝的最佳化方面。這些最佳化往往會對CAE計算結果造成影響，所以當第二輪設計資料固化後，要進行第二輪的CAE分析，這輪分析伴隨著和主機廠的互相撕逼，經過漫長的挖坑與填坑，最後的結果肯定是所有的計算結果都OK，而且還滿足主機廠大爺關於外觀的要求。至此，塑膠尾門的設計就基本完成了，後續基本上就是在不同環境件周圍的小打小鬧，不會再有大的更改了。

這是開發階段，尾門的設計者所做的工作。在生產階段，根據試驗計劃，對塑膠尾門進行數萬次的高低溫交變環境下的耐久試驗，你可以理解為在冰火兩重天中，不同的開閉門幾萬次。要進行區域性剛度測試，測試產品在受一定力的情況下是否會產生大的變形。要進行陽光曝曬試驗，測試在高溫曝曬情況下是否會產生大的變形。主機廠還需要進行各種整車碰撞試驗，這部分不瞭解，就不展開了。

所以，從以上的產品開發歷程看，主機廠及其供應商都是嚴格按照開發流程，以安全法規為依據，去設計和生產塑膠尾門的。這中間絕不會有偷工減料或者欺上瞞下或者糊弄顧客，這個鍋，誰都背不起。從一個設計者和生產者的角度說，塑膠尾門絕對是安全的，可靠的，這是毋庸置疑的。

為什麼消費者會覺得塑膠尾門不安全呢？首先一個原因，就是人對於材料的主觀且直觀的經驗評判，鋼的肯定比塑膠的結實，這基本上最最普通常識性認知。你把鋼的換成塑膠的，安全性就降低了。第二個，塑膠的失效形式多以破損斷裂的形式呈現，而鋼製件多以塑性變形呈現。大家的想法可能是，你看你著塑膠的都破了，我這這是變形了而已，我這個安全。第三個，大家對於後碰追尾的安全認知誤區。我們關注的重點不應該在尾門上，而應該是防撞梁，地板和座椅。