TOP10第4期 十大安全技术(上)

来源: 半个椰子 2009-06-29 15:45:00 只看该作者 |阅读模式
TOP10第4期 十大安全技术(被动安全篇)
  
  鉴于椰子只对小型乘用车的安全技术有些了解,因此本帖所涉及的内容仅限于小汽车(也就是俗称的轿车)领域。错误之处,望各位不吝指正,先谢过了。
  本帖参考了部分网络资源,不一一注明。
  
  关于汽车领域的安全技术分为2类:被动安全与主动安全
  主动安全:避免或者防止事故发生的安全设备称为主动安全设备。想撞车?不让你撞,俺有凌波微步,我闪转腾挪(孙老师解说篮球赛专用语)嗖的就躲过去了,这凌波微步就是主动安全设备。
  
  被动安全:事故不可避免的发生以后,避免行人/乘员受到伤害或者减轻伤害的设备称为被动安全设备。简单来讲就是车撞了,但俺有金钟罩铁布衫,丫撞不死我。铁布衫就是被动安全设备
  
  现在因为汽车安全已经成为消费者关注的热点(下图是新浪汽车&新华信08年8月发布的一份调查报告的截图,其中“影响购车的最重要因素是什么的”调查题中,52.2%的受访者选择了安全性),所以各大厂商也不遗余力的在汽车安全技术上不断革新,因此安全设备是越来越多越来越复杂。要是椰子一期TOP10就把安全设备说完的话一来太奢侈二来不够具体,所以就分两期TOP10完成汽车安全技术的介绍。
  
  本期隆重登场亮相的是10大被动安全技术。需要说明的是,所有安全技术/设备都是非常重要的,而且汽车的安全性必须依赖于各个安全设备的协同作业。因此在“重要性评分”中椰子全部给出5星。排名仅仅是根据这项安全技术的普及程度。
  
  【 天涯汽车“我秀我车”火热进行中,欢迎参与!


TOP10系列:

TOP10第1期 10大郁闷车型

TOP10第2期 值得期待的10大新技术

TOP10第3期 10大代表

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  10大被动安全技术第10位
  行人保护技术――止戈为武
  
  据2008年的一份统计数据显示,全世界1/3的交通事故与行人相关。在相当长的一段时间内,汽车设计中的安全技术几乎全部用于车内乘员的防护,而忽略了那些在交通事故中被撞的路人。
  按照中国武术的观点,武虽然体现出来的是暴力行为,但是武术最高的境界是“和”。其实汉字“武”为“止戈”,也透出中国武术文化的精髓在武德。汽车行人保护其实就是“武德”在汽车领域的体现。在保护自身的同时,别忘记被你碰到的车外的那些人。因此行人保护是人性化和双赢思维的产物。
  行人保护,顾名思义就是在交通事故中保护被撞的行人(主要是正面碰撞时被碰到的行人)。最基本的行人保护技术就是车身吸能材料的应用,例如吸能保险杠,软性的引擎盖材料,大灯及附件无锐角等。这些措施可以保证在碰到行人的时候,减轻对行人的物理性伤害。
  我们常常认为汽车前脸就是为了好看的,但是实际上,汽车前脸的许多位置均蕴含了行人保护技术。举个简单例子,越来越多的车型把原来老式的保险杠改为大嘴形式的一体式保险杠,美观在其次,这一变化最大的不同是由突出的老式保险杠变为与车头平起的一体保险杠,这样在碰到行人时碰撞点会偏高,从而造成行人飞起来或者头部碰撞车身的可能性减小。也就是,“大嘴”其实是行人保护技术的体现。
  目前的部分车都具备了上述基本的行人保护技术。实际上,行人保护领域也有比较复杂的新技术出现,例如日产的引擎盖提升技术。因为在碰撞速度较快的时候,人被撞飞起来的可能性很大,而飞起来的人很可能落在引擎盖上。引擎盖与发动机之间的缓冲距离可以有效减轻二次碰撞带来的伤害。但是若过多的增加这个缓冲距离,则会导致车辆风阻增大,对稳定性和经济性均不利。引擎盖提升技术就是在检测到撞人之后,在很短的时间内控制引擎盖自动上升到一定位置,相当于在人落下时在下面垫了气垫(只是气垫表面硬了些)。
  此外,在引擎盖装备气囊的技术也已经成熟。类似于室内气囊一样,当碰撞行人时,在车头和引擎盖位置弹出大面积的气囊(例如VOLVO SCC概念车),以减缓二次冲击的伤害。还有就是沃尔沃的主动寻人技术也已经具备量产的可能,它采用雷达和红外技术探测行人,在碰撞发生之前采取主动制动技术避免碰撞或者减轻碰撞时的速度。
  唯一的遗憾是,国内车辆在行人保护方面的知识还未得到普及,更未向欧盟那样纳入法规要求。随着汽车安全评测指标的细化,相信不久的将来,国内也会引入行人保护的测试指标,以督促各个厂家重视行人保护技术在车辆上的应用。
  重要性评分:★★★★★
  普及性评分:☆
  (图片截自雅阁8代的宣传资料)

#2
半个椰子 2009-06-29 15:53:26 只看该作者
  10大被动安全技术第9位
  事故帮助系统――千里传音
  
  事故帮助系统在高端车领域已经开始应用。事故发生后,车内乘员可能面临各种困难,例如无法打开车门,无法解除安全带,无法发出求救信号等。事故帮助系统根据配置不同有不同的功能,最常见的功能是车门解锁和自动发出求救信号。
  自动解锁是配备中控锁且带有自动落锁的车辆在碰撞后,为方便外面的救援人员即时打开车门,利用气囊系统提供的碰撞信号启动中控开锁功能,使车门处于解锁状态。这样即时车内人昏迷,也不会妨碍外面的救援人员进入车内。
  自动发出求救信号的系统则会根据随车储存的信息,当检测到事故发生后,会启动发射机构(一般与音响系统共用)并结合GPS定位信息发出国际通用的求救信息,一旦救援机构收到这样的求救信号后,可以立即展开救援。这项千里传音技术如果得到成熟应用,势必会在将来更好的帮助那些遭遇交通事故的人们。例如BMW的ASSIST系统就是千里传音的范本。
  
  重要性评分:★★★★★
  普及性评分:★
  
  (图片BMW)
  

#3
半个椰子 2009-06-29 15:59:08 只看该作者
  10大被动安全技术第8位
  前后防撞梁――未雨绸缪
  关于这个话题,估计大多人都不会陌生,因为在天涯汽车时代,这是日德之争的必备话题之一。前后防撞梁位于前后保险杠后,汽车车身之前。其材料与车身支承件材料一样,需要一定的刚性。汽车前后防撞梁不是直接贴于车身安装,而是必须要两个位于车身“纵梁”(承载式车身无纵梁实物)位置的突出支撑机构把防撞梁支撑起来。
  都知道这个东西与安全相关,但是有人未必清楚究竟是怎样保护安全的。仅从名字来看,就是为了防撞。那么有些并未装这个东西的车,在碰撞测试时所得分值并不低于那些装了防撞梁的车型,“防撞”体现的哪里呢?
  其实防撞梁不是直接参与保护人的(起码保护效果非常有限),因此碰撞测试时防撞梁的作用根本无法体现出来。它真正的作用是直接保护车身。简单点说就是应付低速碰撞时的车身损害和修复问题。一般来说,低速碰撞后,车身不可避免的会受到损害(例如变形),而修复这些变形的钣金工艺只能起到整形的效果,而无法“修复”车身原来的安全性能(特别是刚度)。如果经过多次碰撞之后,车身也会因为多次的钣金修复导致安全性能大大下降,这样就会直接影响车身的被动安全性能,那么下一次的事故也许就会给乘员造成严重伤害。
  带有前后防撞梁的车型则可以避免反复钣金维修,很简单,低速碰撞时,这个额外的机构一来以刚性保护车身,二来以两个支撑柱吸收撞击能量,因此低速碰撞损坏的只是防撞梁,维修时只需整体更换即可(支撑柱以铆钉或者专用螺栓与车身连接)。这样事故过后的车身安全性能会时刻保持在出厂时的水平,那么一旦遇到严重的碰撞,车身依然可以起到很好的保护作用。
  前后防撞梁更多的作用体现在未雨绸缪,在严重事故未发生前,就为那样的事故做着充足的准备――那就是保护车身的安全性能不因低速碰撞而下降。
  
  重要性评分:★★★★★
  普及性评分:★★
  (图片FOCUS)

#4
半个椰子 2009-06-29 16:08:10 只看该作者
  10大被动安全技术第7位
  防火灾装置――绝处逢生
  
  一旦发生碰撞事故,最需要防范的问题之一就是防止燃油泄露而发生火灾。一旦车辆燃起来,事故中的乘员又无法快速离开车辆的话,活命的机会就大大减少了。实际上,事故发生后,车内乘员快速逃生的机会本来就会减少(例如安全带捆死,人昏迷,车门锁死,车门变形,车身变形,座椅移位等等),因此如何防止火灾发生就非常重要。
  除了车上采用阻燃材料(起码别用易燃材料吧)外,防止燃油泄露就非常关键了。防止燃油泄露有两个关键点,一是油箱防爆,也就是油箱要有较高的耐压性,不要轻微的冲击或者翻滚就爆了,这样油漏出来就完蛋了;二是汽车碰撞后,要迅速切断燃油管路,不能再有油留到燃油管了,因为一旦油管被撞裂(这个很容易,发动机一被撞烂油管百分之百被撞断),燃油会顺着油管流出,麻烦同样不小。
  防爆油箱已经得到普遍应用,但是燃油切断技术还未大面积普及。早燃油期的一些车型采用机械式的燃油切断装置,利用碰撞时产生的惯性切断油泵的开关,导致油管没油;现在的不少车型则采用更可靠的电子控制装置,利用安全气囊所带的碰撞传感器检测到的碰撞信号,直接利用电脑切断油泵电路,从而保证油管不再供油,给乘员提供一个绝处逢生的机会。
  重要性评分:★★★★★
  普及性评分:★★☆
  (图VV)

#5
半个椰子 2009-06-29 16:12:44 只看该作者
  10大被动安全技术第6位
  可溃缩装置――以退为进
  
  可溃缩机构多在驾驶室。基本原理就是碰撞后,方向盘一类的突出物缩短藏到仪表台里面去,给驾驶员留出足够的生存空间。应用的最普及的也就是转向柱溃缩技术了。
  可溃缩装置都是利用碰撞的惯性力,在事先设计好的弯折或者溃缩部位出现变形,以达到保护驾驶员的目的。以溃缩转向柱为例,当碰撞发生时,溃缩部位变形收缩(跟自动伞原理类似),这样方向盘就不太容易顶到驾驶员的胸口了,起到了保护作用。
  此外溃缩技术也应用于踏板,例如刹车踏板,离合器踏板等,原理都是类似。
  重要性评分:★★★★★
  普及性评分:★★★
  (图:来自SINA论坛的凯旋事故车,可以看出方向柱已经完全缩进仪表台去了)

#6
半个椰子 2009-06-29 16:15:55 只看该作者
  10大被动安全技术第5位
  发动机下沉机构――断臂自救
  
  绝大部分小车都采用发动机前置,这就带来一个问题,碰撞发生后,车前段一定是会变形溃缩的,那发动机会去哪里呢?
  如果发动机直接冲向驾驶室,那就算车身没变形,气囊也起作用,安全带也带好,方向盘也溃缩了,因为发动机挤进来了,所以车内乘员挂掉或者受严重伤害的可能性会徒增。
  因此,碰撞时绝不能让发动机冲进驾驶室,于是有了一个断臂自救的技术――发动机下沉。
  碰撞时因为车身前端变形,发动机已经无处容身,此时采用下沉技术,发动机会斜着向地面运动,着地后阻力增大会减缓发动机的冲击力,另外发动机的冲击点降低,会在车身下面形成一个支撑点,从而把驾驶室“抬”起来,这样不仅仅不会侵占驾驶室的生存空间,还因抬高驾驶室而有利用乘员获救。
  重要性评分:★★★★★
  普及性评分:★★★☆
  (图:雅丽士碰撞测试图片)

#7
半个椰子 2009-06-29 16:21:37 只看该作者
  10大被动安全技术第4位
  安全座椅及头枕――如影随形
  
  碰撞时乘员的身体会因为惯性而晃动,这样脊椎和颈椎受到伤害的可能性就会增大。特别是追尾事故中,被追尾车辆中的乘员很容易因为巨大的冲击力导致颈椎受伤,严重的甚至丢命。座椅及头枕保护系统就是根据人在碰撞时的运动轨迹,使椅背和头枕能够贴着人的身体,防止脊椎和颈椎的受伤。
  目前比较成型的是座椅及头枕保护系统是WHIPS,一般设置于前排座椅。当轿车受到后部的撞击时,头颈保护系统会迅速充气膨胀起来,其整个靠背都会随乘坐者一起后倾,乘坐者的整个背部和靠背安稳地贴近在一起,靠背则会后倾以最大限度地降低头部向前甩的力量,座椅的椅背和头枕会向后水平移动,使身体的上部和头部得到轻柔、均衡地支撑与保护,以减轻脊椎以及颈部所承受的冲击力,并防止头部向后甩所带来的伤害。
  重要性评分:★★★★★
  普及性评分:★★★★
  (图:VV座椅测试图片)

#8
半个椰子 2009-06-29 16:24:17 只看该作者
  10大被动安全技术第3位
  安全气囊及气帘――以柔克刚
  
  安全气囊的基本原理和救跳楼者的气垫差不多,就是在乘员和车身之间建立起一缓冲带,利用吸收能量的功能达到以柔克刚的效果,从而保护乘员。
  安全气囊根据装的位置不同,保护的部位也有区别。例如我们常见的前排安全气囊主要是保护前排乘客的头胸部,侧面安全气囊则是保护腰腹和颈部,侧安全气帘则侧重保护头部,膝部安全气囊侧重保护腿部等。
  安全气囊的基本原理都是类似的,气体发生装置是一个装有化学品的“爆炸”装置。当发生碰撞时,气囊会点燃这个爆炸装置,在瞬间即可产生大量的气体,这些气体迅速充满气袋,气袋弹出就形成了缓冲装置。
  并不是一有碰撞发生气囊就一定会起爆。气囊起爆要参考车速、碰撞力度的减速度值。只有符合标准的碰撞条件气囊才可能起爆。例如正面安全气囊必需要在车头左右各30度的范围内的正面碰撞且达到碰撞力度和速度要求才会起爆,侧面则要求碰撞点在中心线左右60度的范围内。因此不要以为气囊是万无一失的。而且在没有系安全带的时候,气囊对人的保护作用微乎其微,有时甚至会起到反作用,因为气囊弹出一瞬间的力度足以打死一头牛。所以要最大限度的发挥气囊的作用,系好安全带是必要条件。
  
  重要性评分:★★★★★
  普及性评分:★★★★
  (图:BENZ S-CLASS广告)

#9
半个椰子 2009-06-29 16:25:31 只看该作者
  10大被动安全技术第2位
  吸能及刚性车身――刚柔并济
  
  车身安全的重要性不严而喻,因为车身是提供乘员空间的载体,同样在事故中,车身必需要要保证乘员的存活空间。当车身被撞散架或者被挤扁了,再好的其它安全配置都是摆设了,道理简单不过,因为人已经没有存活空间了,成肉饼了。
  因此车身安全性能的第一个要素就是碰撞后不能有严重变形(不是完全不变形)。为了保证车身不严重变形,有两件事情要做,一是保持车身刚性,二是分散撞击能量。保持车身刚性的基本办法就是加强车身的强度,例如采用高强钢,采用加强结构,诸如四门防撞钢梁和横向加强梁等;而能量分散机构则和车身的结构息息相关。车身在刚性方面的安全主要体现在结构上,因此我们在谈论车身钢板厚薄都是属于没有多大意义的探讨,车身表面的钢板都是只起到覆盖作用。
  车身安全性能的另一个要素是吸能,这个和能量分散的作用相辅相成的。能量分散只能把能量导向车身的其它位置以避免人在车内的二次碰撞,而最重要的是靠车身把撞击能量的大部分吸收掉。否则,车身再坚固,车内乘员还是会受到二次撞击。举个例子,拿一个不锈钢的盒子装上鸡蛋,再把盒子扔到水泥地上,盒子一点不变形,鸡蛋还是会碎。但是若在盒子外面包上足够多的海绵,鸡蛋碎的可能性就小了。因此,车身必需要有类似盒子上包的海绵那样的机构,就是吸能装置。车身除乘员舱以外的几乎所有结构都具备吸能特性,有的车型会根据碰撞速度不一样而设计有几级碰撞吸能区。
  车身吸能和车身刚性二者必须共存才能保持车身的安全性能。也就是只有刚柔并济的车身才能提供最佳的安全性能。检验车身安全的一个重要手段就是碰撞测试。
  重要性评分:★★★★★
  普及性评分:★★★★☆
  (图:FOCUS)

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