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到底什么车最安全

车辙·2014-12-25 13:01
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大内哥要先啰嗦一句,大家肯定都知道,汽车安分为主动安全和被动安全两大方面。简单说,主动安全就是驾驶员能够轻松自如的操纵控制汽车以及能够最大限度的避免各种事故的发生。无论是直线上的制动与加速还是左右转向时都应该尽量平稳可靠,不至于偏离既定的行进路线,而且不影响司机的视野与舒适性。更重要的是,一辆安全的汽车,需要具备比较高的避免事故的能力,尤其在突发情况的条件下保证汽车的安全;被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护,如今这一保护的概念已经延伸到车内外所有的人甚至物体。

主动安全

主动安全技术就是防患于未然,避免和减少碰撞,挽救生命和财产。主动安全的实现主要靠各种主动安全装置来实现,主动安全配置主要是指发生撞击之前所做动的辅助装置。这些装置在车辆接近失控时便会开始启动,以各种方式介入驾驶的动作,希望能利用机械及电子装置,保持车辆的操控状态,全力让驾驶人能够恢复对于车辆的控制,避免车祸意外的发生。

上表▲列出了汽车安全技术涉及的领域,各种主动安全装置可谓林林总总,篇幅有限,这里就不一一列举。总之,各大汽车生产厂商在主动安全这方面拼的是安全装置的技术和数量,谁家安全装置技术更先进,装置更全面,在主动安全方面就占据更多的优势。

被动安全

如果说主动安全技术像乔峰的降龙十八掌,功力深厚拳头硬就是厉害,那么被动安全则像张三丰的太极拳,含蓄内敛、连绵不断、以柔克刚、刚柔并济,急缓相间,被动安全涉及的因素很多,譬如车身结构,车身重量,钢板厚度,车身尺寸以及车内乘员碰撞保护措施,主要包括安全带安全气囊、安全转向系统、安全座椅和仪表板等。每个因素又互相牵制互相制衡,下面大内哥主要从一些流传较广的关于汽车被动安全的误区来解释一下,到底什么样的汽车才最安全。

误区1:车身越重越安全?

谈到车身重量和汽车安全的关系时,就不得不提到目前互联网上广为流传的关于日系车的评价:“日系车偷工减料,车身轻,钢材薄,除了省油,一点不安全。”以及对于德系车的评价:“车重皮实,安全没话说。”每当看到这些无理的偏见时,就特别想为日系车辩解,这里和政治无关,请愤青们分清场合,就事论事。

汽车轻量化是全球汽车行业一大趋势,即保证安全性的前提下使汽车“瘦身”,尽可能的降低汽车的重量。这几年,几乎所有的汽车厂商都在这一

轻量化的优势其实不难理解。轻量化能带来更好的操控性。由于车辆轻,起步时加速性能更好,刹车时的制动距离更短。另个一优势就是降低汽车油耗,汽车油耗产生于汽车阻力,汽车阻力来自于风阻,上坡阻力,加速阻力,摩擦阻力四大块。其中除了风阻和汽车质量关系不大之外,另外三种阻力都是由汽车质量决定的,相关度达到75%,所以降低汽车质量能够有效的降低汽车油耗。在保持汽车整体品质、性能和造价不变甚至优化的前提下,降低汽车自身重量可以提高输出功率、降低噪声、提升操控性、可靠性,提高车速、降低油耗、减少废气排放量、提升安全性。

汽车轻量化最优秀的代表是F1赛车,F1赛车通常质量在600kg左右,但是F1赛车是无论操控性和安全性都冠绝的四轮机器。

而关于车身重量和汽车安全的另一个极端例子则是坦克,如果一辆坦克和一辆F1赛车相撞,很容易想象坦克会毫发无损,而F1赛车可能会车毁人亡。而在现实两车相撞的事故中,根据牛顿定律,在相撞的过程中,作用力等于反作用力,质量较小的汽车的加速度会更大,乘客所承受的伤害也就更大。也就是说在车身结构设计相似的情况下,在碰撞中质量较小的汽车会吃亏。但是如果一辆汽车撞向一堵厚重的墙,此时汽车所表现出的安全性已经和汽车质量无关,而是和车身结构设计有关。

结论1:


汽车安全和汽车质量之间没有必然的联系,汽车轻量化可以给汽车带来诸多好处,轻量化可以使得汽车结构优化和操控性能提升,以此来间接提升汽车的安全性,唯一表现出劣势的情况就是当一辆Smart迎头撞上一辆悍马时,大内哥只能说这是你的运气问题了,而不是汽车质量的问题。但是当整体汽车趋向于轻量化时,汽车会更安全。

误区2:钢板越厚越安全?

这又是一个想当然的结论,可以称为谬论。可以从两个层面进行分析:

★对于本身并未承担承重任务的钢板,除了美容和防腐外,并不应该在安全方面被寄予厚望。一个很简单的例子,高楼大厦中起到决定作的不是外表那一层光鲜的玻璃,而是承重墙和加强梁。

★对于起在碰撞中承受变形力的钢板来说,不是越硬越好,也是应该分不同的区域,该刚性的刚性,该柔软变形的就柔软变形。

下面我们从纵向和侧面碰撞理想特性来分析,为什么钢板应该分不同区域,该硬则硬,该软则软。

纵向碰撞理想特性

当车辆发生前后方向的碰撞时,为保护车内乘员的安全,根据汽车碰撞损伤机理可知车辆需要具备的基本特性是:

★要保证乘员足够的生存空间,即乘坐室不应发生过大的碰撞变形(包括车轮、发动机、变速器等刚性部件不得侵入驾驶室)。

★除乘坐室以外的车身结构部分(前碰撞时为前部结构,后碰撞时为后部结构)则应尽可能多的变形,以合理的吸收撞击能量,使得作用于乘员身体上的力和加速度值不超过人体的承受极限等。

从以上两点可知,车辆纵向碰撞时理想的变形与不变形区域如下图所示。

▲车辆纵向碰撞时理想的变形与不变形区域,阴影区是撞车可变形区

为了满足上述基本要求,设计的第一步是要使乘员室的结构刚度大于前部变形区域的刚度,并要达到一定的指标限值,这可通过整车结构的刚柔匹配以及采用特殊的传力路径等来实现。对于碰撞变形区域,设计相对复杂,因为除了要尽可能多的吸收撞击能量外,其变形形式以及变形特性等还要满足一定的要求,即低速碰撞时,车辆的变形以及变形力值都较小,以保护行人或车辆自身;当发生中等速度碰撞时,变形力值应尽量均匀,以最大限度的降低撞击加速度峰值;当发生高速碰撞时,为了阻止变形扩展到乘员室,从悬架到车身前围钣金之间的变形力值应急剧上升。这种特性即是理想的车辆前碰撞变形特性,其特性曲线如下图所示:

对于尾部碰撞的情况,虽然其理想碰撞特性应与前部相同,但考虑到现实情况一般是相对碰撞速度较低,并且尾部一般也有足够多的碰撞吸能区间,所以车辆尾部的吸能设计远不如前部重要。尾部碰撞时车辆乘员受到的最主要伤害形式时颈部冲击损伤,因此,车辆尾部区段应尽量软化,同时,座椅头枕要起到很好的保护作用。

侧面碰撞理想特性

当车辆受到侧面碰撞时,受到撞击的部位一般时车门或立柱,而车门和立柱所围成的直接就是乘员乘坐区空间。因此,对于绝大部分车辆而言,当其遭受侧撞时几乎没有可利用的缓冲吸能区间,也即其理想的侧撞特性应是足够大的刚性,车门和立柱不应发生大的变形。另外,考虑到侧撞时乘员很可能会撞击车门内板,因此,车门内板应柔软,或者在车门内侧安装侧撞安全气囊。

结论2:


汽车安全应该以在事故发生后汽车对人员的保护程度为指标,而不是以汽车受损程度来衡量。汽车车身结构做到该刚性时刚性,该吸能时则适当柔软以实现最大的吸能效果,合理的汽车吸能式结构设计能对驾驶员提供最好的保护,而这和钢板厚度没有关系。

在车身被动安全中主要对于车身重量和钢板厚度的误区最大,车身重量和钢板厚度和车身安全无必然联系,车身被动安全主要取决于合理的车身吸能结构设计,新型高强度轻质材料的合理应用以及车内其他安全装置,如安全气囊,安全带,安全座椅的普及和完善。

结束语

大内哥这篇文章主要是想普及一下汽车安全知识,同时纠正一些对汽车安全想当然的看法,如果头大的美国车和皮厚的德国车比质量轻、钢板薄的日本车更安全,汽车安全涉及的领域很广,是一个系统工程,很多因素相互牵制,相互制衡,但其中又有规律可循,不能仅仅靠重量,钢板厚度,车身尺寸等一些表面的量化因素来衡量一辆车是否安全。■

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