热搜:

品牌专区
改件仓库

关乎生命安全的溃缩区 要硬还是要软

来源:无敌汽车网 文:梁富杰 图:网络 鸣谢: 审:R.P

2018-04-12

[导读] 究竟是人们的科学知识不足,还是国内某些媒体误导了群众,无论是车祸还是小碰撞,在附近总会听到一把声音,“这车轻轻一撞就烂成这个样子,肯定不安全”。目前国内大部分人的观点认为汽车就是铁包皮,外面的“铁”一定是越硬越好,才能保护车内的人员,但事实真的是这样吗?这篇文章就是要为大家扫盲,改掉“车就是越硬越好”的想法。

“究竟是国人普遍的科学知识不足?还是国内某些媒体误导了群众?”

总之无论是大车祸还是小碰撞,在附近总会听到一把声音,“这车轻轻一撞就烂成这个样子,肯定不安全”。

目前国内大部分人对汽车安全性的观念或许依然是停留在1952年之前(为什么是1952年,后面会解释),认为汽车就是铁包皮,外面的“铁”一定是越硬越好,才能保护车内的人员,但事实真的是这样吗?这篇文章就是要为大家扫盲,改掉“车皮就是越硬越好”的想法。

已使用

为什么说大部分人观点留在1952年之前?

因为在1952年之前,全世界所有用车人群的观点就是认为高刚性且不可变形的汽车才可以保证驾驶员的安全,这样难怪,刚结束的二战就有活生生的例子:皮薄的被各种皮实的狠揍,豹王不够最好上个鼠式.(不懂军事的请自行脑补).....

奔驰安全工程师Bela Barenyi并不认同这种说法,认为汽车需要有适量的缓冲区才可以保证车内人员的安全。所以他把汽车分为三部分,第一是(尽量)不会变型的驾驶舱,而车头与车尾则是用于吸收撞击能量的区域,当时的设计就是把驾驶舱以外的区域都利用弯曲吸收撞击能量,但高刚性的驾驶舱则不会变形,大大减少传递至乘员身上的能量,这就是第一代Crumple Zone(溃缩区),这项发明在1959年首次使用在奔驰220、220 S和220 SE车型上。对不,最早提出吸能概念的不是日本车,而是德粉们膜拜跪舔的德国车........

已使用

图:在1959年首次使用Crumple Zone的奔驰220,多亏Bela Barenyi的杰出发明,使不少人在车祸中幸存。

那为什么需要这种吸能的设计呢?又是如何做到减少传递至汽车内部的能量呢?这种情况是由牛顿第二运动定律定义的。力等于质量乘以加速度,加速度为(v -0)/ t,其中t表示车辆A停车所需的时间…….不,这样解释我自己都看不懂,还是用回生动形象的方法解释给大家听好了。假设现在车辆以60km/h的时速行驶,车内的人员也是以同样的速度向前移动,假如车辆突然减速至40km/h,我们的身体因为惯性的原因依然是以60kn/h的时速向前移动,所以身体就会突然往前移动,这时安全带就保护了我们没有因为惯性飞出车外。但如果是以60km/h的速度笔直地撞向墙壁,此时身体与车辆都在一瞬间从时速60km/h降至静止,即使身体没有外伤,但不要忘记我们还有内脏,如此大的加速度会导致内脏撞击胸腔、大脑撞至颅骨,这种也是车祸中危及生命的另一种方式。

已使用

已使用

图:车坏了还可以修,人没了就什么都没了。

溃缩区的目的就是延长碰撞的持续时间,减少碰撞时的加速度。有溃缩区的汽车在碰撞时以“合理”的速率减速,瞬间加速度略微超过战斗机飞行员在离心机中培训时的加速度。但如果是没有溃缩区的汽车(例如50年代之前的汽车),在碰撞时瞬间静止,大概需要承受比战斗机飞行员多15倍的加速度(G-Force),即使身体毫无外伤,各种内脏怕是都凉了。意思就是车辆停止的时间越长,车内人员所承受的能量则越少,力=质量×加速度,如果撞击的时间从0.2秒增加至0.8秒,能量将减少75%。还能举一个简单的例子,用拳头打墙,直接硬碰硬可能会导致手臂骨折甚至脱臼,但在他们之间加一块海绵,海绵的角色就相当于溃缩区,吸收拳头的能量同时延长了拳头打到墙壁的时间,自然伤害也大大减少。这就是汽车之所以要具备吸能区的作用了,是否已经开始怀疑越硬越安全的鬼话了呢?

已使用

图:时间更长,被吸收的能量越多。

已使用

图:瞬间静止,内脏都被炒成一碟了。(图片来源自MinutePhysics)

所有的溃缩区都是利用形变来达到吸收能量的作用,但具体的设计细节制造商通常不会公布,但原理相同。溃缩区需要根据车辆的重量与大小设计,不同的车辆设计大有不同,设计师必须在抗撞击能力太差和抗冲击能力过强之间取得平衡,在可以吸收能量的同时也能保证刚性。基本的设计在于溃缩区弯曲的位置与方向,而更复杂的设计则是在不同的区域使用不同强度的金属或者其他材料,来尽可能吸收更多的动能。

已使用

图:不同部位使用的金属强度也不同,前防撞梁是最普通的铝合金,而驾驶室红色的位置就是使用强度最高的钢材。汽车安全与否的概念,跟那张你认为安全的那张皮基本可以说“毫无关系”。

已使用

图:溃缩区吸收能量的前提是,不要祸及主驾驶室,假如再往内溃缩,驾驶员就要变残废了。

还有一点被误导的是车架中防撞梁的作用。在日常城市中行驶的时速都不会很高,大部分的事故都是50公里时速以下追尾或者小刮小碰,但低速碰撞却造成前后保险杠严重变形,这可能就是导致大家认为该车不安全的根本原因,加上某些社情类媒体的推波助澜下,就让许多吃瓜群众误以为那些变形量大的车、甚至没安装防撞梁的车就是不安全或者偷工减料的代表,被各种声讨.......到底车身前后防撞梁在汽车被设计时候的作用是什么呢?如果搞不清楚这个,怎么被讨伐都有他们的道理。毕竟这里变形的是分别位于车头与车尾的防撞梁,名字里有“防撞”两字,这不就是应该刚性非常高安全部件的吗?甚至得出“没有了这个怎么保障车内人员安全?”的神鬼论调。

但可以很明确的告知各位车主和这些不负责任的媒体,防撞梁在现代汽车车架上的作用,恰好跟你们认为理论相反:无论前或者后防撞梁均通过螺栓与车架连接,主要是用于吸收中低速撞击时的能量,尤其是对撞击行人时对行人一方的腿部位置起保护作用,其应对4km/h以下的碰撞时起作用,在轻微碰撞变形后也能方便拆卸与更换。

所有的防撞梁的刚性不大,也是为了缓冲低速撞击时的能量,同时也能避免轻微撞击时把能量传至主车架导致变形。而有些车,不安装后防撞梁,在汽车安全层面上首先是合理也合法的,装与不装仅仅是“是否预计这台车后方后有人员碰撞机会”,仅此而已,某些设计师认为他们的消费者群体描画图像是会从后撞人撞墙的,那就装一个,反正装了这个也不会白送,成本一定是算在车价里的;如果不考虑倒车会撞人撞墙的,就不装了,可以省点儿成本,其实说白了就是那么屁点儿的事儿。

但这里也可以很负责任的告诉大家,以今天汽车普遍采用的车架安全结构设计里,绝大部分的车架都不会考虑后方撞击问题的,所以绝大部分承载式车架均没有延伸至车尾的辅助大梁结构,此时后防撞梁并不是车架能起关键作用的安全防护设备,也就是说,中高速的撞击它起不了丁点儿的防护作用,而低速撞击时,又会因为有两个连接点而导致整个车身后部变形,对于修复的难度会大增甚至产生不可逆转的车架的整体变形。说了怎么多,弄清楚“后防撞梁”了吗?以我看来,后防撞梁就是可有可无的部件,甚至装了比不装问题更大,至于某些要拿这个问题跟主机厂要广告费的,为了博眼球的媒体,当然没有就是最好的。

已使用

图:这是车架前方的防撞梁作用说明,但注意了,蓝色部分是前部拥有的辅助大梁结构,而绝大部分轿车和SUV的车架后部是没有这个结构的,如果后方有防撞梁结构的话,自己可以用高中学过的物理和几何知识想象一下。

至于汽车究竟是要硬还是软,我觉得最正确的说法是要保持平衡,软的地方能保证吸收能量,而硬的地方要保证能保护到驾驶员,这才是一台安全的汽车。还有那些一看到变形就说这台车不安全的人,尤其是那些喜欢拿着这种问题兴风作浪的所谓媒体与自媒体们,我劝你们先去普及一下常识,不要在这乱吼一通,如果真的驾驶一台你们口中说的像钢铁一样坚硬的汽车,这才是真的坑害人!

本文全部图片来自网络,如图片著作权人对本网站转载或使用有异议,请与本网站联系。

(本文内容知识产权及版权属无敌汽车网所有,任何转载必须经本网同意,如有抄袭或未经授权转载均属违法,本网保留追诉权利。)

提示:键盘左右"← →"按键也可以翻页


相关评论

无敌APP苹果版

无敌APP安卓版

无敌微信公众号