当汽车发生撞击事故时,必须尽量保护乘车人免受冲击,这就需要用到吸能车身结构、三点式安全带、SRS安全气囊以及主动式头枕技术,接下来我将一一进行讲解。
为了使乘车人免受事故的冲击,需要车身发挥两个作用。第一个是尽量减小撞击带来的冲击力,第二个是利用其坚固性保护乘车人的安全。
即使汽车是以时速20km~30km的低速行驶,发生撞击事故时也会产生很大的冲击力。如果没系安全带,乘车人的身体就会强烈撞击到驾驶室的某个地方。因此为了尽量减小冲击力,需要使车身容易变形。但如果车身太过容易变形的话,就会引起驾驶室的变形,无法保护乘车人的安全。
为减小撞击的冲击力使车身容易变形的要求,和为保护乘车人安全使车身比较坚固的要求恰恰相反,而吸能车身结构能够同时满足这两项悖论式的要求。
首先,在吸能车身结构中,为了缓和冲击力,车身前后设计成了易变形的区域。具体来说,就是像手风琴中装配了风箱一样,车身框架有强有弱(图7.4)。如果不仔细看,就很难分辨出哪里强哪里弱,但总体效果很明显,就像把类似于风箱的物体嵌入纸箱中时纸箱也很容易变形一样。
图7.4 吸能车身结构
具有坚固的框架和类似于风箱的车身结构。风箱部分吸收冲击力,使乘车人免受强烈的冲击。
实际上在汽车中,车身前端的发动机室和后端的后备箱都采用了类似于风箱的吸能车身结构。最常见的撞击事故是正面撞击,其次是侧面撞击和后方追尾。在占据很大比例的正面撞击和后方追尾中,汽车利用吸能车身结构的收缩变形,能够在一定程度上吸收撞击的冲击力。
那么,发生侧面冲突时该怎么办呢?车门与座椅平行,车门与人之间几乎没有空间,因此无法加入风箱结构。即便如此也需要尽量增大空间。并且,为了将撞击车门的冲击力分散到整个车身,就需要在车门内侧安装坚固的钢管。而且还要利用车门的支柱将冲击力分散到车顶和底盘。因此,汽车生产商们通过增加驾驶室框架的坚固性,使驾驶室不易变形。
如上所述,吸能车身结构就是在使车身前后容易变形的同时加固驾驶室周围的框架。
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