其實生活中很多事物也不是越堅固,、越結實越好,很多時候在保證整體強度需要的情況下,,將物體的局部強度減小也未嘗不是一件方便于人的設計案例,,例如餅干的預斷裂設計、食品包裝袋的鋸齒設計等等,。
在車身整體結構強度的設計中其實也體現(xiàn)了引導能量傳遞的思路,,依靠部分結構的“軟”來引導和吸收碰撞時沖擊能量,而使汽車乘員艙的結構盡量不發(fā)生變形,,保證車內人員的安全,。
● 發(fā)動機艙蓋的誘導折斷設計
在車輛與行人發(fā)生碰撞時,,對于行人頭部的保護更多的是依賴于發(fā)動機艙蓋的設計,其在于行人身體接觸較多的部分會進行相應的強度和結構優(yōu)化,,讓行人的頭部得到更好的緩沖效果,。除此之外,更重要的是發(fā)動機艙蓋一般還會有誘導折斷的設計,。
● 發(fā)動機下沉設計
發(fā)動機下沉設計同樣可以算是引導能量傳遞的典型案例,,首先說發(fā)動機下沉設計并不是讓發(fā)動機在碰撞時掉下去,而是通過結構設計誘導這顆“鐵疙瘩”在碰撞過程中按一定的線路下沉到乘員艙的下部,,來保證到乘員艙的生存空間,。
在車輛受到前方撞擊時,發(fā)動機非常容易向后移動而擠入乘員艙,,駕乘人員的生命安全將會受到巨大的挑戰(zhàn),,所以目前的車輛其發(fā)動機的支撐部件一般都會設計有導向的作用,在碰撞時將發(fā)動機導向乘員艙的下部,,提高事故中駕乘人員生還的可能,。
● 中央傳動軸的潰縮、折斷設計
將發(fā)動機整體導向乘員艙下部的同時勢必會帶動傳動系統(tǒng),,所以對于四驅車型來說還要考慮的是,,如何讓中央傳動軸也跟著潰縮折斷?在吉凱恩(GKN)公司提供的中央傳動軸上,,我們看到了一種碰撞吸能的解決方案,。
除了通過傳動軸的潰縮來吸能能量,,其實很多廠家也會選擇誘導傳動軸斷裂來提升碰撞安全性,,同時也不會影響到發(fā)動機的下沉設計。
● 轉向柱潰縮,、斷裂設計
方向盤,、轉向柱等轉向系統(tǒng)部件在車輛行駛過程中發(fā)揮著不可或缺的轉向功能,然而在碰撞事故中它也有可能扮演著殺手的角色,。因為在車輛受到劇烈的撞擊時,,駕駛者的身體往往會因為巨大的減速度而向前傾,頭部或者胸部便會和方向盤發(fā)生碰撞,。
除了安全氣囊的保護,,其實轉向系統(tǒng)中的轉向柱是別有乾坤的,它能按照預先設計而潰縮變形,,將傳遞到駕駛員身上的碰撞能量減少到最低,。轉向柱吸能的方式一般有兩種,一種是通過轉向柱的伸縮,,另一種是通過折斷變形,。
在被動安全性方面,,轉向管柱的潰縮不僅能吸收一部分能量,更重要的是還能避免在碰撞過程中致使轉向管柱偏向左側或右側,,導致讓方向盤上的安全氣囊彈出角度發(fā)生變化,,影響氣囊對駕駛員的保護效果。
● “斷=安全”——油門踏板斷裂設計
相信看到“油門踏板斷裂”這幾個字的時候,,或許每個人最先想到的都是汽車失控的危險場面,,然而恰恰相反,油門踏板斷裂設計卻是出于碰撞事故中對人身安全的保護,。
油門踏板斷裂主要出于碰撞過程中對駕駛員腿部的保護,。當碰撞發(fā)生時,如果駕駛員的腳部依舊處在油門踏板上,,那么巨大的撞擊力會通過油門踏板傳遞至小腿,,造成腿部損傷。而如果碰撞時油門踏板會在一定力的作用下發(fā)生斷裂,,切斷撞擊力的傳導則能很好的保護駕駛者,。
為了避免油門踏板在正常行駛時斷裂而發(fā)生危險事故,其斷裂時的受力上限必須經過合理的設計,,并且國家在這一方面也推薦了相應的行業(yè)標準,。
● 總結
除了安全帶、安全氣囊,,在被動安全設計中其實很大一部分得益于車身結構的潰縮,、折斷吸能,例如我們所講到的防撞梁,、吸能盒,、發(fā)動機艙蓋、中央傳動軸等等都體現(xiàn)出了這樣的設計理念,。在目前的大多數(shù)汽車上幾乎都具備這些典型的吸能設計,,當然,隨著材料科學的發(fā)展,,相信我們未來能在汽車上找到更多具備吸能作用的零部件,。這就如同中國自古傳承“以柔克剛”的武術哲學,汽車也是通過自身“軟”使車身結構在撞擊力的作用下進行合理地誘導變形,、斷裂,,也正是因為這樣的“軟”才能在碰撞時更好地保護車內的駕乘人員。所以,,相信以后再提及是不是越硬越安全的話題時,,我們心中都會有自己正確的判斷。(汽車之家 文/圖 夏志猛 部分圖片來自于網絡)
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