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汽車輕量化與汽車安全的關系

2015-11-22 10:02 4843 4 原作者: 江淮秀才
簡介
安全是汽車減重后面臨的主要問題之一。從傳統上說,汽車安全的概念分為兩個部分:一是主動式安全技術,其意圖是防止事故的發生,它們的特點是提高汽車的行駛穩定性,盡力防止車禍發生。如ABS(剎車防抱死系統),EBD ...

安全是汽車減重后面臨的主要問題之一。從傳統上說,汽車安全的概念分為兩個部分:一是主動式安全技術,其意圖是防止事故的發生,它們的特點是提高汽車的行駛穩定性,盡力防止車禍發生。如ABS(剎車防抱死系統),EBDEBA(緊急剎車輔助系統),AFS(燈光隨動轉向系統),高位剎車燈,前后霧燈,后窗除霧等等。二是被動式安全技術,即事故發生后如何對乘員進行保護,車輛的被動安全系統歸納起來可分為安全車身結構和乘員保護梁大累,其中安全車身結構主要是為了減少一次碰撞帶來的危害,而乘員保護系統則是為了減少二次碰撞造成的乘員損傷或避免二次碰撞。近年的汽車安全技術開發是兩者并舉,但更重視主動安全技術。下圖給出了汽車正常行駛至發生碰撞全過程的不同階段的安全技術劃分。

汽車輕量化對汽車安全的影響也應該從主動安全和被動安全兩個方面的來分析。

1.汽車輕量化與被動安全

EvansL在對1975-1998年大量撞車事故造成的傷亡數據進行統計后得出,在兩車正面相撞的條件下,乘員死亡的比例R(車1的死亡人數/車2的死亡人數)與車輛的自身質量存在如下經驗關系:R=m2m13.58,式中m1m2分別為車1、車2的質量。由上式不難算出,對質量小于對方10%、20%的一方來說,其死亡人數將分別高于對方45.8%和122%,由此可知重量輕的車輛,在兩車之間發生碰撞時其安全性能會降低。[How to Make a Car Lighter and Safer ]

上述研究也從側面反映了汽車輕量化的重要性:也就是說降低平均車重能減少道路交通事故的凈傷亡,單車的輕量化,對于他車安全和車外人員安全。重車在保護自身乘員上有優勢,但使整體道路傷亡凈增加。

汽車重量的減少就是減少汽車發生碰撞時的能力,輕車整體動能小,有利于單車事故安全,目前多數高速碰撞事故是單車事故,城市道路車對車碰撞以中、低速為主。

2.汽車輕量化與主動安全

根據國際鋁業協會的研究結果,整備質量減輕10%,制動距離減少5%,轉向力減小6%,提高汽車行駛穩定性,這將有利于駕駛人員在汽車碰撞發生之前采取緊急措施來避免事故的發生。總之,輕量化汽車有利于各種主動安全控制措施的實施,從這個角度,汽車輕量化對安全是有利的。

汽車結構的改變、材料料厚的降低以及材料性能的變化一定會影響汽車的安全性能無論汽車重量控制的多么優秀,如果不能保證安全,這種輕量化實際上是失敗的。“如何制造一輛既安全又輕的汽車”[7]已經被研究,作者根據統計學的觀點,認為輕量化材料的應用應該制造更輕、更大的汽車,這樣的汽車能使兩車對碰時,雙方的傷害均減小,也可以減小被撞車輛的乘員的傷害,還可以降低單車碰撞時對乘員的傷害。然而目前汽車在向小型化、輕量化、智能化等方向發展,安全性能對于小型化輕量化的汽車來說是一項挑戰。未來小型化的輕量化汽車,必須以被動安全為主導,盡可能地發揮主動安全的作用,避免交通事故的發生,減少對成員的傷害。

雖然較輕的汽車在發生雙車碰撞時會增加危險的幾率,但也不可能每個人把自己的車都武裝成坦克一樣,汽車產品必須在動力學、經濟性和安全性等方面進行一個平衡。在世界各國日益嚴格的安全法規推動下,汽車行業正在致力解決輕量化與車輛安全的矛盾。要解決好這個問題,需要利用能提高零部件抵抗撞擊變形能力的高強度材料(如高強度鋼),以及具有較高的沖擊能量吸收率的材料,如鋁合金鎂合金塑料、各種金屬和非金屬泡沫材料等,設計出安全性能滿足法規要求的輕量化車身結構。從近年歐洲車身年會發表的資料看,各大汽車公司新款車身的輕量化程度在持續提高,而其安全性能大多可以達到5星級或4星級,表明汽車工業在解決輕量化與車輛安全的矛盾方面已取得了較好的效果。

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全部評論

    • 引用 2017-2-6 13:52
      謝謝樓主的分享,輕量化的前提就是要保證安全性,否則都是無稽之談
    • 引用 2016-12-21 10:32
      感謝樓主的分享!希望你能繼續支持本版塊的建設,謝謝!
      支持汽車輕量化在線!支持中國輕量化事業!
    • 引用 2016-12-2 22:41
      騎車主動安全與被動安全、輕量化與安全的關系
    • 引用 2016-4-16 21:53
      不錯,希望是官方的!

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