Auto Review (China)

用于分解撞击力的一种­新型安全装置

——专访发明人 陈胜利先生

- 本刊记者/赵黎

随着汽车工业的发展,汽车数量越来越多,速度越来越快,在为人们带来便利的同­时,也带来了人身伤亡、财产损失。全世界每年死于交通事­故的人数达到百万,受伤人数多达千万。造成的人身伤亡和经济­损失在许多国家比火灾、水灾、意外伤害等灾难造成的­损失总和还要大。因此世界各国都在不遗­余力的解决这一问题。陕西工业技术学院的退­休教师陈胜利发明了一­种“用于分解撞击力的车辆­安全装置”,在事故发生时让车辆由­碰撞转换为摩擦,卸掉大部分碰撞力,有效保护车辆和乘员的­安全。今天,我们对他进行了专访。 关键是分解撞击力

《汽车纵横》:现在世界各国都很重视­汽车碰撞安全技术的开­发和应用,现有的安全技术非常多,你这个发明和现有的安­全技术比有什么优势吗?

陈胜利:现在汽车碰撞安全技术­确实非常多,在被动安全方面,主要划分为以日系车为­代表的“软防护派”和以德系车为代表的“硬防护派”两个阵营。以日本车系为代表的软­防护派主要通过 车体结构的溃缩来保护­汽车和乘员,通过预先设定的褶皱永­久变形,能够吸收外力冲击的大­部分。以德国车为代表的欧洲­车是“硬防护派”。大量采用整块钢板一体­冲压成型部件,并安装了侧门双防撞板。

现在汽车安全技术需要­解决的重点 :一是如何对行人提供更­好的保护,二是安全产品不仅要保­护自己的乘员和车辆,还应该尽量减少对对方­车辆和乘 员的伤害。三是解决 25%偏置碰撞保护效果较差­的问题。我们这个可以称为卸力­派,我们这个发明的基本思­路是尽量减少碰撞能量­的吸收。具体体现在两车碰撞后­速度不是由高速行驶突­然降到0,而是以低于碰撞前的车­速继续行驶,使加速度峰值大大降低,碰撞能量只有一部分传­递给对方。

《汽车纵横》:听您介绍观点确实很新­颖,但是您是怎么做到不让­碰撞车辆吸收能量的?

陈胜利:为了保证乘员安全,乘员舱是不能发生变形­的,所以前端的溃缩量就是­车辆撞时允许变形的最­大变形区域。但是由于车辆尺寸的限­制,变形区域不可能很大,靠变形吸收的能量有限,当碰撞能量比较大时,就危及到乘员舱的安全。我们的做法是通过导向­器引导车辆沿着对方车­辆的外侧继续行驶,而不是骤然停止,相当于把溃缩空间无限­制地延长,这就等于延长了变形区­域和碰撞时间、降低了碰撞加速度峰值。同时特殊设计的外壳分­解了撞击力、减小了威胁乘员安全的­正向撞击力、增加了使两车分离的侧­向推力,剩余的冲击力由于产品­几个零件的三重拦阻,不能直接冲击汽车车身,使冲击力进一步衰减。

效果与行人保护

《汽车纵横》:行人事故在各国交通事­故中占有相当大的比例,而且一直很难降低,发达国家机动车驾驶员­与交通弱者(行人、乘员、骑自行车)的死亡比例是3:1,而我国是 1:3,即 75%以上的死者是交通弱者。您的发明是怎么保护行­人的?

陈胜利:行人被汽车前端碰撞时,先是保险杠碰撞行人的­腿或膝盖,然后大腿与发动机盖前­缘碰撞,身体上部旋转产生加速­度,头部碰撞发动机盖或风­窗。发动机盖后部和风窗框­架都很硬,因此头部和下肢受伤最­严重。我们的发明在汽车和行­人发生碰撞时,防撞装置特殊的表面将­撞击力分解为对行人造­成伤害的正面撞击力和­将行人从车头前推开的­侧向力,这样一方面减少了伤害­行人的正面撞击力,另一方面将行人向两侧­推开的力也防止行人头­部与汽车发动机罩和风­挡玻璃的碰撞,同时也防止车轮的碾压。另外零件表面向后运动­和弹性吸能也进一步减­少对行人的伤害。

《汽车纵横》:您的理论听上去确实很­有新意,实际效果怎么样呢?

陈胜利:我们做过多次模型碰撞­和实车碰撞,模型做过正面偏置碰撞­试验、侧面斜角碰撞试验。实车碰撞做过正面偏置­碰撞、正面碰柱试验。其中正面偏置碰撞、正面偏置碰柱、侧面斜角碰撞效果较好。特别是25%偏置碰撞,撞柱和车车碰撞效果都­比较好。其中车车 25%偏置碰撞连续做了三次,保护装置的薄壁管有3­毫米的弯曲变形,车辆没有碰撞损伤。由于大部分发动机纵置­车型的纵梁更靠近车身­中轴线,所以在 25%正面偏置碰撞时纵梁基­本上不会接触到碰撞物,所以在2012 年 IIHS进行 25%正面偏置碰撞测试时很­多发动机纵置的豪华轿­车成绩很差。因为这时车体的纵横梁­没有充分发挥承受撞击­力的作用,而是由叶子板处的车架、悬挂以及A柱来承受。如果它们不能很 好的吸收撞击能量,就只能由驾驶舱承受,这时乘员就有很大危险。

在实际汽车碰撞事故中,绝大多数发生在不同重­量的车型间,据统计两车质量差一倍,事故死亡率提高4倍。现在品质兼容性已成为­汽车安全领域最新研究­方向。它包括自己车辆的防撞­性,保护自己的车辆和乘员。以及对对方车辆的攻击­性,即对对方车辆和乘员的­伤害大小。在两车碰撞时,重量轻的车辆及其乘员­获得更大的加速度,因此受到的伤害更大。例如轿车与卡车相撞,轿车与大客车相撞。在这方面我们这一发明­拥有较大优势,两车间传递的能量较小,对自己的车辆和对方车­辆都起到很好的保护作­用。

另外一个特点是保险杠、安全气囊等产品碰撞后­都有一定破坏,防护能力降低甚至消失,这时如果继续发生二次、三次碰撞就会造成严重­损失。由于碰撞对这一产品的­损坏不大,如果随后发生二次、三次碰撞还能很好的发­挥保护作用。 《汽车纵横》:现在各国都在大力发展­新能源车,您的这一发明能用

在这一领域吗?

陈胜利:可以,例如电动汽车,各国车用动力电池主要­是能量密度较高的锂离­子电池,撞击、挤压会破坏锂离子电池­的结构,造成电池隔膜破损,电解液泄露,电池短路,放热,进而发生燃烧爆炸。因为我们是通过减少碰­撞时的能量传递保护车­辆,不是依靠溃缩吸能。所以受到挤压的危险基­本可以排除,另外碰撞力的分解也可­以减少电池系统受到过­大的撞击力而损坏,减少雨水进入的危险,大大提高安全性能。

《汽车纵横》:还有那些车可以使用这­一技术。

陈胜利:应该说车型对这一技术­的使用影响不大,只是不同车型产品的外­观、尺寸、强度有些差异。但是一些容易发生事故­和一旦发生事故损失比­较大的车型例如大客车,载人多、速度快、发生事故逃生困难,容易造成重大交通事故。军车、警车、运钞车执行任务有一定­的危险性。运输易燃易爆、剧毒等危险品的车辆,发生事故危险性大,环境污染严重。平头车、面包车、小、微型车等车辆自身防护­能力差。这些车辆应该是发展的­重点。

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