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汽車碰撞測試是如何進(jìn)行的
2016-4-13 閱讀(964)
汽車碰撞測試能夠幫助每一款新車測試其防撞性能，人們可以根據(jù)其評分作為該車是否安全的參考。在碰撞測試中，測試用的假人會經(jīng)受無數(shù)次的摧殘，從而令測試人員獲取各項(xiàng)參數(shù)。毋庸置疑，汽車的被動安全性能將會持續(xù)提升，交通事故死亡率的趨勢也呈下降趨勢。然而，汽車碰撞事造成的傷亡率仍然在所有事故中占據(jù)很高比例。
除了材料和工藝的進(jìn)步之外，汽車碰撞測試項(xiàng)目也是提升汽車安全性能的原因之一。那么汽車碰撞測試是如何進(jìn)行的呢？
碰撞假人的作用
碰撞假人的zui主要作用是代替人類在測試中承受碰撞，以使碰撞測試達(dá)到與現(xiàn)實(shí)碰撞zui接近的水平。另外，顯然碰撞測試是不可能讓真人參與的。
在美國，所有的前方碰撞測試均采用Hybrid III型號假人，這么做是為了保持測試結(jié)果的一致性。假人材質(zhì)基于人體生理特質(zhì)采用仿制材料。例如，假人的“脊柱”是由金屬圓盤和橡膠墊交錯而成。
為了模擬各種體型的人類的碰撞過程，假人也采用多種尺寸，并且還以百分比和性別進(jìn)行分類。例如，采用50百分位（fiftieth-percentile）“男性”假人，說明本次測試模擬的是中等身材的男性。
假人中除了仿制人體材質(zhì)外，還包含了3類傳感器，分別為加速度計、載荷傳感器以及移動傳感器。
加速度計
該設(shè)備用于測量特定方向上的物體加速度。獲取的數(shù)據(jù)可用于判別假人的“受傷”可能性。加速度就是速度變化率。碰撞中導(dǎo)致人體受傷的罪魁禍?zhǔn)拙褪羌铀俣?，例如將頭部用力撞墻，由于墻體堅硬，因此頭部會突然靜止，速度變化過快，從而受傷；而對象如果是枕頭，由于枕頭很容易形變，因此加速度并不大，頭部就不會受傷。
假人中包含了許多加速度傳感器。在假人頭內(nèi)部，加速度計將負(fù)責(zé)收集3個方向的加速度情況，前后，左右以及上下方向。在胸部、骨盆、腿部、足部和身體其他部分也安裝有加速度傳感器。
負(fù)載傳感器
在假人內(nèi)部還裝有載荷傳感器，負(fù)責(zé)收集假人在碰撞過程中所受力的大小。
位置移動傳感器
移動傳感器安裝在假人胸部，用于測量碰撞過程中胸部偏移量。
碰撞過程
美國國家道路交通安全管理局NHTSA為NCAP項(xiàng)目中了2項(xiàng)必要測試：
35英里/時前方碰撞：在車速為35英里/時（56公里/時）條件下，汽車垂直撞向混凝土障礙物。相當(dāng)于汽車以該車速撞向另一輛同等重量的汽車。
35英里/時側(cè)方碰撞：采用一臺重1368千克，并安裝有可變形“保險杠”的滑車撞擊車輛側(cè)面。這是模擬汽車在穿越十字路口時被側(cè)面的闖紅燈車輛撞擊?；嚨膶?shí)際撞擊速度其實(shí)是38.5英里/時，但由于滑輪與滑車之間原本就呈一定傾斜角，因此換算一下撞擊速度則正好為35英里/時。
碰撞假人涂漆
假人被安置進(jìn)碰撞測試車之前，工作人員將為其圖上漆料。以此來判斷測試中假人的哪些部分受到了撞擊，從上圖中可以看出，假人的臉部涂上了藍(lán)色漆料，而在碰撞中彈出的安全氣囊上有藍(lán)色漆印，那就說明假人的臉部的確是接觸到了氣囊。而其膝部涂上了紅色漆則撞擊到了轉(zhuǎn)向柱。
測試人員將假人涂漆部位與車內(nèi)發(fā)現(xiàn)對應(yīng)顏色觸碰的部位配對。研究者以此可以針對性地針對某一處進(jìn)行改進(jìn)，緩解同類碰撞的嚴(yán)重性。
顯然，從字面理解，所謂碰撞就是沒有碰撞，這當(dāng)然是不可能的。但是假設(shè)一輛車即將發(fā)生碰撞，如何才能結(jié)合所有的安全系統(tǒng)讓車中的乘客受到zui小的傷害呢？
在碰撞事故中受到傷害的大小主要取決于乘客吸收動能的大小。當(dāng)人體以35英里/時的速度運(yùn)動時，具有一定的動能。在碰撞后，人體隨車輛一起*停止（前提是沒有飛出車外），此時的動能變?yōu)榱恪榱藌ui大程度降低受傷率，動能從某項(xiàng)數(shù)值變?yōu)榱愕倪^程越緩慢越好。這一點(diǎn)上，車中的一些被動安全設(shè)施能夠起到幫助。
假設(shè)理想狀態(tài)下，車內(nèi)安全帶預(yù)緊器和力限制器會在汽車發(fā)生碰撞后的極短時間內(nèi)作用，前者作用的時間點(diǎn)在安全氣囊彈開之前。安全帶能夠吸收一些人體因慣性而向前的沖力，間接減緩此后安全氣囊彈出時對人體造成的沖擊力。幾微妙后，安全帶的拉力過大或?qū)θ梭w造成損傷，此時拉力限制器介入工作，令安全帶的束縛力不那么大。緊接著，安全氣囊彈出，吸收人體前沖力，保護(hù)人體免于撞擊到車內(nèi)堅硬物體。
在上述假設(shè)場景中，車內(nèi)各項(xiàng)被動安全系統(tǒng)協(xié)同工作，令乘客或司機(jī)減速。若司機(jī)沒有系上安全帶，那么*階段的保護(hù)就不存在，而后司機(jī)撞擊安全氣囊的力也會更大，嚴(yán)重時甚至?xí)粴饽覔魰?。如今許多汽車中配備安全帶預(yù)緊器和拉力限制器，也有一些車中已經(jīng)配備了更*裝置。
更*被動安全系統(tǒng)
安全氣囊如今存在于汽車的每個角落，保護(hù)各位置乘客的安全。雖然這一技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但仍然有進(jìn)步的空間，今后的被動安全系統(tǒng)將更加智能。
目前已經(jīng)存在一種智能安全氣囊，能夠根據(jù)司機(jī)座椅位置、司機(jī)重量的不同，調(diào)節(jié)彈出時的速度和壓力。
一些時候安全氣囊彈出時會對人體造成傷害甚至死亡。因此全新的前方安全氣囊技術(shù)的應(yīng)用非常謹(jǐn)慎，美國因此還對聯(lián)邦機(jī)動車輛安全標(biāo)準(zhǔn)（Federal Motor Vehicle Safety Standard）208號文件進(jìn)行了修正。修正內(nèi)容為，在未來的幾年中，汽車制造商必須將這款新的安全氣囊系統(tǒng)裝入旗下車型中。將來的座椅安全帶也將根據(jù)人員的重量和位置調(diào)整張緊力。
技術(shù)讓汽車更安全、更智能。在碰撞測試中雖然會撞毀許多新車，但其背后的價值則是提升汽車的整體安全性。
