Sep 12th, 2008, 22:46 | #1 |
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从烤肉被撞事故谈汽车的吸能原理
今天,403高速上刚发生了皮卡与烤肉相撞的事件,皮卡司机轻伤,烤肉变成一团废铁,上面两人全碎了,现场十分恐怖,这一事又让我们想起了日系车所大力提倡的的吸能原理. 汽车钢板的厚薄,与汽车安全有没有关系?这是一直困扰消费者的一大难题。过去,常看到一些报刊刊载文章告诫消费者:要走出“钢板越厚越安全”的误区。他们认为,车体发生碰撞冲击,钢板厚与薄根本不起作用,决定整车安全的要素是车身结构和主被动安全系统。 上述观点听起来很有道理,但总让人存有一定的疑虑。 以下我们来探讨这一问题,当前汽车的碰撞实验的一个陷阱就是:不同车型都是对着质量和强度都是无限大的被撞物冲击。然后以此作为证据,来证明自己汽车的安全性其实是差不多的,这是极端错误的。 举个例子:拿鸡蛋对着锅台碰,你可以发现所有的鸡蛋碎了,而且都碎得差不多,于是可以得出鸡蛋的安全性都差不多。可是你拿两个鸡蛋对碰呢,结果是一边损坏一半吗? 错!你会发现,一定只有一个鸡蛋碎了,同时另一个完好无损! 问题出现了:为什么对着锅台碰都差不多,但是鸡蛋之间对碰却永远只有一个碎了?这个实验结果与汽车碰撞有关系吗? 原因就在于:当结构开始溃败时,刚度会急剧降低。让我们仔细看一下鸡蛋碰撞的过程吧!1,两个鸡蛋开始碰撞一瞬间,结构都是完好的,刚性都是最大;2,随着碰撞的继续,力量越来越大,于是其中一个刚性较弱的结构开始溃败;3,不幸发生了,开始溃败的结构刚度急剧降低,于是,开始溃败就意味着它永远溃败,于是所有的能量都被先溃败的一只鸡蛋吸走了。 我们在看看汽车之间的碰撞吧(撞锅台,大家的结果当然都一样!)。1,开始,两车的结构都是完好的,都在以刚性对刚性;2,随着碰撞的继续,力量越来越大,于是刚性较弱的A车的结构开始溃败,大家熟知的碰撞吸能区开始工作;3,不幸再次发生,因为结构变形,A车的结构刚度反而更急剧降低,于是开始不停的“变形、吸能”;4,在A车的吸能区溃缩到刚性的驾驶仓结构之前,另一车的主要结构保持刚性,吸能区不工作。 结论:两车对碰,其中一个刚度较低的,吸能区结构将先溃败并导致刚度降低,最终将承受所有形变,并吸收绝大部分的碰撞能量。 这就是为什么你总可以看到,两车碰撞时,往往一车的结构几乎完好无损,另一车已经是稀哩哗啦拖去大修! 回到最近一个一直很热的话题:钢板的厚度对安全性有影响吗?答案不仅是肯定的,而且大得超出你的想象:钢板薄20%不是意味着安全性下降20%或者损失增大20%, 而是意味着你的吸能区将先对手而工作,并将持续工作到被更硬的东西顶住(可能是你的驾驶舱), 并承担几乎全部的碰撞形变损失! 总结:在车与车的碰撞中,输家通吃。所以一个拿汽车的刚度开玩笑的车厂,它根本不在乎你的生命。 你永远不能在碰撞实验中看到,不同车型之间的碰撞。因为哪怕就弱那么一点,结果就是零和一的区别!太惨了!看到就没人买了! 附:一些特殊例子的解释: 一,轻微碰撞,两车的车灯都碎了。解释:强度高的车灯先碰碎了强度低的车灯,但是在继续的过程中,被后面强度更高的金属杠撞碎。所以在碰撞的瞬间,还是只有一个破碎! 二,中等碰撞,B车防撞杠有轻微痕迹,A车严重变形。解释:塑胶防撞杠弹性大,所以实际上两车的吸能区的前杠直接隔着杠相抵。强度高的那个吸能区不变形,强度低的那个吸能区变形后,导致较严重的严重损坏。 三,猛烈碰撞,两车的吸能区都溃败了。解释:1,刚度低的A车吸能区先溃败退缩,一直到被刚性很强的驾驶舱结构抵住。2,如果还有能量,B车车头吸能区不敌A车驾驶舱,也开始溃败吸能。3,最后如果还有能量,两车驾驶仓结构直接碰撞。聪明的你应该可以看出,刚度高的B车驾驶员在缓冲两次后才发生驾驶舱的直接碰撞,你希望是在那个车里面! 四,吸能区的结构复杂多了,哪是鸡蛋可以比的。解释:结构的完整性是刚度的最重要保证。越复杂的结构一旦开始溃散,刚性消失的越快。 业内终于有人提出,认为钢板的厚与薄对安全不仅有影响,而且大得超出想像:钢板薄意味着吸能区将先于对手而工作,并将持续工作到被更硬的东西顶住,极有可能是驾驶舱,并承担了几乎全部的碰撞形变损失。 这下懂了:钢板实际上是车辆安全的第一道防线,如钢板太薄,第一道防线就会不堪一击,后果就可想而知了。由此不仅联想起另外一个问题:当前汽车碰撞实验中存在的一个误区。任何一次碰撞实验,都是不同车型对着质量和强度无限大的被撞物冲击,钢板的厚与薄就不会有很大的区别。 可是,交通事故的发生,各种情况都有,比较多的还是车与车之间的对撞,钢板薄的必定撞不过钢板厚的。有人举了一个例子:拿鸡蛋对着锅台碰,所有的鸡蛋都碎了,而且碎得差不多;可是,拿两个鸡蛋对碰,结果鸡蛋壳薄的一定是碎了,而鸡蛋壳厚的却完好无损。这个例子举得太形象了,很有说服力。 当然,“决定整车安全的要素是车身结构和主被动安全系统”这一说法并没有错,但与钢板必须保持一定的厚度是不矛盾的。板材厚薄和车身结构讲究的是车体安全,主被动安全系统在许多方面注重的是驾乘人员的安全,两者都很重要,缺一不可。 所以,买车时,真要好好考虑了,是要省油,还是要在关键时刻救命. |
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Sep 13th, 2008, 12:26 | 只看该作者 #8 |
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就是绝对碰撞和相对碰撞的问题,一个在GM工作的朋友经常和我谈起这些问题。他的解释是: 碰撞试验中都是绝对碰撞,拿汽车撞墙,这些试验中大部分Body-On-Frame (BOF)车型的车都不如unibody的车碰撞结果好,典型的例子就是SUV, pickup和超大型美国轿车(panther平台的车)。原因是这些车没有crumple zone,仅仅在车头安装了一个clip。在碰撞试验的速度下车头完全损毁,但是由于没有塌缩区,对保护驾驶员是不利的。crumple zone的设计是必要的,在设计允许的速度下,驾驶员完全不会受到前方物件的撞击。 道路交通事故中的碰撞都是相对碰撞,质量不同的车之间的碰撞,碰撞时速度差异很大,动量也不同。这种情况下BOF的车型在大多数情况下占优势,因为没有了crumple zone,在钢板可承受的限度范围内车是不会变形的,而同等的unibody车依然会变形吸能。这就是为什么大部分警车和出租车都使用Crown Victoria的原因,因为它是BOF结构,用警察的话就是can do little bit of ramming and still be put together without high cost。 但是总的来说,大型unibody的车时最安全的,既有质量上的保护,也有结构上的保护。小型unibody的安全性差些,相对碰撞下动量太小。BOF的车,尽管很多皮卡和越野依然使用,但并不是最安全的。 以下这篇文章讨论了BOF和Unibody的比较优缺点: http://findarticles.com/p/articles/m...78/ai_20160852 http://www.standardshift.com/forum/v...813010182c7587 http://answers.yahoo.com/question/in...1172848AA4w2wf |
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