不走尋常路，那些“不安于室”的氣囊們
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
說到汽車上的安全技術(shù)和設(shè)備，花樣是越來越多了。在之前的成都車展上，筆者就在沃爾沃的展臺看到了一項(xiàng)新的安全技術(shù)展示：行人安全氣囊。作為不走尋常路的氣囊，這款安全氣囊并非氣囊家族的獨(dú)一份。筆者對于汽車的安全技術(shù)較為感興趣，這里也跟各位看官掉掉書袋，說說那些不走尋常路的氣囊們。熟知的，就當(dāng)復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)，沒聽過的，也來漲漲姿勢。
沃爾沃：行人安全氣囊
2008年，沃爾沃發(fā)表了2020愿景：到2020年，不會再有人在沃爾沃汽車上受到嚴(yán)重或致命的傷害。為了實(shí)現(xiàn)這個愿景，沃爾沃在預(yù)防安全系統(tǒng)和被動安全系統(tǒng)上下了很大功夫，并陸續(xù)推出了三項(xiàng)安全技術(shù)——城市安全系統(tǒng)、行人安全檢測系統(tǒng)以及行人安全氣囊。作為本文主角君之一的行人安全氣囊，顧名思義，與常規(guī)的安全氣囊不同，是用來保護(hù)行人的安全。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的《道路安全全球現(xiàn)狀報(bào)告》，在全球的交通事故遇難者中，行人的比例占22%，其中歐洲為27%，美洲為23%，而我國為25%，僅次于摩托車駕駛者的比例。于是，對應(yīng)的保護(hù)行人安全的安全技術(shù)開始提上研發(fā)日程，Euro-NCAP的碰撞規(guī)則中也加入了關(guān)于行人保護(hù)的條款。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有75%的交通安全事故發(fā)生在40公里/時(shí)以內(nèi)，所以沃爾沃的行人安全氣囊系統(tǒng)的作用時(shí)速在20-50公里/時(shí)之間。當(dāng)車輛在這個時(shí)速段內(nèi)發(fā)生碰撞時(shí)，均勻分布在前保險(xiǎn)杠中的7個行人腿部傳感器能夠立即對發(fā)生碰撞的物體進(jìn)行判斷，如果判斷為行人腿部則將信號傳遞給控制單元，安全氣囊從引擎蓋后方彈出。整個過程能在一秒內(nèi)完成。安全氣囊彈出后，能夠覆蓋風(fēng)擋玻璃下方三分之一面積和A柱下方區(qū)域，并且引擎蓋會被抬高10厘米，從而形成碰撞緩沖區(qū)。
大多數(shù)汽車制造商在研發(fā)時(shí)繞開了行人安全氣囊，他們認(rèn)為行人安全氣囊會遮擋駕駛員的視線，可能會造成更大的傷害。沃爾沃的這款安全氣囊展開后只占據(jù)了風(fēng)擋玻璃下方三分之一的面積，不會影響駕駛員的視野。同時(shí)，這種布局可以防止行人撞到汽車的引擎蓋、A柱或者風(fēng)擋玻璃。在有行人受傷或死亡的交通事故中，行人受到的傷害大多來源于此。
行人安全氣囊的首次展出是在2012年的日內(nèi)瓦車展上。目前，行人安全氣囊僅在V40上可以選配，其他車型均無配置。
奔馳：制動氣囊
2009年，奔馳將一輛S400混合動力車改裝成了安全試驗(yàn)專用車輛，這輛車上囊括了奔馳所有先進(jìn)的安全技術(shù)，比如高級駕駛員輔助系統(tǒng)、自適應(yīng)約束系統(tǒng)和集成安全系統(tǒng)等。在所有這些安全技術(shù)中，最為突出的就是制動氣囊了——安裝在汽車底盤上的氣囊，能用于空氣制動，也能在交通事故中起到保護(hù)作用。
制動氣囊安裝在前軸和底盤之間，當(dāng)PRE-SAFE系統(tǒng)檢測到即將發(fā)生碰撞時(shí)會被彈出，主要有幾下幾個功用：
1.通過增大車輛與地面間的接觸面積，增加兩者之間的摩擦力，輔助減速；
2.減小汽車剎車時(shí)的下壓力，防止車輛過度“俯沖”。
制動氣囊的靈感來自于噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)和短程賽車的減速傘。早在1952年，奔馳就在勒芒賽車上實(shí)驗(yàn)了空氣制動——駕駛員可以在減速時(shí)將賽車頂部的金屬板調(diào)整到豎直位置，增加氣動阻力。
在車輛行駛過程中，當(dāng)PRE-SAFE系統(tǒng)的傳感器檢測到即將要發(fā)生碰撞時(shí)，除了進(jìn)行緊急剎車外，同時(shí)也會彈出制動氣囊，由于制動氣囊是被彈向地面，能夠增加車輛與地面間的摩擦力，提供額外的制動力。制動氣囊可以提供兩種不同的制動力：當(dāng)只需要輔助減速時(shí)，充入的為低壓氣體，制動力較?。欢?dāng)要發(fā)生碰撞時(shí)，氣囊即被充入高壓氣體，制動力較大，能夠?qū)④嚿硖Ц?厘米，減小汽車下壓力并輔助剎車。
制動氣囊相當(dāng)于額外的汽車潰縮區(qū)。奔馳的工程師做過測試，在50公里/時(shí)的車速下，制動氣囊產(chǎn)生的額外減速度相當(dāng)于將車頭增加了180毫米。這套系統(tǒng)的優(yōu)勢也是很明顯的：
1.最大減速度能夠達(dá)到20米/秒2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過車輪的制動能力；
2.在急剎車時(shí)，通過抬高車身高度，補(bǔ)償剎車產(chǎn)生的下壓力，增加車輛穩(wěn)定性；
3.抬高車身高度時(shí)，也會將座椅抬高3厘米左右，從而減小急剎車時(shí)安全帶的預(yù)張緊度，防止對乘員的潛在傷害；
4.如果車輛撞到行人或小動物，可以防止行人和小動物滾入車底，造成二次傷害。
除了制動氣囊之外，在奔馳的S400安全試驗(yàn)車上，還有一種特殊的安全氣囊——安全氣簾。安全氣簾位于正副駕駛座之間，僅在副駕駛上有人時(shí)才有可能彈出。
福特：安全帶上的氣囊
在現(xiàn)代汽車上，安全帶已經(jīng)成為了最為重要的安全設(shè)備之一。然而安全帶本身也存在安全隱患，在急剎車或者車輛被追尾時(shí)，由于慣性作用，前傾角度越大，安全帶產(chǎn)生的勒緊力也就越大，從而可能對肋骨和內(nèi)臟造成損傷。
為了解決這個問題，2009年，福特設(shè)計(jì)了一款全新的安全帶用以保護(hù)乘員安全——?dú)饽野踩珟?。在檢測到發(fā)生了預(yù)設(shè)碰撞強(qiáng)度的撞擊時(shí)，安全帶內(nèi)置的氣囊即會彈出，增加安全帶與乘員之間的接觸面積，減小沖擊力，輔助安全帶保護(hù)乘員安全?？紤]到車輛后排乘客多為小孩和老人，這款新式安全帶僅裝在后排座椅上，保護(hù)后排乘客的安全。
從外表上來看，這款安全帶看起來和一般的安全帶并沒有什么不同，只是在受到撞擊時(shí)，能夠從安全帶中彈出氣囊。氣囊彈出后，由于接觸面積增加，緩沖沖擊力的效果得到提升，是普通安全帶的5倍，同時(shí)也能夠更好地將乘員固定在座椅上。
在大部分車輛上，后座并沒有安裝安全氣囊，因此安全帶成為了撞擊時(shí)主要的保護(hù)措施。常規(guī)的安全帶，在發(fā)生碰撞時(shí)，因乘員身體與安全帶接觸的面積較小，在沖擊力較大的情況下，很容易導(dǎo)致頸椎、肋骨骨折，內(nèi)臟受損和瘀傷，對青少年來說更是如此。這也是為什么八歲以下的孩子最好坐在兒童座椅上的原因，兒童座椅的安全帶是專門針對兒童特殊設(shè)計(jì)的，其勒住的是兒童身上骨頭最堅(jiān)固的部位。而由于能夠更大幅度減小沖擊力，這款安全帶同樣適用于兒童座椅。另外，彈出的氣囊還能夠給頭部和頸部額外的支撐，即便在乘員睡著了腦袋耷拉在安全帶上的時(shí)候，也能提供額外防護(hù)。
在發(fā)生碰撞時(shí)，安全帶內(nèi)置的氣囊能夠在40毫秒的時(shí)間里展開。氣囊的充氣裝置安裝在汽車后座下方，所充氣體為冷壓縮氣體，因此膨脹速度與汽車安全氣囊相比要慢很多，能防止氣囊本來可能給乘員帶來的傷害。為了增加舒適性，福特在設(shè)計(jì)時(shí)增加了安全帶的寬度和柔軟度，以期增加后排乘員安全帶的使用率。在這項(xiàng)技術(shù)公布之前，美國國家公路交通安全局曾做過統(tǒng)計(jì)，僅有60%的后排乘員會系安全帶，而前排的數(shù)字為83%。國內(nèi)的數(shù)字要更低，有交規(guī)高舉在前，駕駛員系安全帶比例一般較高，約90%左右，但是副駕駛不到55%，乘員僅為5%。
雪鐵龍：Airbump
Airbump在嚴(yán)格意義上來說和前面提到的三位不屬于同一種氣囊，因?yàn)锳irbump并不是在用的時(shí)候才充氣的，而是預(yù)先就充好了氣。作為雪鐵龍Cactus概念車上的最為奇葩的設(shè)計(jì)，車云菌在之前介紹Cactus的文中就有提到。
Airbump說起來也很形象，就是air+bump，在Cactus的前后保險(xiǎn)杠和車身兩側(cè)都能看到。筆者一直認(rèn)為Airbump由來的真相是這樣的：設(shè)計(jì)師想在Cactus車身上增加一點(diǎn)裝飾以顯出這款概念SUV的獨(dú)特之處，于是就在車身兩側(cè)各加了一塊被橡膠覆蓋的區(qū)域。加完了就想起來剛被吐槽“華而不實(shí)”呢，可不能落實(shí)這個罪名，怎么辦？看到Hybrid Air的設(shè)計(jì)師靈光一閃，在橡膠里頭放上一些小氣囊，就說這是防刮蹭用的，這不就有實(shí)際功效了么！然后為了讓這個功能名副其實(shí)，再在前后保險(xiǎn)杠上也各加兩個。
調(diào)侃歸調(diào)侃，這個Airbump確實(shí)還能起到一定的作用。Airbump里面的氣囊并不是在碰撞之前或瞬間充氣的，而是本身即含有一定量的氣體，在車輛之間刮蹭時(shí)起到緩沖的作用，而Airbump外面的橡膠也能在一定程度上保護(hù)氣囊不被擠破。同時(shí)，前后保險(xiǎn)杠的Airbump對于行人來說也能起到緩沖作用，雖然杯水車薪，但也聊勝于無。
小結(jié)：
隨著科技的發(fā)展，安全技術(shù)的分類也越來越多，主動安全系統(tǒng)、被動安全系統(tǒng)、預(yù)防性安全裝置、保護(hù)性安全裝置等等。安全氣囊在之前只能作為被動安全裝置，甚至在預(yù)設(shè)壓力不當(dāng)時(shí)，還會對車內(nèi)乘員產(chǎn)生傷害。然而，事實(shí)再一次證明了只有想不到?jīng)]有做不到，行人安全氣囊、制動氣囊、安全帶上的氣囊還有車身上的氣囊……或許以后還會有頭枕氣囊代替如今的非充氣式主動頭枕。不過，歸根結(jié)底，科技僅僅是輔助手段，只能治標(biāo)不能治本。在現(xiàn)在發(fā)生的交通事故中，由人的因素導(dǎo)致的占據(jù)到了90%，所以，安全行駛最根本的方法還是“治人”。
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