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汽車碰撞測(cè)試是如何進(jìn)行的
2016-4-13 閱讀(1143)
汽車碰撞測(cè)試能夠幫助每一款新車測(cè)試其防撞性能，人們可以根據(jù)其評(píng)分作為該車是否安全的參考。在碰撞測(cè)試中，測(cè)試用的假人會(huì)經(jīng)受無(wú)數(shù)次的摧殘，從而令測(cè)試人員獲取各項(xiàng)參數(shù)。毋庸置疑，汽車的被動(dòng)安全性能將會(huì)持續(xù)提升，交通事故死亡率的趨勢(shì)也呈下降趨勢(shì)。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(cè)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(cè)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(cè)試中承受碰撞，以使碰撞測(cè)試達(dá)到與現(xiàn)實(shí)碰撞zui接近的水平。另外，顯然碰撞測(cè)試是不可能讓真人參與的。
在美國(guó)，所有的前方碰撞測(cè)試均采用Hybrid III型號(hào)假人，這么做是為了保持測(cè)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(cuò)而成。
為了模擬各種體型的人類的碰撞過(guò)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(shuō)明本次測(cè)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(jì)、載荷傳感器以及移動(dòng)傳感器。
加速度計(jì)
該設(shè)備用于測(cè)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)拙褪羌铀俣龋鐚㈩^部用力撞墻，由于墻體堅(jiān)硬，因此頭部會(huì)突然靜止，速度變化過(guò)快，從而受傷；而對(duì)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(huì)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(jì)將負(fù)責(zé)收集3個(gè)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(guò)程中所受力的大小。
位置移動(dòng)傳感器
移動(dòng)傳感器安裝在假人胸部，用于測(cè)量碰撞過(guò)程中胸部偏移量。
碰撞過(guò)程
美國(guó)國(guó)家道路交通安全管理局NHTSA為NCAP項(xiàng)目中了2項(xiàng)必要測(cè)試：
35英里/時(shí)前方碰撞：在車速為35英里/時(shí)（56公里/時(shí)）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(shí)側(cè)方碰撞：采用一臺(tái)重1368千克，并安裝有可變形“保險(xiǎn)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(shí)被側(cè)面的闖紅燈車輛撞擊。滑車的實(shí)際撞擊速度其實(shí)是38.5英里/時(shí)，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(shí)。
碰撞假人涂漆
假人被安置進(jìn)碰撞測(cè)試車之前，工作人員將為其圖上漆料。以此來(lái)判斷測(cè)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(shuō)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(cè)試人員將假人涂漆部位與車內(nèi)發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)顏色觸碰的部位配對(duì)。研究者以此可以針對(duì)性地針對(duì)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(méi)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(dòng)能的大小。當(dāng)人體以35英里/時(shí)的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有一定的動(dòng)能。在碰撞后，人體隨車輛一起*停止（前提是沒(méi)有飛出車外），此時(shí)的動(dòng)能變?yōu)榱恪榱藌ui大程度降低受傷率，動(dòng)能從某項(xiàng)數(shù)值變?yōu)榱愕倪^(guò)程越緩慢越好。這一點(diǎn)上，車中的一些被動(dòng)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(huì)在汽車發(fā)生碰撞后的極短時(shí)間內(nèi)作用，前者作用的時(shí)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(shí)對(duì)人體造成的沖擊力。幾微妙后，安全帶的拉力過(guò)大或?qū)?duì)人體造成損傷，此時(shí)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(jiān)硬物體。
在上述假設(shè)場(chǎng)景中，車內(nèi)各項(xiàng)被動(dòng)安全系統(tǒng)協(xié)同工作，令乘客或司機(jī)減速。若司機(jī)沒(méi)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(huì)更大，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)粴饽覔魰灐Ｈ缃裨S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(dòng)安全系統(tǒng)
安全氣囊如今存在于汽車的每個(gè)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(dòng)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(shí)的速度和壓力。
一些時(shí)候安全氣囊彈出時(shí)會(huì)對(duì)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(guó)因此還對(duì)聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車輛安全標(biāo)準(zhǔn)（Federal Motor Vehicle Safety Standard）208號(hào)文件進(jìn)行了修正。修正內(nèi)容為，在未來(lái)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(lái)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(cè)試中雖然會(huì)撞毀許多新車，但其背后的價(jià)值則是提升汽車的整體安全性。
