車禍中導致駕乘人員受傷和死亡的原因主要有兩個,一個是耳熟能詳的機械損傷,如駕駛艙變形導致人被擠壓致傷致死。另一個不為大家所熟知的(其實是最主要的原因)原因就是駕乘人員將承受過大瞬間過載,導致受傷或死亡(過大的加速度以及因此產生的作用力是致死致傷的主要原因)由于碰撞發生后,車輛一般會在0.0幾秒左右(在有緩沖結構的情況下)完成主要的碰撞動作,以56公里時速計算,平均加速度超過20g。
而實際并非勻減速,加速度是變化的,峰值可能高達上百G,這是常人無法承受的,會導致顱內出血、頸部斷裂、胸腔損傷等等。因此要把峰值控制在人體可承受的范圍內。如何控制呢?沒錯,“變形吸能”。在車輛高速正面碰撞時,起到主要緩沖作用的結構是位于前艙下部的左右兩根粗壯的縱梁。
而兩輛車分別以56km/h的速度,呈15°斜角以25%重疊率進行碰撞。這樣的試驗條件,可謂最嚴苛,對車輛安全性是嚴峻的考驗,由于碰撞點越偏,重疊面積越小,接觸面越小,碰撞時提供緩沖作用的結構越少參與到碰撞中,最的例子就是*錯開縱梁。這將導致碰撞時減速過程耗時過短(鐵皮幾乎沒有緩沖作用),汽車迅速停止運動,駕乘人員相對已經停止的汽車,做初速度56公里每小時的減速運動,承受過大g。而15°的碰撞角度,縱梁等緩沖結構都是縱向排列的,正面碰撞時緩沖效果好。
當碰撞時速度與車體存在夾角,力會在垂直于縱梁的方向產生一個分量,這對緩沖結構又多了一分要求,例如通過縱梁放大力矩,縱梁是不是會發生斷裂?總而言之,25%偏置加上15°的夾角,都會減少縱梁等被動安全結構的有效作用效能,增加駕乘人員受力。
碰撞試驗是現階段有且僅有的一個能反應汽車安全性的測試。首先,車子不是一個普通的商品,允許合格率達到多少就可以。開車的是人,人命只有一次,所以車子的安全沒有概率這個說法。安全測試就是模擬某一次撞擊下車子的安全性。如果一個25%的碰撞測試,抽樣十臺車,6臺安全,成績是及格。8臺安全,成績是良好。9臺安全,成績是優秀。
我們知道,歐洲NCAP采用的是40%偏置碰撞,已經被認為是國際的測試之一;而美國25%的偏置碰撞(非法律強制測試,僅為消費者和廠家提供參考意義),被認為是商用領域的測試。而在的25%偏置基礎上,又增加了15°的角度,所以號稱的測試。
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