主题：【原创】汽车与废铁 -- 瑞晨

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【原创】汽车与废铁

最近美国人做了一个碰撞测试,拿奔驰,丰田,本田各自旗下的中型车和各自的小型车碰撞,结果各个小型车惨不忍睹.

外链出处

CNN专门将这个新闻放在MONEY专栏先,美国人保护本国汽车工业意图十分明了,这不禁让人想起中国车出口欧洲的遭遇:

陆风碰撞门事件欧洲车界集体诘难中国制造外链出处

德国ADAC做的陆风碰撞实验

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再遇“碰撞门” 旗云、尊驰来自中国的废铁？外链出处

俄罗斯瓦兹汽车制造厂做的旗云碰撞实验

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德国ADAC做的尊驰碰撞实验

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华晨再遇碰撞门：骏捷碰撞测试被评定为零星外链出处

德国ADAC做的骏捷碰撞实验

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一切皆因碰撞起,碰撞测试可靠吗?为什么在碰撞测试中得5星的小型车却失败的如此惨烈呢?国内生产的汽车,真的就像碰撞测试中那么不堪吗?

最早在研究汽车安全的时提出破损安全的概念,随后随汽车生产巨头的大力宣扬为世界所接受.之所以提出碰撞后车体形变,乘客安全,是因为要保护坐在车上的乘客,让人在事故中活下来.面对碰撞事故,有两种手段使乘客生命安全得到一定程度的保护:

一,主动安全,即车子要有有效的装备,面临碰撞时(在人的操控下)能够避让碰撞.比如装备ESP,ABS等等,使乘客在碰撞来临之前拥有一定的手段对碰撞做出有效反应,提高乘客的安全系数.

二,被动安全,即车子要有良好的设计和装备,使车子在碰撞不可避免地发生时,保护车上乘客的生命安全.比如保险带,安全气囊,车头溃缩与刚性车身相结合的设计等等.

作为主要的汽车安全评价机构,应当着力评价汽车在极端情况不可避免地发生时,其对车内(当然也慢慢开始强调行人安全了)乘客的生命安全所造成的影响,所以安全实验的结果最令人关注.

安全实验的结果是以打分的形式出现的,得分高低即包含主动安全方面,又包含被动安全方面,其最后得分是综合的分数.

但是，这样的规则,真的合理么?事情真的是评测机构宣传的这个样子么?

其实这里仍然会有倾向性的存在,不合理的地方也会存在.比如,如果规则侧重主动安全,则一款车主动安全方面得分不错,被动安全方面得分一般,仍然可能拿5星接近满分.但是另一款车被动方面不错,主动方面一般,则有可能拿0星0分.

中华骏捷就因为没有安全带提醒(不是没有安全带)和ESP(中国国内市场销售的大部分车,包括合资的也没有)被德国著名的评测机构ADAC评价为0星0分(应该得3星22分),不就是害怕中国车进入德国市场,利用规则压制么,不就是觉得汽车这种产品是老牌工业资本主义国家才能玩的东西么.而且ADAC用的是ADAC自己在2009年2月刚刚宣布施行的标准来评测去年出口到德国的骏捷,而且是最低版本配置的骏捷(1.6L车型),其用意不是昭然若揭么.

汽车安全,主动安全很重要,但是车祸在很多情况下是不可避免的,所以被动安全也是重要的一环(极端情况下其重要性占支配地位).所以从早期现在,安全评测引人关注的最重要一环其实就是用毁灭性的手段,测试车子的被动安全性.其测试的主要方法就是让车子正碰水泥墙,用模型车对测试车侧碰和追尾,利用高速摄象机和假人进行评测.这样的评测貌似真实可靠,其实也不尽然,说服力并不是那么强.

早年汽车碰撞测试,正碰速度为56KM/H,现在提高到64K/H,这仅仅相当于同样重量的车子以32KM/H的速度对撞,并不能模拟超车时和对面车子发生碰撞的情况,而超车时发生的车祸却不在少数.

另外,而且是最关键的一点,利用测试车辆进行64KM/H的正面碰撞实验真的那么具有说服力么?

车子上的安全带,气囊,发动机仓溃缩式等等设计主要考虑两方面:碰撞发生时车的动能和人的动能.要达到两个目标:车吸收动能的最大化和人吸收的动能最小化.将整部车所具有的动能在碰撞时尽可能转化为非乘员仓形变所需要的内能(车身尤其是前车头吸收掉),让碰撞传递给乘员的能量最小.碰撞是一瞬间的事情--在这一瞬间中,乘员受到座椅摩擦力,通过腿部支撑传递的脚部摩擦力,安全带拉力,气囊作用力的综合作用,设计者的意图,恰恰是要在碰撞发生这一过程中,使车内乘客由于惯性从直立乘坐到向惯性方向运动并最终停止时,有更长的受力时间,从而使碰撞--这一外力作用下的急停车给乘客的反向加速度(无论是峰值还是平均值)更低.

乘员倒向惯性方向这一过程相对车子碰撞本身更长(看碰撞测试高速摄象机慢速回放),而且相对更滞后于一些,更为关键的是设计者的意图就是在碰撞时尽最大可能延长乘员受力时间和过程,保护乘员,即,先有车因碰撞而停止运动,后有人因惯性撞向停止的车,所以相对碰撞瞬间能量的传递来说,车子满载和仅有司机一人时的情况区别不大.

那么,碰撞实验本身就演化成了一个高中物理就可以进行近似计算的问题:

A车自重1T,碰撞测试时以直线64KM/H撞墙后停止,其动能转化为车体变形所需内能(车体变形时温度的升高等消耗的能量忽略),大约为1/2MV^2=0.5*1000*(64000/3600)^2=158024.69J.

B车自重1.3T,碰撞测试时以直线64KM/H撞墙后停止,其动能转化为车体变形所需内能(车体变形时温度的升高等消耗的能量忽略),大约为1/2MV^2=0.5*1300*(64000/3600)^2=205432.10J.

那么对于设计者来说,A车要在碰撞测试中得5星,在确定了发动机,变速器和车型之后--也就是车子自重基本确定后,关键就是设计时如何将这158024.69J能量让车头部分形变吸收,这样就能在碰撞实验中取得被动安全的高分.而对于B车,要在碰撞测试中得5星,在确定了发动机,变速器和车型之后--也就是车子自重基本确定后,关键则变成了设计时如何将这205432.10J能量让车头部分形变吸收,这样才能在碰撞实验中取得被动安全的高分.而一旦B车在设计时由于经验薄弱或其他原因导致180000J能量就使B车的A柱(一般支撑顶棚的钢结构车架从后视镜位置算起,依次叫A柱<后视镜位置>,B柱<前后车门中间>C柱<后窗位置>)破损形变,那么碰撞测试中B车可能因被动安全得分过低连1星都拿不到,甚至有可能被称为"废铁".

在此能提出一个很有意思的问题:如果A车和B车相撞呢?显然,如果B车传递给A车的能量大于158024.69J,那么就算B车因某些原因导致180000J时B车A柱就破损形变,B车相对A车来说,仍然是很安全的.因为B车虽然并不能在碰撞中拿5星,但是仍然比A车能多吸收21975.31J的能量.也就是说,只要设计师不要太猪头,那么重一些的车,在实际中天然比轻一些的车安全.

也许有人会提出为什么车子不设计的重一些,其实原因大家都知道,车子越重,油耗越大,问题就变成了经济学中对风险的预期,博弈与选择了.所以,实验终究是实验,真理也是有限的,各位在购车时请一定多加考量,因为在您驾车疾驶时,生命和幸福也同时托付在了您的爱车上.

PS:这么多同学送花收藏小弟这一篇临时起意众多不足的小文,实在让小弟诚惶诚恳.小弟一定随时听候大家意见,将本文修订的更加完善.