側(cè)門防撞桿
眾所周知,當汽車受到側(cè)面撞擊時,車門很容易受到?jīng)_擊而變形,從而直接傷害到車內(nèi)乘員。為了提高汽車的安全性能,不少汽車公司就在汽車兩側(cè)門夾層中間放置一兩根非常堅固的鋼梁,這就是常說的側(cè)門防撞桿。防撞桿的防撞作用是:當側(cè)門受到撞擊對,堅固的防撞桿能大大減輕側(cè)門的變形程度,從而能減少汽車撞擊對車內(nèi)乘員的傷害。
安全車身
為了減輕汽車碰撞時乘員的傷亡,在設(shè)計車身時著重加固乘客艙部分,削弱汽車頭部和尾部。當汽車碰撞時,頭部或尾部被壓扁變形并同時吸收碰撞能量,而客艙不產(chǎn)生變形以便保證乘員安全。
安全玻璃
安全玻璃有兩種鋼化玻璃與夾層玻璃。鋼化玻璃是在玻璃處于熾熱狀態(tài)下使之迅速冷卻而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的強度較高的玻璃,鋼化玻璃破碎時分裂成許多無銳邊的小塊,不易傷人。夾層玻璃共有3層,中間層韌性強并有粘合作用,被撞擊破壞時內(nèi)層和外層仍粘附在中間層上,不易傷人。汽車用的夾層玻璃,中間層加厚一倍,有較好的安全性而被廣泛采用。
預(yù)緊式安全帶
預(yù)緊式安全帶的特點是當汽車發(fā)生碰撞事故的一瞬間,乘員尚未向前移動時它會首先拉緊織帶,立即將乘員緊緊地綁在座椅上,然后鎖止織帶防止乘員身體前傾,有效保護乘員的安全。預(yù)緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同,除了普通卷收器的收放織帶功能外,還具有當車速發(fā)生急劇變化時,能夠在0.1s左右加強對乘員的約束力,因此它還有控制裝置和預(yù)拉緊裝置。
控制裝置分有兩種:一種是電子式控制裝置,另一種是機械式控制裝置。預(yù)拉緊裝置則有多種形式,常見的預(yù)拉緊裝置是一種爆燃式的,由氣體引發(fā)劑、氣體發(fā)生劑、導(dǎo)管、活塞、繩索和驅(qū)動輪組成。當汽車受到碰撞時預(yù)拉緊裝置受到激發(fā)后,密封導(dǎo)管內(nèi)底部的氣體引發(fā)劑立即自燃,引爆同一密封導(dǎo)管內(nèi)的氣體發(fā)生劑,氣體發(fā)生劑立即產(chǎn)生大量氣體膨脹,迫使活塞向上移動拉動繩索,繩索帶動驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)號驅(qū)動輪使卷收器卷筒轉(zhuǎn)動,織帶被卷在卷筒上,使織帶被回拉。最后,卷收器會緊急鎖止織帶,固定乘員身體,防止身體前傾避免與方向盤、儀表板和玻璃窗相碰撞。
安全氣囊(SRS)
安全氣囊是現(xiàn)代轎車上引人注目的高技術(shù)裝置。安裝了安全氣囊裝置的轎車方向盤,平常與普通方向盤沒有什么區(qū)別,但一旦車前端發(fā)生了強烈的碰撞,安全氣囊就會瞬間從方向盤內(nèi)“蹦”出來,墊在方向盤與駕駛者之間,防止駕駛者的頭部和胸部撞擊到方向盤或儀表板等硬物上。安全氣囊面世以來,已經(jīng)挽救了許多人的性命。研究表明,有氣囊裝置的轎車發(fā)生正面撞車,駕駛者的死亡率,大轎車降低了30%,中型轎車降低11%,小型轎車降低14%。
安全氣囊主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等部件組成。傳感器和微處理器用以判斷撞車程度,傳遞及發(fā)送信號;氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點火動作,點燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣,使氣囊迅速膨脹,氣囊容量約在(50-90)L。同時氣囊設(shè)有安全閥,當充氣過量或囊內(nèi)壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體,避免將乘客擠壓受傷。安全氣囊所用的氣體多是氮氣或一氧化碳。除了駕駛員側(cè)有安全氣囊外,有些轎車前排也安裝了乘客用的安全氣囊(即雙安全氣囊規(guī)格),乘客用的與駕車者用的相似,只是氣囊的體積要大些,所需的氣體也多一些而已。另外,有些轎車還在座位側(cè)面靠門一側(cè)安裝了側(cè)面安全氣囊。
智能安全氣囊
智能安全氣囊就是在普通型的基礎(chǔ)上增加傳感器,以探測出座椅上的乘員是兒童還是成年人,他們系好的安全帶以及所處的位置是怎樣的高度?通過采集這些數(shù)據(jù),由電子計算機軟件分析和處理控制安全氣囊的膨脹,使其發(fā)揮最佳作用,避免安全氣囊出現(xiàn)無必要的膨脹,從而極大地提高其安全作用。智能安全氣囊比普通型主要多了兩個核心元件,即傳感器及其與之配套的計算機軟件。
目前使用的傳感器主要有:重量傳感器,根據(jù)座椅上的重量感知是否有人,是大人還是小孩;電子區(qū)域傳感器。能在駕駛室中產(chǎn)生一個低能量的電子區(qū)域,測量通過該區(qū)域的電流測定乘員的存在和位置;紅外線傳感器,根據(jù)熱量探測人的存在,以區(qū)別于無生命的東西;光學(xué)傳感器。如同一臺照相機注視著座椅,并與存儲的空座椅的圖像進行比較,以判別人體的存在和位置;超聲波傳感器,通過發(fā)射超聲波,然后分析遇到的物體后的反射波探明乘員的存在和位置。
設(shè)計開發(fā)智能安全氣囊的另一個重要工作就是編制計算機軟件。一般地說,計算機軟件要能根據(jù)乘員的身材、體重、是否系好安全帶、人在座椅上所處位置、車輛碰撞時的車速以及撞擊程度等,并在一剎那間就做出反應(yīng),調(diào)整安全氣囊的膨脹時機、速度和程度,使安全氣囊對乘客提供最合理和最有效的保護,特別是減少對兒童等身體矮小者的傷害。
乘員頭頸保護系統(tǒng)(WHIPS)
WHIPS一般設(shè)置于前排座椅。當轎車受到后部的撞擊時,頭頸保護系統(tǒng)會迅速充氣膨脹起來,其整個靠背都會隨乘坐者一起后傾,乘坐者的整個背部和靠背安穩(wěn)地貼近在一起,靠背則會后傾以最大限度地降低頭部向前甩的力量,座椅的椅背和頭枕會向后水平移動,使身體的上部和頭部得到輕柔、均衡地支撐與保護,以減輕脊椎以及頸部所承受的沖擊力,并防止頭部向后甩所帶來的傷害。