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旋转倒扣飞跃轮胎墙 竟然还没事?有了这些配置 安全性不比赛车差!

 玩车教授 2022-07-06 发布于广东

发车后突如其来的一场严重事故,让F1成为了网络热搜;驾驶着阿尔法·罗密欧C42赛车的中国车手周冠宇被卷入驾驶乔治·拉塞尔与皮埃尔·嘉斯利的事故;在遭遇高速碰撞之后,周冠宇的C42赛车翻转倒扣在赛道上,以极高的速度继续向前滑行,并在进入砂石缓冲区后发生滚转,最终越过轮胎墙,卡在了铁丝护网与轮胎墙之间。


幸运的是,当下方程式赛车普遍采用的HALO保护装置在事故中发挥了重要作用,使周冠宇免受伤害,最终毫发无损地离开了赛车。


到底这个HALO保护装置是什么?它是怎样在如此严重的事故中保护车手安全的呢?


其实HALO就是自2018赛季起被强制安装于F1、F2、F3等FIA旗下各级别方程式赛车座舱上方的物理保护框架,本体由钛合金制成,外层大多覆盖碳纤维,强度极高。


HALO的主要工作原理就是在遇到护栏、其他赛车等大型异物撞击时依靠它超强的结构刚性硬生生扛下各种冲击,是保护车手头部安全。


只是在这一次事故里,HALO充当了顶起赛车,在赛车倒转滑行以及翻滚的过程中避免车手头盔与地面直接接触的作用。


不过其实在大部分的赛车身上,面对车辆侧翻甚至翻滚时,防滚架才是提供安全保护的主力。


赛车为了大幅提高座舱刚性,在碰撞中保持座舱完整,都会安装防滚架。教授就曾亲眼目睹一台西雅特Leon TCR赛车在侧滑入砂石缓冲区后发生翻滚,依靠强大的防滚架保持了座舱的完整性,使车手得以安全逃离。

不过在周冠宇的这一次事故中,C42赛车的传统防滚架似乎在车辆翻转后便损坏,随后全靠HALO顶起车辆,为车手提供生存空间。

毫无疑问,这是需要进行调查的。

而除了HALO之外,在如此剧烈的撞击之中将车手紧紧固定在座椅上,避免车手因身体移动导致受伤的多点式安全带、保护车手头颈部安全的HANS系统、强度极高的单体壳座舱等众多安全措施也发挥了重要作用。


但有的朋友可能会问了:这些安全装备的确很厉害,但跟咱的买菜车没什么关系啊!就说全车防滚架,装是能装上,但法规不允许啊!这要是我的车哪天翻了,那可就危险了。

的确,赛车的安全措施是针对赛车运动设计的东西,而且往往是不计成本的,不一定适合应用于民用买菜车。但其实在我们平时也能买到的车身上,就有很多装备能够在翻滚事故中保护我们的安全。


想在翻滚的时候保安全,首先就要靠足够强大车架。

其实和赛车一样,在发生事故的关键时刻,买菜车也是得靠足够强大的车架基础硬扛,能够扛下的,就能为车里的乘员提供足够的生存空间。


如果大家有注意观察各大厂商的车型结构图就会发现,除了A柱之外,B柱和车顶也会使用高强度材料,因为它们就是车辆侧翻、翻滚时确保车厢完整度的关键。


而像沃尔沃XC60这样对安全性特别重视的车型,其A、B、C柱都采用了极高强度钢制作;实际上它几乎用这种强度惊人的材料制作了整个座舱核心框架,想不结实都难。


那么怎样判断车架扛不扛得住侧翻、翻滚时的剧烈冲击呢?

其实重视旗下产品安全性能的厂商都会对自家的新车进行翻滚安全测试,而像美国的IIHS等测试机构也会对市面上销售的新车进行车顶强度测试,如果一款车型能够在这些测试里获得好评价,那么它遇到翻滚事故的时候肯定也很安全。

翻滚测试

车顶抗压强度测试 

得益于材料和结构设计的进步,当下的新车车架安全性表现普遍都很不错,车顶抗压测试的峰值压力往往都能突破10000kg,可见新车的抗翻滚安全性是不用太担心的。

比如丰田赛那在IIHS的车顶强度测试中就承受了12008kg的峰值压力,相当于6台两吨重的车压在了车顶的这个角上,实在是非常强悍。


如果是敞篷跑车,没有车顶又该怎么办呢?
 
对于双座敞篷车,厂商大多会采用固定式的外置防滚架,这组高于座椅头枕的金属防滚架能够在车辆侧翻时在车头与防滚架之间形成一个三角形的空间,避免车内乘员的头部和地面接触。


而对于一些四座敞篷车或尺寸较大的敞篷车,它们则会采用弹出式的防滚架,在传感器检测到车身倾侧角度超过临界值时弹出。

从原理上看,敞篷车的防滚架工作方式跟开放式座舱的方程式赛车是比较相似的。

 
另外,有一些厂商还会为车辆增加一些主动安全功能以更好地在翻滚事故中保护乘员,比较常见的有预翻滚保护系统。


正如前方碰撞时有碰撞减缓系统在碰撞前提供制动避免碰撞或降低碰撞瞬间的车速一样,很多车型在侧翻时也会通过车内安装的传感器实现安全气帘的提前释放。


这些安全气帘会在车辆倾侧角度超过系统设置的危险值时触发,在车顶或车身侧面接触地面前就已经完全打开,为乘员头部提供保护。


与此同时,安全带也会提前收紧,虽说不能像多点式赛用安全带一样把人牢牢地固定在座椅上,但起码能够确保在车辆侧翻时人不会飞出车外。


这类主动预碰撞保护功能在高级车型身上是比较多见的。

另外,厂商们还针对汽车翻滚事故的成因开发了一系列的主动安全措施。

比如大部分的车辆侧翻、翻滚都发生在车辆快速行驶时因紧急避让猛打方向或车辆爆胎导致失控之后,车辆姿态变化超出极限,导致内侧车轮离地、侧翻。


ESP车身稳定系统在这种情况下就可以发挥作用了。

这一套系统会监测车辆的行驶状态,一旦感知到车辆正在进行大幅度的紧急转向操作,面临失控风险,就会及时切断动力,并且对外侧车轮进行制动,让车辆减速,避免失控、侧翻的发生。


ESP系统的应用让买菜车在高速避让的过程中能够获得更好的可控性,对于SUV、MPV等高底盘、高重心的易侧翻、低极限车型有着非常重要的安全意义。


大家还记得近几年被经常提及的麋鹿测试么?想当年第一代奔驰A级在麋鹿测试中翻车让人们对其安全性产生质疑;后来奔驰就是通过为这款车型增加ESP稳定系统解决了这个问题。


哪怕是在今天,麋鹿测试成绩出色的买菜车也都具有非常出色的ESP系统标定。

如果说ESP是主动防侧翻的基础软件,那么一些豪华品牌采用的主动防侧翻技术就更加先进了。


宝马就曾研发一套专门用于避免SUV车型侧翻的主动安全系统,其对应的场景是车辆在不慎冲出路肩,因路肩的巨大落差导致侧翻。

而这一套主动安全系统是在车辆内置的陀螺仪感知到车身倾斜幅度太大的时候,主动向反方向转动方向盘纠正车辆行驶轨迹,最终达到避免侧翻或降低侧翻事故程度的效果。


向来注重安全的沃尔沃则推出了道路偏离保护系统,在车辆偏出主路的瞬间收紧安全带,并在车辆垂直下沉的时候让座椅被动下沉,减缓车内乘员脊椎受到的冲击。


这种操作或许不能实现紧急纠正行驶轨迹的效果,但与车身稳定系统结合使用,是可以大幅降低此类事故中人员受伤程度的。


而最近随着纯电动汽车越来越普及,汽车的防侧翻设计中又有了一种新的方式——降低重心。


都说侧翻是因为车里的重心转移超过了底盘承受的极限,车里没有办法维持直立状态,所以才会翻过去。

但纯电动车型把动力电池组集成铺设在底盘上,天生就具有低重心的优势,从物理层面大幅降低了侧翻的风险。

比如特斯拉的Model X,作为一款体重两吨多的SUV,本是属于那种一旦失控就会容易侧翻的车型;但就是因为底盘铺设的电池组以及集成化的动力系统将车辆重心大幅降低,让它在沙坑翻滚测试中“滚不起来”。


砂石虽然成功让Model X的车身倾倒,但随后沉重的底盘又将它拉回原地,这或许就是纯电动车型在安全性方面一种特别的优势吧~



赛车上使用的HALO不会被应用到买菜车身上,但有了上面说到的这一系列硬件、软件保驾护航,现代汽车在面对同类事故时还是挺安全的。


不过,车虽然是一定会越做越安全的,但这就和危急关头救人一命的救生衣、充气垫一样,我们谁都不愿意真的用上这些东西;作为驾驶者,始终要遵纪守法、安全驾驶,避免各种骚操作将自己与乘客置于危险境地,这才是最重要且有效的安全措施。

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