汽车,是如何给路人以温柔的

小周的杂七杂八 2024-08-25 13:45:02

题记,拿行人保护来说。在可能发生行人碰撞的情况下,车辆的哪些设计有助于减轻伤害?

先看看行人与车辆发生碰撞的场景再现,大概如下图:行人穿越道路时,一般是侧向对着汽车。

然后:①:保险杠先撞击腿部→②:行人绕车身前部机构旋转→③:倒向保险杠上段及发动机罩→④:大腿与腰部与发动机罩前沿碰撞→⑤:胸部与肩部与发动机罩顶端碰撞→⑥:头部与发动机罩顶端或者前风挡玻璃碰撞。

这一切,一般在不到 200ms 秒内完成。

按这个过程来拆一拆。

①:保险杠先撞击腿部

当汽车的保险杠首先撞击行人的腿部时,冲击力主要集中在胫骨和膝盖。这种碰撞容易导致胫骨骨折,甚至膝盖的韧带损伤。

要点是:

降低冲击力

可以通过使用可变形材料或安装吸能结构的保险杠,减少对行人腿部的直接冲击力。同时,形状也很重要。这是卸力的关键。

可能的工程方案如下:

吸能材料使用:在保险杠中引入高效吸能材料,如聚氨酯泡沫或吸能塑料,这些材料可以在碰撞时变形,从而吸收冲击能量,减少对腿部的直接伤害。可变形保险杠设计:开发可在碰撞时自动变形的保险杠,这些保险杠在受到撞击时会向内凹陷,形成缓冲区,进一步降低对腿部的冲击力。腿部保护装置:结合传感器技术,在即将发生碰撞时,保险杠可以主动调整高度或弹出额外的保护装置,如腿部保护气囊,减缓对行人腿部的伤害。②:行人绕车身前部机构旋转

当行人的腿部被撞击后,由于惯性作用,行人会绕着汽车的前部机构(如引擎盖、前大灯等)旋转。这个过程中,行人的下半身会首先被拉向车身,而上半身由于惯性会延迟旋转,导致腰部、髋部及腹部承受不自然的扭转力。这个阶段,行人容易出现腰部扭伤、骨盆骨折等伤害,特别是在旋转过程中,如果碰到车身坚硬部件,还可能造成额外的伤害。

要点是:

设计合理的旋转中心

通过优化前部结构的形状和材料,使行人的旋转运动尽量顺畅,避免由于突发性的力作用导致的严重伤害。同时,确保前部结构在旋转时不会对行人的腹部或胸部产生二次撞击。

可能的工程方案如下:

圆润的前部设计:通过优化车身前部的形状,使用更加圆润、流线型的设计,减少行人在旋转过程中接触到尖锐边缘或突起物的风险,从而降低造成割伤或深度碰撞伤害的可能性。

柔性前端材料:在车身前部引入柔性材料,如特制的塑料或橡胶,这些材料在碰撞时能够变形,吸收部分冲击力,并且在行人旋转时提供一定的缓冲效果,避免行人被硬性结构伤害。③:倒向保险杠上段及发动机罩

当行人被车辆撞击后,由于惯性作用,行人会倒向车辆的保险杠上段和发动机罩。这时,行人的大腿和腰部会首先与这些部件接触。由于接触面积较大,冲击力会在这些部位集中,可能导致大腿的软组织挫伤、骨折,以及腰部的扭伤或更严重的损伤。发动机罩是比较坚硬的结构,如果设计不当,行人倒下时可能会遭受较大的伤害。

要点是:发动机罩的吸收能力设计发动机罩,使其在行人倒向时能够适当变形,吸收冲击力,从而减少对腰部和大腿的伤害。

④⑤同理

胸部和肩部会与发动机罩的顶端发生碰撞。这一阶段的撞击对人体的危害极大,因为胸部区域包含了重要的器官如心脏和肺部,肩部则连接着上肢骨骼。直接的撞击可能导致肋骨骨折、肺部挫伤、甚至内脏出血。由于发动机罩顶端接近车辆的硬性结构,这一部位的碰撞往往伴随着高能量冲击,容易造成严重的伤害。

⑥:头部与发动机罩顶端或者前风挡玻璃碰撞。

在行人被车辆撞击后的最后阶段,头部可能会与发动机罩顶端或前风挡玻璃发生碰撞。这是最危险的阶段之一,因为头部受到的直接冲击可能导致严重的脑震荡、头骨骨折,甚至致命的颅内损伤。前风挡玻璃和车顶区域通常较为坚硬,如果没有适当的缓冲设计,撞击带来的伤害将会非常严重。

可能的工程方案有:

前风挡玻璃的层压设计:使用具有吸能特性的层压玻璃,能够在撞击时部分吸收冲击力,同时防止玻璃破碎后对头部造成二次伤害。玻璃层可以由多层结构组成,包括柔性薄膜,以增强其防护性能。发动机罩顶端的柔性区域:在发动机罩顶端设置柔性区域或集成吸能材料,使得在头部撞击时能够有效变形,吸收大部分的冲击力,减少对头部的直接伤害。材料可以使用专门设计的泡沫或者类似的吸能结构。行人保护气囊系统:在车辆前端的关键部位安装行人保护气囊,这些气囊可以在碰撞发生时自动弹出,覆盖前风挡和车顶前缘区域,为行人的头部提供额外的缓冲。气囊的设计需要确保在极短时间内有效展开,并提供足够的保护面积。

大概如上,不是安全专业领域的,可能有幼儿园级别的概念错误。求专业领域大佬教育。

0 阅读:0

小周的杂七杂八

简介:感谢大家的关注