将安全气囊设置在车外,不仅保护你还能保护车?

车生演绎 2022-04-22

安全气囊汽车安全死亡气囊

2150 字丨阅读本文需 7 分钟

对于现代的汽车来说,配备安全气囊已经不是什么新鲜事儿了。

大家都知道安全气囊是在车辆发生激烈碰撞时,能够瞬间弹出,给予车内乘客缓冲保护的一种装置。

在车辆发生碰撞时,它可以有效降低司机的伤亡率。

虽然已经是一项非常成熟的技术,但安全气囊的发展这些年也没停着。比如2020年欧洲Euro-NCAP升级了侧面碰撞安全标准,新增了对车内多乘员情况下的受伤程度判定(Far-Side Impact)。于是车企们纷纷开始应用前排中央安全气囊,来减轻前排两位乘客之间的冲撞。

车内气囊普及已经是几十年前的事了,气囊数量越来越多动辄十几二十个,才是今天的新趋势。

只不过,这样的防御依然称不上完美。

尤其是车辆遭遇侧面撞击时,传统安全气囊起到的保护作用就十分有限了,毕竟侧面弹出的安全气囊相比正面要薄很多...

比如在德国的交通事故中,每年就有约700人是因侧面碰撞事故死亡的,约占交通碰撞事故总死亡人数的三分之一。

所以,为了进一步加强对司机以及乘客的保护,很多人提出过过这样的疑问:既然车内可以用气囊来减轻撞击,那么车外为什么不能?

安全气囊的工作原理

一般汽车上的安全气囊主要由以下部分组成:传感器、点火器、气体发生器、ECU(电子控制器)、以及气囊袋等部件。

当汽车在行驶过程中发生碰撞事故时,分布在车身不同地方的碰撞感应器接收到了撞击信号,检测到碰撞力度达到规定的强度,传感器就会向气囊ECU发出信号。

ECU接收到信号后,如果达到气囊展开条件,则由驱动电路向气囊组件中的气体发生器送去起动信号。

气体发生器接到信号后引燃气体发生剂,产生大量气体,经过滤并冷却后进入气囊,使气囊在极短的时间内突破衬垫迅速展开,在车内驾驶员及乘客所需要的受到保护的位置形成弹性气垫,并及时泄漏、收缩,吸收冲击能量,从而有效地保护人体头部、胸部、腿部等部位,免于或减轻伤害程度。

将安全气囊装在车外行得通吗?

无人驾驶送货机器人创业公司Nuro,就在他们刚刚推出的第三代产品R3上,装备了一个外置气囊。这辆小车由Nuro联合比亚迪北美部门设计和制造,气囊则来自供应商Autoliv,展开后的样子很像是顶着个小枕头,目的是减少对行人、骑行者可能造成的伤害。

Nuro R3的最高车速可达72km/h,满载重量至少在半吨以上,如此体量已经可以对非机动车构成威胁。

一辆全自动驾驶的无人配送车,为了防止撞到行人而配备气囊,乍一看似乎有些对自己自动驾驶技术的不信任。但是仔细想来,对于行人和非机动车的保护,其实和机动车之间有些许不同:即便无人驾驶配送车自身已经提前预判刹停,如果非机动车那边无法避免碰撞,这个半吨重的家伙也可能造成人身伤害。

Nuro应该是第一个用上安全气囊的无人驾驶配送车,但外置安全气囊对于乘用车来说却并不是一个新鲜物。

早在2013年4月1日,沃尔沃曾经展示过一个名叫EnVeloP的安全系统,由隐藏在车顶的一系列气囊组成,可以将车身整个包围起来,全方位确保汽车不受外部碰撞的伤害——然后就没有然后了,这是沃尔沃当年的愚人节玩笑。

但这样的思路还真有人当真了,2019年前后采埃孚推出过类似的车外安全气囊,主要目的是抵御侧面碰撞对车辆带来的伤害。

将安全气囊装在车辆外部侧面位置,当车辆检测到有来自侧面的撞击时,这个安全气囊就能在撞击前数毫秒内弹出,从而大大减轻碰撞伤害。

根据采埃孚的撞击测试,这款新的安全气囊最高可以将侧面碰撞的冲击力减轻40%。

不仅能有效保护车内的司机和乘客,而且还可以在一定程度上保护车子。

不过既然是安装在车外的安全气囊,那触发机制肯定要比跟内置的气囊更具挑战。

因为它不光要检测撞击,还得对撞击的类型进行区分,总不能被自行车撞了也弹出来吧?

对此,采埃孚表示他们会为这款安全气囊采用更高精度的传感器,并且开发全新的算法提前预知碰撞。

不过迄今为止,这样的外置气囊还没有得到量产应用。主要原因并非气囊本身,而是能够应对车辆撞击的气囊需要很大体积,相应也就需要更长的充气时间。这要求车辆在碰撞发生之前就预判可能发生撞击,并且还要有足够高的判断准确度,否则使用成本显然不合理。

对于侧面来车,即便是今天智能辅助驾驶系统普及,新车型多具备了360度全方位视野,在正侧方向上精确探测较远距离来车,也不是大家所重点关注的。尤其是此类事故较容易发生在侧面视野盲区情况下,对于侧面传感器的反应速度和准确度要求就更高。

“防车撞”的外气囊离实际应用还有些距离,“防撞人”的外置气囊则已经在你我身边。

沃尔沃从2012年开始(上面愚人节玩笑前一年),推出了全球第一个量产的行人保护安全气囊。气囊安装在V40引擎盖的后端,它的主要作用是在20-50km/h时速区间内保护行人的头部,减少行人撞击事故的致命性。

在无行人保护的情况下,由于行人遭受撞击后腿部先接触到保险杠,头部会被加速甩向坚硬的风挡玻璃、凸出的A柱以及风挡和引擎盖接触凹槽(头部撞击时速度更大),这些是造成中低速行人撞击事故致死的主要原因。

这之后,捷豹路虎、斯巴鲁等不少车企也都开始使用这一类的外部行人气囊。

另一种行人保护的方式是主动弹起式引擎盖,其原理与行人气囊有相通之处。虽然没有了气囊,但检测到行人碰撞时迅速将引擎盖的后端抬起一定高度,可以减少行人头部跌落至引擎盖表面时的落差和速度/动能,从而减少受到的伤害。

与行人气囊相比,主动式引擎盖的成本相对更低(但也价值不菲),更加容易广泛应用。如果你仔细观察近年来的交通事故视频,有时能够发现此类安全装置的工作痕迹。

Nuro可能表明了外置气囊的另一类发展路径,因为无人驾驶物流车很可能与非机动车、行人共用道路资源,遇到老人、孩童等脆弱人群的风险更高。为了避免可能遇到的麻烦,外置气囊对于它们的价值可能会更大。

不论无人车还是乘用车,不论在车里还是在车底,越来越多的气囊保护是未来的必然,但也希望各位永远不会亲身感受到被气囊弹是什么体验。

本文来源:瘾工厂,autocarweekly, 汽车实用知识

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