在交通事故頻發和安全日益重要的今天,世界汽車安全專家TRW聯合《汽車觀察》雜志共同推出汽車安全專欄,并呼吁社會關注更多汽車安全知識,享受和諧汽車生活。
在歐盟,機動車造成的行人死亡占整個交通死亡事故的1/5,這相當于每年約有8000人因此喪命。在日本,每年約有2700名行人喪身于車輪下,這占了整個日本交通死亡率的80%。來自美國國家統計與分析中心所公布的數據顯示,機動車撞擊行人致死率約為整個機動車碰撞事故的3/20。
然而,行人保護在很多國家并沒有像NCAP那么受到關注,不過國外已經開始在行動尤其是在立法和試驗方面。
全球行人保護法規
正在研究制定中的歐洲2003/102/EC指令規定,自2005年10月始,所有在歐盟銷售的汽車必須符合新的行人保護法規的要求。為在機動車正面碰撞行人時保護行人免受頭部和腿部傷害,所有轎車和重量在2.5噸或低于2.5噸的輕型廂式車都必須通過三項測試后才獲準銷售。這次測試包括對保險杠和發動機罩進行碰撞試驗。除此以外,還可測試汽車風窗玻璃的讀數,當然這種測試必須在駕駛者自愿的基礎上進行。這些測試主要用于監測當汽車以40公里/小時(25英里/小時)的速度行駛時,其保險杠或發動機罩撞到行人使行人頭部或腳部受到的沖擊。汽車前部的設計必須保證碰撞所造成的沖擊力不超過一定的極限值,例如,從膝蓋部測量的小腿彎曲的角度必須保持在21度內;以頭型沖擊器模擬測量和計算的HPC(頭部性能標準)值不應超過1000,這個數值代表著保護能力的強弱。發動機罩頂部約2/3的地方的HPC值要達到1000的標準,而剩下的1/3區域的HPC值只需滿足2000即可。
2010年開始,歐盟計劃針對日益增加的碰撞嚴重程度而增設5項測試,其中兩項涉及到頭部傷害,三項將主要集中測試腿和骨盆所受的損傷。被測試的汽車必須同時滿足成人和兒童的不同標準。在最新的測試中,頭型沖擊器將以每小時40公里(25英里/小時)的速度撞向發動機罩,在第一階段,這個測試速度僅為35公里/小時(22英里/小時),速度的增加意味著沖擊力增強了30%。雖然沒有反對意見,該階段的法規仍未最終確定,通過修改現有法規,工業集團、汽車制造商和歐盟將繼續討論并制定最終規章。有關行人保護的新法規預備性草案提議已于2005年6月24日公布,新法規將于發布9個月后的第一天開始生效。這個新法規強制規定所有重量低于2,5噸的新車型必須安裝制動助力系統。
日本新安全標準也將于本年度開始生效。在日本,從2005年9月底始,新車將采用新標準以保護行人免受頭部傷害。
主機廠對策
汽車制造商和供應者積極地從多個角度滿足法規的要求。除重新設計車輛主體部份并采用主動發動機罩蓋系統外,他們正研究引進制動助力系統以更進一步降低行人(和其他人)死亡率。已經開始付諸實施的設計變動如下:
通常最先撞到行人的是機動車的保險杠,而保險杠最先撞到的是行人的腿部。因此,為了降低對腿部的傷害,需要適當改變保險杠的設計。2001年款本田思域(Civic)和2004年款大眾高爾夫就是進行了保險杠設計變動的最好例證,在這兩款車型中,結構性的調整都有效地加強了對行人小腿的安全保護。
除保險杠外,第二個碰撞到行人的車身部位是發動機蓋。現代車型一般要滿足運動型車身造型、更佳的空氣動力性能及輕巧車身的要求,因而發動機罩被設計得很薄很有裝飾感,同時也更低更接近發動機。另外,發動機總體尺寸在繼續增大,使罩蓋和發動機組之間的距離迅速減小,有時候這個距離甚至以毫米為單位。任何物體,如行人的頭部,碰撞到機動車罩蓋引起發動機罩變形,隨后這些物體毫無疑問都將間接撞到發動機組上。這種作用力不僅與發動機有關,而且與所有其他硬點部位,如減震器附件均有關。
這就是為什么要采用可伸展式機罩的緣故。包括天合汽車在內的安全專家一直致力于找到一種有效的方法,以增加罩蓋及其下剛性硬物之間的間距。能增加間距的系統對正面碰撞十分敏感,受到撞擊時,罩蓋能及時彈開并形成緩沖區域,行人頭部的運動速度能在很短的一段距離內快速降至不超過HPC規定的數值。
主動式發動機罩
TRW正著手研發多種作動器以有效提升發動機罩蓋。這些作動器主要包括兩種類型:以彈簧進行機械提升的罩蓋提升器;通過煙火燃燒產生氣體增加罩蓋和發動機組之間距離的提升器。同時還在研究發動機罩部分膨脹的可能性以及風窗玻璃氣囊技術。在這些系統中,一些是可循環使用的,另一些在其發揮完功效后必須進行更換。
可伸展式發動機罩必不可少的兩個組件是:能感知碰撞的傳感器和確保罩蓋能迅速展開的作動器。
可伸展式發動機罩的操作原理聽起來雖說簡單,其實不然。
首先,前保險杠上的接觸傳感器要把所感知到的碰撞信息傳遞給電子控制單元(ECU),然后通過安全運算決定是否展開發動機罩蓋。
其次,傳動過程也非易事,作動器能否迅速做出反應,并提供可靠、可承受的響應是整個過程的關鍵。有兩種系統可有效的勝任這項工作:
一、彈簧組合系統。在機動車上測試完后,天合找到了一種以彈簧為基礎的系統,這種系統能很好的幫助發動機罩蓋展開。其優勢是系統可重復使用或可重新設置,也就是說,機動車罩蓋可以被重新裝備、重新使用(可逆系統),或者在進行重新激活系統的維修之前,系統可以回到有利于安全駕駛的設計位置(再設置)。易于重設是本系統最顯著的特性之一。
二、煙火氣體發生技術。這個裝置與啟動氣囊和安全帶機械的裝置類似,煙火氣體發生技術集中反映了天合的核心競爭力。煙火氣體作動器不能重復使用,在發動機罩蓋彈開后,汽車必須進行維修以重新裝備新的煙火氣體作動器。雖然如此,天合仍繼續研制煙火氣體作動器,這是天合其他展開策略的一部分。
由于車輛制造商并沒有選擇固定的彈開發動機罩蓋的策略,因而以彈簧為基礎的系統和以煙火發生技術為基礎的作動系統均仍在商討之中。
今天,作為系統整合專家的TRW,與車輛制造商通力合作,成功地在機動車上安裝了傳感器和發動機罩蓋系統;同時天合也與其他的供應者合作,在汽車車身前期設計中發揮著自己的作用。迄今為止,大多數工作仍處于概念設計階段。下一步工作要點是將技術投入生產,其中某些技術已被采用。那些對這些技術感興趣的美國汽車制造商,進一步要求天合研發對歐洲市場更有針對性的技術。預計在2007年或2008年的車型上就可以看到這些技術的成熟運用。
汽車產業界和政府管理部門同時也在研究另一種行人保護技術,即制動助力系統。