安全国民车怎么造?设备、生理、心理设计都不能少

冰封之城

在“2015山东国际节能与新能源汽车展览会”开幕上,展方推出了名为“同呼吸 共蓝天 携手打造安全国民车”的大型公益活动,并提出“打造安全概念传播行业正能量”的口号。那么究竟什么样的车能称得上安全国民车呢?本文将与大家一起探讨“安全”这个话题。

安全,是现代汽车学上最重要的议题。国家标准(GB/T 28001)对“安全”给出的定义是:"免除了不可接受的损害风险的状态"或"将人员伤害或财产损失的风险降低并保持在可接受的水平或其以下"。针对车辆安全,我们从设备安全、生理安全、心理安全三个方面进行探讨。

“设备安全”分为“主动安全”与“被动安全”。

一般而言,主动安全与被动安全配备的区分,主要是以发生意外时的撞击做为区分。主动安全配备大略是指发生撞击之前所做的辅助装置。这些装置在车辆接近失控时便会开始作动,以各种方式介入驾驶的动作,希望能利用机械及电子装置,保持车辆的操控状态,全力让驾驶人能够恢复对于车辆的控制,避免车祸意外的发生。常见的ABS、VSC等驾驶上的辅助装置,便是属于主动安全配备。

被动安全装置是指在交通事故发生后能尽量减小人身损伤的安全装置,包括对乘客和行人的保护,希望透过固定装置,让车室内的乘员,固定在安全的位置,并利用结构上的导引与溃缩,尽量吸收撞击的力量,确保车室内乘员的安全。当事故已经发生后,我们应该考虑的是应该怎样减少事故造成的损失。这些特定的安全辅助措施,其主要包括安全玻璃(将钢化玻璃与夹层玻璃相结合。钢化玻璃破碎时分裂成许多无锐边的小块,不易伤人。夹层玻璃共有3层,中间层韧性强并有粘合作用,被撞击破坏时内层和外层仍粘附在中间层上,不易伤人)、安全带、空气气囊和转向柱能量吸收装置等。

对于小型电动车来讲,设计优良的车身结构是被动安全的主要课题。有研究表明,在道路交通事故中,绝大部分的碰撞能量被车身所吸收。如下图所示,安全车身主要有以下三个特征构成:前后碰撞吸能区、结构坚固变形量小的车室结构、合理分散传导应力的笼式结构。

安全国民车怎么造?设备、生理、心理设计都不能少

对前后部碰撞变形区的基本要求是应拥有柔软的吸能区,以便当碰撞发生时能吸收较多能量。在正面碰撞中,车身前后部碰撞变形吸能区的变形越大,吸收的碰撞能量就越多,产生二次碰撞的能量就越小,使得传到乘员室中的撞击力也就越小。基于此,当前小型电动车常见的前舱电池布置,其实存在一定的安全风险:电池及固定框架本身是一个坚实的结构,无法吸能;其次,因其质量大,存在穿入驾驶室的风险;如果采用的是锂电池,那么电池一旦在碰撞中被穿刺,有发生二次事故的风险。

安全国民车怎么造?设备、生理、心理设计都不能少

小型电动车车身的第二个误区,是把钢板覆盖件当作安全结构,其实覆盖件或者蒙皮在碰撞中几乎不起作用,真正起作用的是内部的钢梁结构。没有科学合理的去设计能够传导应力的空间笼形桁架结构,而是一味去按感觉去加厚钢板的厚度,这样就南辕北辙了。

小型电动车车身第三个需要现在引起关注的是行人保护,我们大部分的小型电动车行驶在人多的街道或者人行道上,人车混杂的情况较多,而保险又还不完善,那么怎么在发生事故时将伤害风险降到最低,其实是要引起厂家和行业来关注的。在一起标准的行人碰撞事故中,行人的小腿,膝盖,骨盆,胸部和头部,是最常见的受伤区域。目前流行的降低受伤的方法是降低保险杠高度,减低保险杠硬度(尤其是左右边缘),减缓机盖前沿坡度,降低机罩强度,减少行人与翼子板区域接触,尽量避免行人头部与风挡边缘接触同时尽量保证头部与风挡中部接触。对于最基本的行人保护技术,主要涉及车身吸能材料的应用,如吸能保险杠、软性的引擎盖材料、大灯及附件无锐角等。对于那些用钣金敲前后保险杠的产品,这是要引起警醒的。

生理安全

霍桑效应 (Hawthorne Effect)或称霍索恩效应,起源于1924年至1933年间的一系列实验研究实验最开始研究的是工作条件与生产效率之间的关系,包括外部环境影响条件(如照明强度、湿度)以及心理影响因素(如休息间隔、团队压力、工作时间、管理者的领导力)。其实对车辆来讲,正确的人机工程设计,能大大降低事故的发生率。对于车内设计,最重要的是进行人与机和人与环境的匹配,从而达到良好的操控性和舒适性,进一步的达到安全性的要求。比如:

l 从操控性能的角度来说,驾驶员驾驶区域的操控系统需要达到人与机的高度匹配设计。方向盘应布置在人手活动最灵敏、操作准确度最高、视野最好的区域。踏板应设计应以人体下肢尺寸和力学参数为基础。

l 仪表板的空间位置最好应使驾驶员不必运动头部和眼睛就能看清全部仪表,或至少应在头和眼的自然转动范围内。

l 仪表板上各控制按钮应布置在方便驾驶员伸手操作范围之内。

l 从舒适度来讲,车内环境的驾驶空间、色环境、光环境、空气环境、车内噪声等环境因素均会影响驾驶员的操作。

l 驾驶空间,主要指驾驶员的膝部空间,即仪表板下方与膝部之间的空间。其直接影响到操作方便性和撞车时驾驶员身体的运动轨迹及伤害程度。

初期市场上的小型电动车确实有很多常识性的错误,比如:视野的盲区,容易引起误操作的油门和制动踏板位置,为了好看而采用的钢琴漆仪表板会给驾驶员带来的反光、达不到视野范围要求的后视镜等,这其实是潜在的安全风险。相信随着行业的发展,这些都会得到解决。

心理安全

“心理安全”是一个很有意思的概念,市场上一些挺安全的车,客户却往往并无同感。客户并不是专家,他们是通过视觉、触觉、经验等来感知车辆的,他们所能感知的是一种“安全感”,而不是“安全性”。举个例子来讲,张家界的玻璃栈道,其实结实坚固不输钢板,游客却都战战兢兢,这就是一种典型的“心理安全”。给客户安全的心理,主要靠造型、材质、色彩等方面去体现。

造型上,饱满的弧度、肌肉感的线条、宽大的包围等都能给人一种结实的心理暗示。同样精致的工艺也能给给人一种安全感。在材质上,尽量避免冷硬。

色彩对人的生理和心理作用是明显的。色彩环境通过对人的心理情绪和视觉功能的影响,进而产生对工作效率的影响。驾驶室的色彩配置一般采用较低明度的偏冷色,使驾驶员在视觉和心理上产生柔和和安静的感觉,以愉快的情绪驾驶汽车,进而保证安全性。对于车身的颜色来说,则要选择可视性较好的颜色,比如使红、黄、蓝、绿色轿车与观察者保持等距度,会发现红色和黄色是前进色,蓝色和绿色是后退色。将相同车身涂上不同的颜色,会产生体积大小不同的感觉如黄色感觉大一些,有膨胀性,称膨胀色;蓝色和绿色感觉小一些,称收缩色。研究表明,可视性好的颜色发生事故的概率要低。

虽然目前市场上的小型电动车产品还有诸多问题需要完善,但这次“打造安全概念 传播行业正能量”的活动口号,表明大家的注意力已经放到如何去解决问题的方向了,希望本文能够为解决问题提供参考性的意见,共同促进行业的良性发展。

作者:冰封之城

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