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假期专业科普荟萃——车辆工程新技术(汽车轻量化与安全)

作者:佚名 来源: 时间:2016/8/29

 

随着汽车整车各项性能的提高,导致汽车自重不断上升,包括为了满足安全、排放、舒适、可靠性、智能化等要求而增加的各类附件,全球汽车的平均自重在持续增加。近年来,排放和节能法规日趋严格,汽车轻量化成为新的发展趋势,预计到2020年全球乘用车的平均质量将下降到1600千克左右。汽车轻量化技术无论对于传统汽车还是新能源汽车,都是一项基础性的公共技术。

 

汽车轻量化后面临的主要问题之一是汽车的安全性。汽车的安全性分为两个部分:一是主动安全技术,其意图是防止汽车发生事故,它们的特点是提高汽车行驶稳定性、操纵性和制动性能,尽力防止车祸发生,如ABS(制动防抱死系统)、EBD(电子制动力分配系统)、EBA(紧急刹车辅助系统)、AFS(灯光随动转向系统)、高位刹车灯、前后雾灯、后窗除雾等;二是被动安全技术,即事故发生后如何对乘员进行保护,汽车被动安全系统可以分为安全车身结构和乘员保护系统,其中安全车身结构主要是为了减少一次碰撞带来的危害,而乘员保护系统则是为了减少二次碰撞造成的乘员损伤或避免二次碰撞。

 

汽车轻量化对于主动安全的影响是正面的,轻量化可以有效增加汽车的操纵稳定性,缩短制动距离,为紧急情况下采取主动安全措施提供了更多的时间。国际铝业协会的研究结果表明:汽车整备质量减少10%,制动距离可减少5%,转向力减少6%。轻量化有利于提高汽车行驶的稳定性,有利于驾驶人员在汽车碰撞发生之前采取紧急措施以避免事故的发生。所以轻量化汽车有利于各种主动安全控制措施的实施,对主动安全是有利的。

 

汽车轻量化对于被动安全的影响却是负面的,众所周知,当两车相撞时,汽车整备质量小的一方其安全性不占优势。因此,降低全社会平均车重对于降低交通事故整体伤亡率有重要意义。对于质量差别较大的两车碰撞来说,重车在保护自身乘员上虽然有一定的优势,但是会使整体道路净伤亡数量增加。这也从侧面反映了汽车轻量化的重要性,降低平均车重能有效减少道路发生交通事故时的净伤亡数,整车轻量化有利于整体交通安全性的提升。“轻”不是以牺牲汽车安全性、可靠性、舒适性和消费者的驾驶乐趣为代价,“轻”是先进设计技术、成品评价技术、材料技术和工艺技术的结合。因此,需要在结构设计、材料两方面开展工作,并通过工艺技术的提升来实现碰撞安全性的提升。第一,汽车轻量化的前提是充分保证汽车产品使用安全,以牺牲安全性为代价来开展的轻量化工作不是真正意义上的轻量化;第二,就整车而言,决定整车安全系数更重要的是结构,是整车带有逐级吸能及抗变形能力的能量流传递结构优化设计。通过结构轻量化优化设计和高强度、轻质材料的使用,在一定程度上可以提升汽车的安全性。此外,在实际交通过程中,提高安全意识,养成良好的驾驶习惯,遵守交通规则与维护正常的交通秩序对于保障乘员安全显得尤为重要。

 

所以,整车轻量化与安全性是并不矛盾的,汽车不是越重越安全。从全社会的角度来看,提高汽车安全性,同时减轻车重、减低油耗、减少排放是汽车产业发展的必然要求和趋势。

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