最近總被問一些碰撞安全的事兒，那麼在碰撞中，車是怎麼保證乘客安全的呢？

車輛碰撞是由一系列物理現象組成的。雖然現在如果不聊點相對論，量子力學和霍金輻射之類的話題就像沒學過物理似的，不過以當代汽車的速度和質量來講，還是逃不出經典力學的慣性參考系，所以碰撞安全這事兒，還得從牛頓爵士的三大運動定律說起。

牛頓第一運動定律

物體會堅持其靜止或勻速直線運動狀態，除非有外力迫使改變其狀態

也就是說，當車開起來以後，如果想停下來，那車上的人總是要被動受力的，這個力可能來自座椅的摩擦，也可能來自

安全帶

安全氣囊

或者..

所以牛爵爺第一定律告訴我們說：

開車一定要系安全帶！

那麼這個「力「到底有多大呢？

牛頓第二運動定律

施加於物體的外力等於此物體的質量與加速度的乘積

F = ma

也就是說，如果你想停下來，你所受的力是和你的體重以及加速度相關的。加速度通常用「G」來表示，因為這樣可以更形象的表示你所受的力和自己體重的關係。

比如2017年F1車手劉易斯·漢密爾頓在澳大利亞站開出了破紀錄的6.5G,這意味著當時他身體承受著自己體重6.5倍的壓力。

漢密爾頓能繼續駕駛已經實屬不易了，目前普遍認為人類承受加速度的極限在9G左右，因為人在9G狀態下，非常恐怖～

真正恐怖的是，汽車碰撞瞬間的加速度可能要遠遠高於9G，如果這時你手中抱著一個嬰兒，他很可能瞬間就會變成這個樣子。

所以牛爵爺第二定律告訴我們說：

孩子在車上一定要坐安全座椅！

而對於工程師們來講，如果沒法控制用戶的體重，就只能盡量減小碰撞時所產生的加速度。根據牛頓第三運動定律，

牛頓第三運動定律

當兩個物體互相作用時，彼此施加於對方的力，其大小相等、方向相反

工程師們要做的就是盡量減小車體在碰撞中產生的加速度，那工程師們是怎麼乾的呢？

雞蛋是生活中最常見的易碎品之一了，而保護生雞蛋不碎的最好辦法就是，緩衝。

當代車輛保護乘客的原理也是這樣，工程師們把車身基礎結構分成了三個部分：前後吸能緩衝區以及中間的乘員艙。

乘員艙就是工程師們要保護的重中之重，因為乘員艙有任何侵入，無論是安全帶還是氣囊，都會成為擺設。所以如果在碰撞試驗中看到A柱有變形的情況，那就意味著這個車的車身結構非常不安全。

吸能緩衝區的設計，簡單來說和接雞蛋的墊子一樣，墊子越厚越安全，所以可以說車輛的吸能緩衝區越長，乘員艙越安全。

但是對於燃油車來說，由於發動機和變速箱的體積非常大，如果吸能緩衝區設計過長，發動機就有可能直接侵入乘員艙。

而對於電動汽車的工程師們來說，由於動力總成體積小，在設計吸能緩衝區的時候就舒服多了。當然，這在碰撞測試的時候會出現「前面都撞沒了」的錯覺，但這並不意味著電動汽車不安全。

當然對於工程師們來說，碰撞安全解決的不僅僅是來自正面的碰撞，那沒有足夠的吸能空間車輛側面又是怎麼保證安全的呢？

如果說吸能的設計靈感源於保護雞蛋，那側碰的設計靈感就源於雞蛋殼本身了。雞蛋的外殼形狀在工程上衍生出了「薄殼結構」，「薄殼結構」的優點是可以把受到的壓力均勻地分散到物體的各個部分。

而車輛的B柱通常都採取這種結構，這樣可以把側向的衝擊力均勻的傳遞到乘員艙外框，減小衝擊壓強和乘員艙的侵入，從而保護乘客的安全。

對於電動汽車工程師而言，除了關注碰撞時乘客在車內的安全，電池的安全也至關重要。工程師們把電池的位置布置在乘員艙正下方，比人的位置更靠里。在正常情況下，如果能傷到電池的碰撞，那裡面的人應該會很危險了。

不過電池包本身還是會做碰撞試驗的，畢竟工程師們要保證電池不會因為一點碰撞就廢掉。電池的碰撞試驗是在試驗台上，在正向和側向分別施加相當於50km/h直接撞牆的30G加速度，之後工程師們會做各種測試，確保電池包的結構安全。

汽車碰撞的安全標準在逐年提高，技術的發展速度也使隔代的差距越來越大，當汽車進入數字時代，碰撞安全追求的不僅僅是車身的堅固，還要利用數字技術「防患於未然，這也是為何各大車廠這麼重視ADAS和自動駕駛。

最後活兒哥還是要提醒各位看官，工程師們的努力僅限於提供最大程度的安全保障，如果進行危險駕駛，即使五星＋的車輛也會被秒成渣

推薦閱讀：

相关文章