上周末 2016 赛季 F1 揭幕战正式打响,正赛当中让人最揪心的莫过于阿隆索的严重车祸了, 赛车被撞得支离破碎,还在空中翻滚了好几圈,幸运的是,阿隆索本人毫发无损。熟悉 F1 的朋友们都知道,这其中 F1 赛车核心的单体壳结构为车手提供了最大限度的安全保障,从图片可以看出,尽管悬架和动力单元几乎散架,但单体壳结构依然完整。
在目前市场上大多数的乘用车上,也使用了类似的结构,那就是奔驰的贝拉·巴恩伊在上世纪 50 年代提出的安全车身结构,也就是设计牢固的乘员舱,但将车身前后部设计成可以溃缩的结构,以此来吸收碰撞时的能量。
这个理论相信大多数人也不陌生,然而还有一个物理上的动量守恒定律可能更深入人心,简单的说,就是如果一个保龄球和雪球相撞,那么无疑保龄球还是那个保龄球,而雪球一定会碎成渣渣。
经典物理定律不可违背,于是似乎汽车应该重一些才好,而车重与安全性的这个话题也一直是各种平台上的热门话题之一。近几年来,汽车轻量化逐步成为了行业内的新兴热词,原因主要是排放和油耗法规的巨大压力,一方面,汽车工程师们拼命在发动机上下功夫,另一方面,他们也将目光放在了减重上,因为减重对于降低油耗可以说是事半功倍的效果,除此之外,还有利于提升车辆的动态性能和静音效果,可谓一举多得,那么大家可能就会心有疑虑,汽车的轻量化会不会给安全性带来不利的影响呢?
先谈谈我的看法, 首先,汽车不是保龄球和雪球这么简单一块固体,汽车拥有复杂的车身结构,就如上面所说,汽车有溃缩结构吸收碰撞的能量;其次,轻量化的主要手段是优化结构或者改变车身材质,两者都能为车身提供相当或者更好的乘员舱牢固程度;此外,越来越多的主动安全设备的应用,能够有效地减少事故,特别是严重事故的发生。
我一个人说了不算,这个问题学术界也早有争论,那我们不妨来看看砖家们都是怎么说的。
先从我们熟悉的说起,美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)交由美国汽车工程师学会(SAE)的 Kahane 博士分别在 1997,2003 和 2004 年分别进行了三次针对汽车重量和安全性的相关性分析。该项研究通过对历史车辆的事故率及伤亡率做逻辑回归分析,最后得出的结论是,随着汽车重量的下降,死亡率会随之上升,其中特别指出,汽车若减少 100 磅的重量,一年将会导致额外 1000 人的死亡。
但是这个研究有两个很大的问题,一是没有考虑车辆结构方面的差异性(只简单对不同的车体形式如轿车/皮卡做了分类处理),更关键的是没有将汽车的尺寸和重量分开来单独验证,可以想象,一辆性能更优的奥迪 A6 和奇瑞 QQ 相撞是明显占优的。
很快,来自于 Dynamic Research Inc. 的两位学者 Van Auken 和 Zellner 就提出了指出了 Kahane 研究中的问题,并且与 2002-2005 年之间利用和 Kahane 相同的数据重新进行了多次分析,结果发现一旦将汽车尺寸与重量二者分开验证,那么轻量化的车身将对安全性产生正面的影响,而汽车尺寸(轴距和轮距)的减小则将对安全性产生负面影响,Kahane 的研究由于将这两个因素绑在一起分析,汽车尺寸的负面影响覆盖了轻量化的正面影响,从而得出了完全相反的结论。
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