顧芮瑋
摘 要:隨著當今城市化建設(shè)的不斷深入以及科技日新月異的發(fā)展,人們的生活水平和消費水平的不斷提高,均表現(xiàn)在衣食住行上面。而作為其中一個方面的“行”,汽車作為重要的交通工具之一,越來越受到人們的大力追捧。隨著汽車的日益普及,汽車在促進經(jīng)濟發(fā)展的同時,也帶來不少的負面影響,如大氣污染,噪聲污染,能源利用等問題。而作為最重要的安全問題正逐漸被眾多國家和消費者所重視,人們所注重的方面為汽車的后排座椅結(jié)構(gòu)。汽車的后排座椅結(jié)構(gòu)作為汽車的內(nèi)部飾件之一,它安全性能的好壞對駕乘人員的安全十分重要。當安全性能逐步受到重視,對安全性的檢查也越來越高。對我國來說,有關(guān)座椅的安全法規(guī)便通過綜合考慮汽車的座椅動態(tài)以及強度性能,以此來保證駕乘人員的安全。下面將對汽車的后排座椅結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計與優(yōu)化方案的探討,來提出相關(guān)的解決措施,并為未來汽車的發(fā)展提供思路。
關(guān)鍵詞:后排座椅;結(jié)構(gòu)設(shè)計;安全性能;優(yōu)化方案
我國對汽車安全性能法規(guī)的制定起于上世紀90年代初期,關(guān)于安全性可區(qū)分為主動安全性和被動安全性。主動安全性的目的是預(yù)防交通事故的發(fā)生,以此使人員免受災(zāi)難。通過在汽車上安置主動避開危險的能力。如防抱死系統(tǒng)(ABS)、高位剎車燈的配備、前后霧燈等,均為主動安全的發(fā)展。[1]而由主動轉(zhuǎn)向為被動,是伴隨汽車的發(fā)展帶來的。被動安全性的目的在于事故發(fā)生后,如何減輕人員的傷亡。汽車后排座椅的安全性能包括防止事故發(fā)生以及事故發(fā)生后如何最大限度的減輕對駕乘人員造成的傷害。關(guān)于后排座椅的安全性也可以分為主動安全性和被動安全性進行設(shè)計分析。下面將就汽車后排座椅的安全性分為主動安全和被動安全進行探討。
1 汽車后排座椅的主動安全性設(shè)計的探討
座椅就其位置可分為前排座椅、中排座椅和后排座椅。一般的家用汽車僅含前排后排座位,相對的商務(wù)汽車便有所例外,增加了中排座椅。隨著家用私家車使用量的迅猛增長,為防止交通事故在私家汽車上發(fā)生,應(yīng)針對家用汽車的安全性漏洞加以分析,以此緩解逐年增長交通事故的發(fā)生頻率。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示,家庭汽車座椅后排的乘員多為女性以及兒童等弱勢群體,自然受到傷害的風險更高一些,所以后排的座椅安全性要得到充分考慮。家庭的汽車后排座椅的主動安全性是指座椅通過供給操作者和乘車人員一個良好的駕駛環(huán)境和乘車環(huán)境,以此避免事故的發(fā)生。關(guān)于座椅主動設(shè)計的作用包括緩解駕駛?cè)藛T的疲勞,讓駕駛?cè)藛T能夠全身心的操縱汽車的行使。在對汽車內(nèi)部飾件的設(shè)計過程中,任何細枝末節(jié)都需要被考慮到。例如座椅的尺寸、坐墊以及布局,靠背的壓力作用下的分布等,通過讓駕駛?cè)藛T身心愉快,來降低事故的發(fā)生頻率。
2 汽車后排座椅的被動安全性設(shè)計的探討
關(guān)于汽車后排座椅的被動安全性是用于在事故發(fā)生時如何能夠最大程度的減輕對駕乘人員傷害的條件下提出的。因此,被動安全性的設(shè)計應(yīng)以發(fā)生事故作為前提,考慮到人員可能會受到哪個部位的傷害,或者如何讓他們?nèi)ケ荛_傷害,或者在傷害中去逃生。對于汽車后排被動安全性設(shè)計的探討可分為以下幾個方面:
(1)在發(fā)生事故的過程中,后排乘員生存空間本就狹小,應(yīng)阻擋其他如碎玻璃等有二次損傷的物體進入以造成傷害;
(2)在發(fā)生事故的時候,應(yīng)保護乘員的重要部位,這就必須讓他們在災(zāi)難發(fā)生時能夠保持相應(yīng)的姿勢保護自身的重要器官,并在其他約束系統(tǒng)如安全氣囊,安全帶的協(xié)助下,減輕承受的傷害;
(3)關(guān)于座椅本身的研究,以使事故的發(fā)生對乘員的傷害就使事故后果對乘員的傷害降低到最低限度。座椅是汽車內(nèi)部重要的安全飾件,提高汽車安全性能的重要發(fā)展方向之一便是對汽車后排座椅進行分析研究,通過提高汽車后排座椅的安全性能來提高汽車的安全性是至關(guān)重要的步驟。
3 關(guān)于汽車后排座椅的碰撞試驗
對于汽車后排座椅的設(shè)計過程,應(yīng)在滿足其剛度、強度、穩(wěn)定性的情況下進行,保證經(jīng)濟合算,成本低廉。滿足剛度、強度、穩(wěn)定性的同時,需要對汽車進行正撞試驗,以此來衡量汽車的安全性能。而對于后排座椅安全性能,是通過觀察座椅的變形程度來考核的。在試驗過程中,用長寬高均為3分米的立方體作為后座椅的行李箱,棱角的倒圓為2厘米,質(zhì)量18千克。把若干樣塊放在后排座椅的地板上。試驗時,用規(guī)定的速度加速度向前碰撞。然后試驗體將根據(jù)自身的慣性向前滑動而作用于后排的靠背上,從而使其發(fā)生形變。然后衡量合格的依據(jù)是估量座椅靠背的硬度,一般硬度在大于50的情況下,便可認為這些零件及時發(fā)生形變,但沒有超過規(guī)定的范圍內(nèi),認為座椅的強度符合要求。而對于前撞時座椅安全性的研究,通過座椅的靠背形變或者構(gòu)造來進行分析。一般在乘坐汽車的后排座椅時,力量主要是由靠背的力量來支撐,因此對于靠背的結(jié)構(gòu)構(gòu)建尤為重要。以分體式的靠背座椅為例,分體式的靠背構(gòu)成主要由靠背主鋼管,中間支撐板,下支撐板,中間支架,靠背鎖支架,兩側(cè)安裝支架和安全帶固定裝置等構(gòu)成。[2]在碰撞過程中,靠背骨架下部被固定住,中間支架也由螺絲被緊固于車上,當靠背的狀態(tài)處于鎖止狀態(tài)是,座椅的整體相當于鎖定在整個車身,而車身又固定在試驗臺上。所以,碰撞的過程中,對座椅安全性能的要求便轉(zhuǎn)變?yōu)閷勘辰Y(jié)構(gòu)和其他連接構(gòu)件的考核。[3]
4 關(guān)于汽車后排座椅的修正和改進
關(guān)于汽車的安全性能,將直接作用于駕駛?cè)藛T和乘車人員的生命和財產(chǎn)安全。根據(jù)上面談及的內(nèi)容,可以得到關(guān)于汽車后排座椅修正和改進的幾個方面。
(1)增加支撐板的強度,包括中間和下部的支撐板翻邊結(jié)構(gòu),以加強零件對負載的承載能力;
(2)改用材料性能更佳的支撐板,好的材料應(yīng)具備剛度、強度、穩(wěn)定性都符合要求的優(yōu)勢;
(3)在支架的兩側(cè)均增加翻邊結(jié)構(gòu),以加強支架對靠背主鋼管起到的作用。
5 結(jié)束語
對于汽車后排座椅的安全性能,在我國的重視程度得到顯著提高,它安全性能的好壞對駕乘人員的安全十分重要。如今,后排的座椅也增添了安全帶等被動安全措施。相信在未來的汽車安全性研究方面,主動性防護措施和被動性的防護措施將受到足夠重視,并綜合考慮國內(nèi)外的動態(tài),從而保障駕乘人員的安全。
參考文獻
[1]顏先華.某微型乘用車后面碰撞結(jié)構(gòu)安全優(yōu)化設(shè)計[J].公路與汽運,2013,6:5-8.
[2]劉存山.基于正面碰撞安全性的PHEV乘員約束系統(tǒng)的優(yōu)化和實驗[J].現(xiàn)代制造工程,2014,11:53-59.
[3]馬瑞雪,王欣,張科峰.移動行李對后排座椅沖擊的仿真分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].客車技術(shù)與研究,2014,1:1-3.