壇上最近有關於車的哪個因素對車的安全最重要眾說紛紜:車重,鋼板厚度,吸能。。。。我在公司是做產品設計的,包括衝撞 (shock)的仿真 (Simulation)和測試。雖然我們的產品是電子產品,不是汽車,但基本的原理是一樣的。所以和大家分享我的看法。
在談車的安全性之前,先看看車碰撞時,車內的人為什麽會受傷。主要有兩個原因。一是當車勻速行駛時,人和車是一個速度, 比如說 65 邁。車相撞後 (對撞),車會極快的減速,可人因為慣性的原理,還在以 65 邁的速度向前運動。這時,人的頭會撞到方向盤,撞到擋風玻璃, 而受到傷害。二是車在碰撞後會變形,變形的部件會擠入或擠垮駕駛室而造成人的受傷。
對於第一種傷害,車 的重量, 剛度是重要的因素。車重好,對撞過程中,車的速度變化(加速度)會小。車的剛度小,車的速度變化(加速度)也會小。因為車的變形起到了緩衝的作用,同時吸收了一部分的碰撞能量,減小了車的速度變化。
對於第二種傷害。車的剛度是最重要的因素。車相撞時,兩輛車的受力是一樣的(牛頓第三定律)。車的剛度越高,變形就越小,人受傷的可能性就越小。
其他的傷害, 如車的翻滾,就不一一說了。
那什麽樣的車最安全?先舉兩個極端的例子大家都能同意。坦克。重量,剛度都很高,絕對安全。紙糊的汽車,重量,剛度都很低,開個紙糊的汽車。沒人會覺得安全的。
具體到某一輛車的安全性,就不這麽簡單了。總的來講,重量剛度高的車安全性好。但如果一輛車重量輕,不一定剛度越高越好。剛度高會減少第二種傷害,但會提高第一種傷害, 尤其對於輕的車。所以最好的是選一個剛度,讓車的變形(吸能)能夠減緩碰撞對車的速度變化,同時,車的變形也不能太大或變形的地方遠離車內的人,以免傷到人。
還有很重要的一點是車設計時,車的設計成本和安全放在了多重要的位置。車廠賣車是為了賺錢的。車有一個成本的上限 (budget)。誰都知道氣囊(Airbag)對安全好。但市場上的車裏,往往是越貴的車氣囊 越多。原因是車的成本限製。誰都知道 碳纖維 (Fiberglass) 剛度強度都高,又輕,做車體最好,但多數車用不起。誰都知道高強度鋼好,但不是誰都用,或是車上哪都用。還是個錢的問題。
任何產品的設計是個複雜的過程。車有很多的設計要求:舒適,操控好,省油,安全,可靠,修起來便宜。。。很多是互相矛盾的。最後的設計是各方麵的取舍 (Compromise) 的結果。車的設計理念反應了買這類車的買主的要求。比如,豪華車的設計(MB S class)強調車的舒適安全,像省油,修起來便宜,就舍了。多數人花 十萬買輛車,不會在乎每個月多花幾十塊的油錢。反之,一輛賣一萬出頭的 微形車 (Nissan Versa)強調的是便宜, 實惠。舒適,安全 是舍了不少的。如果你覺得微形車比別的車更安全,因為它的撞牆結果好,我覺得那是自欺欺人。
還有可靠性(dependability)和不壞(reliability)不完全一樣. 可靠性是指產品(車的部件)在正常情況下它是不是能達到其設計的要求。“不壞” 是指車的部件有多長的壽命。產品可能壽命不很長,但在壽命內,可以很好,很可靠。
買車和買其它東西一樣,“一分錢一分貨“。在市場經濟裏,想花個低價買個什麽都好的產品是不可能的。最重要的是知道自己最想要什麽。這樣才可以買到自己稱心的產品。