也談談車的設計和車的安全

來源: southmountainer 於 2013-09-07 18:03:56 [檔案] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀：次 (8244 bytes)

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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。