车辆低速碰撞行人保护系统
这个系统的核心目标是,当车辆在城市道路等低速行驶场景下(通常是时速低于30-40公里时)与行人发生碰撞时,通过一系列特定的车身结构设计,最大限度地降低对行人的伤害风险。其工作原理遵循一个渐进式的保护逻辑。
第一步:保险杠与小腿保护区的设计
在碰撞发生的初始瞬间,行人的小腿和膝盖会首先与车辆的前保险杠区域接触。系统的第一道防线就集中在这里。保险杠蒙皮背后会采用具有特定压溃特性的泡沫材料(如吸能EPS泡沫)或蜂窝状结构。当被小腿撞击时,这些材料可以发生可控的形变,有效吸收初始碰撞能量,并给予小腿一个相对平缓的减速过程,从而降低胫骨和腓骨骨折的风险。同时,前保险杠的整体高度和造型都经过优化,旨在避免对行人膝盖产生直接的“刚性剪切力”。
第二步:发动机舱盖前缘与骨盆缓冲
在碰撞的第二阶段,行人的骨盆和大腿部位可能会撞击到发动机舱盖的前缘区域。这个区域传统上是一个坚硬的金属边角。在低速行人保护系统中,这个部位会进行软化处理,例如采用更柔软的塑料材质、增加吸能结构或在机盖内部设计缓冲空间。其目的是在骨盆与车辆接触时提供一个缓冲区,分散冲击力,降低骨盆骨折的风险。
第三步:发动机舱盖的形变空间与头部保护
这是最关键的一步。当行人被车辆“铲起”后,其头部极有可能撞击到坚硬的发动机舱盖或前挡风玻璃下部。为应对此,系统从结构上预留了关键的“形变空间”。发动机舱盖不再是紧贴在发动机等硬物之上,而是通过设计,在其下方与发动机、蓄电池等硬点之间留出足够的高度差(例如80-100毫米甚至更多)。当头部撞击舱盖时,舱盖金属板可以向下发生显著的弹性与塑性形变,利用这段空间来缓冲吸能,大大减轻对头部的冲击。某些高端车型还会配备主动式发动机舱盖,其铰链处装有传感器和弹起装置,在探测到撞人瞬间,能瞬间将舱盖后部弹起,进一步增加吸能空间。
第四步:挡风玻璃与A柱区域的缓冲
如果行人的撞击位置更高,其头部可能会落在挡风玻璃下沿或A柱区域。传统的A柱和挡风玻璃框架非常坚硬。在行人保护设计中,这些区域也会进行优化,例如使用更柔软的夹层材料覆盖A柱外饰板,或确保挡风玻璃的安装方式能在受冲击时提供一定的位移和吸能,避免头部与绝对刚性结构直接碰撞。其思路与发动机舱盖一致:在可能发生头部接触的区域,提供尽可能多的“压溃区”。
整个系统是一个高度集成化的被动安全设计,它不依赖电子触发,而是完全通过车身外部的结构、材料和空间布局来实现。其开发过程严格遵循全球各地的行人保护法规与测试标准(如Euro NCAP、C-NCAP的行人保护测试),使用标准化的腿部、骨盆和头部冲击器进行模拟测试,以验证和优化每一步的保护效果。最终目的是在无法避免的碰撞中,将行人的伤害程度降至最低。