與大型客車相比,中型客車的主動安全設(shè)計要求基本類似,其不同點主要集中在被動安全設(shè)計上。
碰撞
如上所述,客車的碰撞是交通事故的主要方面,主要有正面碰撞、斜側(cè)面碰撞以及追尾碰撞。碰撞時,駕駛員和乘客受傷的主要原因是他們與車身結(jié)構(gòu)發(fā)生了相互作用。
1、正面和側(cè)面碰撞
有資料介紹:客車正面碰撞和側(cè)面碰撞占總事故的40-60%。在正面碰撞中.減速度由保險杠向車尾逐漸減小。駕駛員由于其所處的位置,首當其沖。其中約有一半對駕駛員造成嚴重傷害。中型客車除一些采用短頭結(jié)構(gòu)(如子彈頭結(jié)構(gòu))的車型,碰撞時對駕駛員的緩沖增大,產(chǎn)生的危險也較小外,大多數(shù)采用平頭結(jié)構(gòu),因車身小,駕駛員受傷害的程度更大。
在設(shè)計方面,為了減少乃至消除上述危險,應(yīng)作以下考慮。
。1)局部增強側(cè)壁的承載能力。中型客車車身對側(cè)面碰撞較敏感,缺乏吸收能量的變形的距離,因而增強側(cè)壁使承載能力強,可提高抗碰撞能力。另外還對翻轉(zhuǎn)有較好的承受能力。
。2)采用安全座椅。座椅與駕駛室地板的連接應(yīng)很牢固,但與底盤應(yīng)采取柔性連接。碰撞時,它的作用就像剪切件使駕駛員被推回的量相當于前圍的變形量,同時,也可減少轉(zhuǎn)向柱對駕駛員的危險。
。3)保險杠的設(shè)計是一個專門課題,不僅要外形美觀,對客車整體造型起到裝飾作用,而且還要有一定的安全功能。比如,適當考慮保險杠的吸能作用,使保險杠能減緩一定程度的;中擊,在小的載荷下不至于使車身損壞。在美國,保險杠必須接受8km/h正面碰撞后,保險杠不應(yīng)損壞。
(4)隔板和扶手的設(shè)計要適當,扶手在碰撞發(fā)生時應(yīng)能承擔一定的緩沖作用。若與設(shè)計思想矛盾,寧可不要。
正面碰撞和側(cè)面碰撞也可能會對乘客的安全造成大的危害。例如,碰撞可能損壞車門及其門框,使得門無法開啟,使乘客的逃離造成困難甚至不可能。在設(shè)計車門時,應(yīng)該考慮到車門與門框?qū)囕v損害不敏感,如車門變形區(qū)在門框的前壁,制成對稱的開門機構(gòu)等。2001年,美國報道了應(yīng)用泡沫金屬的可能性。這種發(fā)明主要是泡沫鋁合金,它密度小,有極好的彈性和一定的強度,在增加安全性的設(shè)計中,用作吸收碰撞能量的主要材料,前景看好。
2、追尾碰撞
客車后面發(fā)生的碰撞占總事故的15-20%。這一類事故發(fā)生時,應(yīng)更多地考慮乘客的安全。
。1)減少后壁損壞的程度。這主要是考慮到后置發(fā)動機在中型客車上使用。后置發(fā)動機對客車的總體布置有很多好處,隨著人們對舒適性要求的提高,這將變成一種大趨勢。
。2)為乘客提供一定的安全空間。現(xiàn)代中型客車一般都配備有空調(diào).它對乘客空間的占有以及對乘客安全造成的潛在危害,值得重視。增加車頂高度對豪華中型客車可以考慮,但是可能又會產(chǎn)生其它一些問題。比如,用于城市間的中型客車,旅客的小件行李也要占用乘客空間,靠增加車頂高度是比較難解決的,而行李也不能都放到車的底部行李艙。近年,中國交通部提出取消頂置行李架,對于中、低檔次的客車,研究的重點只能是在車內(nèi)空間的分配上,它主要取決于乘客座椅的形狀及其安裝結(jié)構(gòu)。這點比大型客車要求更難、更高。
。3)座椅及座椅的固定要有一定強度,從而讓碰撞的慣性力不會把乘客拋離安全空間。座椅的高度、變形能力等,會直接對乘客的頭、手、臉、膝蓋等造成傷害。.因此,在車內(nèi)一側(cè),應(yīng)盡可能平緩過渡。
使用安全帶和安全氣囊對防止乘客和駕駛員的傷亡事故有很大的作用,表1是一些資料上摘錄的約束系統(tǒng)效果。由于安全帶的效果好,而且價格低,所以安全帶的使用應(yīng)該大力推廣,車上各個座位最好都應(yīng)安裝,并通過國家強制執(zhí)行。
表1 不同組合約束系統(tǒng)的安全效果(絕對安全為100%)
分類
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駕駛員(%)
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前排乘客(%)
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后排乘客(%)
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腰帶 |
-
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39
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18±9
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腰、肩安全帶 |
42±4
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39±4
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27
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氣囊 |
18±4
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13±4
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-
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安全帶+氣囊 |
46
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43
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-
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傾翻
中型客車由于體積小、重量輕,高速行駛下發(fā)生翻轉(zhuǎn)事故比大型客車更危險。傾翻事故引發(fā)的乘客及駕駛員的傷亡率比其它車型交通事故的高出幾倍,經(jīng)濟損失更大。傾翻事故中,客車一般翻轉(zhuǎn)到側(cè)面,翻轉(zhuǎn)到底朝上或者翻轉(zhuǎn)幾圈的情況較少。客車翻轉(zhuǎn)事故與車型(城市內(nèi)、城郊、鄉(xiāng)間)也無關(guān)。大型客車的結(jié)構(gòu)對傾翻時保證乘客安全有很大作用,中型客車車身的設(shè)計可以借鑒。以下是幾個重要方面。
。1)確保車頂有足夠的強度,這樣可免除車頂凸起變形危及乘客空間。
(2)用安全帶防止乘客摔出。
。3)設(shè)計配套的座椅。好的座椅可起到保護乘客的作用,一般的座椅則可能傷及乘客。
(4)采用吸能設(shè)計。車的內(nèi)飾、內(nèi)壁用柔性件、塑性件,不僅能吸收翻轉(zhuǎn)時對乘客的沖擊,還可減少對乘客的碰傷。
。5)采用承載側(cè)壁護板.這與提高車頂強度具有相同的意義,可以提高乘客的安全性。
傾翻事故往往更容易引起公眾的注意,社會效益的損失是不可估計的,對這一情況更應(yīng)重視。
火災(zāi)
中型客車上發(fā)生火災(zāi)的情況一般來說較少。當中型客車使用年限較長或者維護不當,留下一些火災(zāi)隱患時在特定條件下會引起火災(zāi)。諸如:線束短路、供油系統(tǒng)故障、排氣尾管著火、空調(diào)系統(tǒng)泄漏等。
(1)內(nèi)飾件。內(nèi)飾件是客車為乘客提供服務(wù)的重要零部件,好的內(nèi)飾件可使乘客感到舒適、愉悅、整潔。但內(nèi)飾件一般為可燃物,包括座椅套及填層、遮陽簾、天花板和地板、側(cè)壁以及其他可燃塑料件,可以說中型客車內(nèi)可燃的物件很多。一旦發(fā)生火災(zāi),會很快形成大火。有的燃燒物在燃燒之時還會產(chǎn)生有毒的物質(zhì)和有害煙霧。所以,在選用內(nèi)飾件時,不僅要考慮內(nèi)飾件的可燃程度(國際GB8410-94《汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性》規(guī)定了燃燒速度不許超過100mm/min),還要考慮到內(nèi)飾件的燃燒生成了哪些毒物,毒性程度的高低。
。2)隨車工具。國內(nèi)客車除高檔客車以外,很少為乘客配備保證安全所用的隨車工具,如敲窗錘、應(yīng)急剪刀、滅火器、急救箱等。這一點應(yīng)引起各客車廠家的重視。在國外,客車內(nèi)已安裝熱傳感器、煙霧探測器等。
隨車工具的擺放位置在設(shè)計中應(yīng)引起注意,如錘子,一方面要醒目,要靠近應(yīng)急出口;另一方面不要影響乘客空間;此外,還要能固定在擺放位置,不能讓不懷好意的乘客輕易取走它。有資料介紹,錘子的設(shè)計要滿足質(zhì)量300-500g,其中錘頭占總質(zhì)量70%;敲擊端部硬度至少62HRC;敲擊端部至手柄部軸線的距離至少50mm;它的外部形狀最好符合專門設(shè)計的要求。
滅火器在中型客車上最好能擺放2個(或更多),質(zhì)量可以小一點。它們的相對位置要遠,一個在乘客區(qū),一個在駕駛區(qū)。這樣在滅火時至少能保證有1個可發(fā)揮正常作用。
另外,設(shè)置乘客座位數(shù)要讓所有乘客在一定時間內(nèi)能從車內(nèi)逃離。大型客車很多都備有應(yīng)急出口,中型客車對此也可作一些借鑒,在車門的對面靠后位置可設(shè)置應(yīng)急門或者應(yīng)急窗,并給予乘客以明確的告示。若覺得應(yīng)急門會影響車身的設(shè)計,還可將車的頂蓋作適當改進,用作應(yīng)急窗,F(xiàn)有的一些中型客車為了多裝乘客,通道被占用,在火災(zāi)等大的交通事故發(fā)生時,將嚴重影響乘客的安全。
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