另外,还有一个不能忽视的问题,那就是车辆乘员中也包括儿童,在我国儿童乘车占有相当高的比例。如果儿童乘车也使用成人座椅,那么约束系统(如安全带)就不能很好地匹配,发生碰撞事故时,儿童将面临非常高的受伤风险,因此,儿童经常乘车一定要配置儿童座椅。根据ECER44/3标准,汽车儿童安全座椅根据儿童的体重分为五组:0组、0+组、I组、II组、III组。其中0组适用于体重小于10 kg的儿童,0+组适用于体重小于13kg的儿童,I组适用于体重在9-18kg之间的儿童,“组适用于体重15-25kg之间的儿童,III组适用于体重22-36kg的儿童。在选择安全儿童座椅时,应根据儿童的身高、体重,与相应的座椅进行匹配。
在选择儿童座椅时,也应考虑儿童不同年龄座椅的选择,如1-4岁的儿童座椅应配备多点式安全带(见图3); 2-6岁儿童的安全座椅一般与成人安全带组合使用(见图4); 6-10岁儿童安全座椅应与汽车安全系统组合使用(见图5)。
儿童座椅按产品要求与汽车座椅牢固连接,如果儿童因为身高问题而不能与座椅很好地匹配,则应安装增高座垫,儿童座椅的选配非常重要,应确保儿童、儿童座椅、汽车座椅和汽车安全带的约束系统安全可靠。
三、车辆转向机构
车辆转向机构是驾驶员操纵车辆的基本媒介,承担着控制车辆以及掌握行驶方向的重任。此外,转向机构是车辆中一个复杂的部件,其关系到车辆的操纵性、舒适性、稳定性和安全性等。当车辆发生碰撞事故,尤其是正面碰撞时,转向机构极易向后移动,从而导致驾驶员与其发生二次碰撞。因此,要在碰撞事故中有效地保护驾驶员不受伤害,首先,应保证乘员室的变形程度很小,所以,汽车车身结构中驾驶室的前围有防碰撞结构。其次,要减轻车身内部的刚性凸出物与驾驶员发生二次碰撞的剧烈程度,转向机构就是对驾驶员碰撞安全影响最大的车内“凸出物”。研究表明,当车辆发生正面碰撞时,由方向盘、转向机构对驾驶员造成的损伤占驾驶员所有损伤的46%。为了减轻转向机构对驾驶员造成伤害,其重要措施就是减小由于碰撞变形而造成的转向机构的后移量,并同时考虑转向机构的缓冲和吸能特性。
1.转向机构结构
图6为具有吸能特性的转向机构,它包括转向盘、转向轴套管、转向轴、支架、支座、万向节、转向中间轴、转向器等。这样具有吸能的转向机构,除了能满足常规的转向功能外,当车辆发生碰撞时,还能够有效地吸收能量。
2.转向机构的安全特性
图7为汽车发生正面碰撞时,转向机构与驾驶员构成人机系统碰撞关系图。碰撞发生时,该系统的变形和碰撞过程可分为两个不同的阶段,即一次碰撞阶段和二次碰撞阶段。在一次碰撞阶段,碰撞能量使汽车车身前部发生塑性变形,安装在汽车车身前部,与转向器输入端相连接的转向中间轴在碰撞力的作用下向后运动,随着碰撞过程的继续,碰撞力作用在转向柱下端,使转向柱向后移动。同时,驾驶员在自身的惯性作用下冲向方向盘,尽管驾驶员本身可能有约束装置(如安全带、安全气囊等)对其前倾进行约束,但驾驶员仍有可能与方向盘或仪表板发生直接碰撞,从而形成驾驶员与车内物体的二次碰撞。