【文章內(nèi)容簡介】 故時（包括自己撞、對撞與被撞，還包括撞人）的安全性，主要是如何保護好人，減低傷亡程度；主動安全則是如何讓汽車減少發(fā)生事故的機會，包括防止失控、防止追尾、防止駕駛員疲勞、改善視野和人體工程等。被動安全是基礎(chǔ)，主動安全是上層建筑（但未來可能會扭轉(zhuǎn)），所以我們先來說被動安全。簡單理解，人坐車，車是一個金屬殼體，人是血肉之軀，車將人包裹起來。大家自然會覺得，汽車這個“殼”越堅固，保護性就越高。在汽車發(fā)明之初的大半個世紀里，人們的確都是這樣想的，但后來卻發(fā)現(xiàn)這是個錯誤的觀念。推翻這個理論最著名的一個試驗是“雞蛋試驗”，是由德國人做的（我在廠商活動上看過這個試驗的視頻，但在網(wǎng)上找不到，如果找到的朋友請不吝告知，有重酬）。將一只雞蛋固定在一個小木頭車上，以一定速度撞向另一塊固定的木樁。木頭車直接碰到木樁后停住，車沒有任何損壞，但車上的雞蛋卻破碎了。第二次試驗，雞蛋固定方式和撞向木樁的速度都不變，但在木頭車的前端加貼上幾個空的火柴盒，結(jié)果碰撞時火柴盒全部被壓癟，雞蛋卻保持了完好。不難理解，這個試驗?zāi)M的就是人這種血肉之軀身處在高速運動中的汽車內(nèi)的情況，雞蛋好比人，硬木頭車好比堅硬的車殼。如果車殼是一個剛性體，撞擊的沖力就全部由人去承擔，人能承受的沖力比雞蛋大，但也是有限的，只要速度快到一定程度，碰撞時瞬間減速度超過人體的承受值，人就會受傷——從物理學(xué)原理說，車殼越硬，撞擊的瞬間越短，轉(zhuǎn)移到人身上的沖擊力就越大，人傷得越重。于是，汽車界在上世紀60年代出現(xiàn)了“緩沖吸能”的理論思想，最先涉足這個領(lǐng)域研發(fā)的是德國的奔馳。那時的“安全先驅(qū)”意識到，汽車安全的核心是人的安全，關(guān)鍵不是在碰撞中保證車不變形，而是保證里面的人不“變形”！因此，車殼不是越堅硬越好，它（乃至整部車）要對乘員有一定的保護能力，為乘員分擔和吸收一部分（最好是全部）撞擊能量，就好比上述“雞蛋試驗”里處于木頭車與木樁之間的火柴盒的作用一樣。上面我說的“車殼”實際上是個簡化了的形容，汽車的“車殼”其實是由里外兩部分構(gòu)成，里面是金屬焊接成形的框架，用高強度的鋼條鋼件制造，俗稱“車架”；貼在這個框架外層的覆蓋件，以低強度的金屬薄片制作，俗稱“車皮”或“蒙皮”。骨架+蒙皮的這個構(gòu)造，從汽車誕生至今幾乎沒有本質(zhì)變化。其中，車架是承受車體絕大部分重量和外力，并在撞擊時承擔主要保護功能的部件；車身的蒙皮主要是為了讓車可以遮風擋雨和更加好看，它不承受汽車使用中的主要外力，唯一承受的外力只有空氣的阻力和壓力。打個比方，車架就好比我們現(xiàn)代建房子的鋼筋水泥結(jié)構(gòu)，而車皮就好比房子的磚墻。車殼要能為乘員吸收撞擊能量的這一觀念轉(zhuǎn)變，對汽車車體構(gòu)造的研發(fā)產(chǎn)生了根本性影響。過去汽車工程師想方設(shè)法將車體各個部分都造得盡可能硬，而如今，幾乎全世界所有廠商進行車體研發(fā)時，都會考慮在車體的前、后部預(yù)留一定的撞擊緩沖吸能區(qū)，就如同“雞蛋試驗”中給木頭車增設(shè)的“火柴盒”。汽車車架的吸能區(qū)，原理是采用一些剛性較低的金屬構(gòu)件，這些構(gòu)件在受到一定程度撞擊時比較容易發(fā)生折疊、變形，這個變形的過程就好比木頭車前的火柴盒變形一樣，是可以減緩撞擊時間、化解一部分撞擊能量，從而讓最終傳遞到乘員身上的沖擊力降低。典型的車身結(jié)構(gòu)件分布圖有人質(zhì)疑汽車車頭的緩沖空間最多只有1米多的長度，能起到多大的吸能效果？你如果把這1米多空間貼滿火柴盒，當然不能起到對汽車的撞擊緩沖效果。但如果用恰當硬度的金屬，按照力學(xué)原理做成能控制折疊方向和幅度的結(jié)構(gòu)，就可以起到一定的緩沖效果。這正是非?？简炘O(shè)計、計算能力的環(huán)節(jié)，緩沖吸能構(gòu)造的設(shè)計有好壞之分，其吸能緩沖的效果也有高下差別。也有人說我干脆不要緩沖區(qū)，就要一個足夠堅固的車殼，對乘員的緩沖保護的任務(wù)應(yīng)該是安全帶和氣囊的責任，對嗎？理想化是那樣的，但實際上安全帶和氣囊所能化解的沖擊力非常有限，僅靠它們，只能保證在很低速度下乘員不受傷害。坐在一部沒有任何緩沖吸能設(shè)計的車上，即便使用安全帶、有氣囊保護，在高速碰撞下的結(jié)果是什么？就是安全帶把乘員勒至內(nèi)傷甚至勒死。至此我們必須肯定緩沖吸能理論的作用，事實就是無論德系、日系還是什么系的車，全部都認可這一理論并且在貫徹執(zhí)行。絕對不要一聽說“緩沖吸能”就覺得這車會很“軟”，在很多實際碰撞案例中，往往是車頭、車尾損傷變形大的車，乘客受傷程度反而小，而變形小的車，乘客反而傷得更重。此外也有人一聽說緩沖吸能，就覺得自己的車不堪一擊，一撞就癟，失去了安全感。實際上，緩沖吸能構(gòu)造與整個車體的剛性構(gòu)造并不矛盾，而是相結(jié)合的——吸能結(jié)構(gòu)位于車體的前端和后端，相對“軟”；而位于中央的乘員艙框架結(jié)構(gòu)不會有吸能效果，還是會盡可能做得“硬”。這兩個部分通常都是用不同的材料分開制造，再組合到一起的，發(fā)揮不同的結(jié)構(gòu)作用。最理想的整體車體構(gòu)造應(yīng)該是既有前后兩端高效的撞擊緩沖吸能區(qū)，又有一個足夠剛強的乘員保護艙。速度不太高的碰撞，由吸能區(qū)去吸收和化解沖擊力，盡可能讓沖擊力少傳遞到乘員身上；一旦碰撞速度太高，吸能區(qū)潰縮完了，沖擊力依然沒被吸收完，剩下的乘員艙也不會再試圖去吸能，而是會“以硬抵硬”，保證乘員有盡可能多的生存空間，不被擠壓致傷。此外其實在“軟”和“硬”之間也有相融和配合，緩沖區(qū)不僅自身會折疊，也會在折疊過程中將一部分能量傳導(dǎo)到剛性座艙的結(jié)構(gòu)上，讓整個車身分擔沖擊力。這就是當下汽車普遍的被動安全結(jié)構(gòu)開發(fā)理念，無論是德系、日系、任何系，基本上都完全遵循這套理念。因此有兩個誤區(qū)可以消除：一是以為只有日本車吸能，德國車不吸能；二是以為有吸能設(shè)計的車只擅長應(yīng)付低速碰撞，而無吸能設(shè)計的車高速碰撞起來更安全——那都是不符合物理定律的事。上面講到，再好的吸能區(qū)效用也是有限度的，就好比“雞蛋試驗”里的火柴盒，只能在一定的速度范圍內(nèi)起到保護雞蛋的效果，速度太快的話，火柴盒徹底癟掉，雞蛋還是照樣要碎。那么汽車吸能區(qū)可以起到的保護效果有多大呢？我們可以參看EuroNCAP（歐洲碰撞測試）的碰撞速度。歐洲NCAP采取的正面40%偏置碰撞（最接近真實道路上發(fā)生的迎面碰撞情況）速度為64km/h，從1997年成立起到2001年，才有第一款車拿到5星的碰撞評價。到2008年，參加歐洲NCAP測試的半數(shù)以上車型都拿到了5星，而這期間車內(nèi)的安全設(shè)施——安全帶和氣囊其實并沒有大幅度改進，真正的進步就在于車架的吸能緩沖技術(shù)上?？梢赃@么說，以目前吸能結(jié)構(gòu)技術(shù)，能在64km/h以內(nèi)的碰撞中（還是要滿足實驗室條件，包括撞擊對象、角度等）做到基本不讓乘員受到致命傷害。當然真實環(huán)境里的碰撞比實驗室復(fù)雜得多，也沒有兩個事故是完全一樣的，所以64km/h只是一個參考標尺，絕不是說所有低于這個速度的事故人都會沒事。那些超出了64km/h（還有其它試驗條件）的碰撞又怎樣，比如說100km/h下發(fā)生的碰撞？顯然，這種速度的撞擊能量已經(jīng)大大超過現(xiàn)有的緩沖吸能技術(shù)的化解能力，乘員的傷亡程度無法保證。這不是廠家只為達到各國碰撞測試的“應(yīng)試”要求就不再去提升保護能力，而是以現(xiàn)行技術(shù)根本就做不到更高。做得到的話，早有人做了，無論德、日系都一樣。至此，本文還很少提到我們議論的主題——德系、日系。但實際上我從頭到尾就在說一個和德日系爭論有關(guān)的話題——有人說德系車硬，所以堅固，日系車軟，因為要吸能。希望看過我這篇文章的朋友，再也不受這些荒謬說法的騷擾。＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝補充一點：車重對碰撞安全性的影響本來這不是德日系爭端的話題，但坊間的確存在一種傳統(tǒng)認識覺得德系車比日系車重所以安全，或者說德系跟日系對撞時德系會更安全。對此我補充一段分析：在NCAP碰撞中，車重對安全性成績的影響是負面的，車越重，撞擊時的能量越大，對緩沖吸能構(gòu)造的要求越高（因為有更多的能量需要吸收和化解）。而我們說過，吸能區(qū)可吸收的能量是有限的，無法化解的能量最終只會由乘員擔受。比方說一部車在歐洲NCAP正面碰撞能拿到5星，但你給它壓重100公斤再去做碰撞測試，很可能就拿不到5星了，因為假人所受的沖擊力肯定更大了。這就是為什么輕的車在NCAP測試里相對容易得好成績，過去美系車在NCAP里成績總是很差的原因。越重的車，對吸能緩沖構(gòu)造設(shè)計的要求越高，越要用到復(fù)雜的構(gòu)造和材料，從研發(fā)角度看，這會陷入一個惡性循環(huán)。提升安全性的不二之法是優(yōu)化構(gòu)造，而不是增加自身重量。所以就連德系廠商，也是積極追求輕量化的。有人說重的車說明它用料厚道、鋼板扎實，安全性肯定好。但汽車并不都是由鋼板構(gòu)成的，車的發(fā)動機和傳動系統(tǒng)、底盤部件、內(nèi)飾件、舒適配置、電子元器件乃至玻璃都有很大的重量，白車身重量往往只占整車的40－50%左右。單看一款車的總重，根本不能判斷該車車架構(gòu)造部分用料如何；就算給你一個車架構(gòu)造的重量，你也不能判斷它的剛性如何，因為好的材質(zhì)可以做到又輕又高剛性，前不久我試的蘭博基尼大牛LP700整個車架連車皮只重200多公斤，全是碳纖維的，比一般車架輕一倍以上，你能說它的用料不厚道、安全性不好嗎？有人會說，NCAP測試只是自己撞墻，但在真實環(huán)境中的兩車對撞，肯定重車比輕車占便宜。我們繼續(xù)分析。從能量角度看，對撞時要化解的能量是兩車的動能總和，動能E＝1/2mV^2，重量m越大，動能越大，所以碰撞時兩車總重量越大，碰撞的總能量也越大。而這些碰撞的能量，都得靠對撞這兩臺車的吸能構(gòu)造去化解。比方說A車和B車都是同等速度，A車動能為10個單位，B車比A車重20%，動能為12個單位。兩車對撞時要化解的總能量為22個單位，但A車和B車的吸能區(qū)各自只能化解5個單位的能量，那么22－5－5＝12個單位，這12個單位會平均分給A、B兩車，每車“分得”6個單位的能量。但如果B車能減重20%，和A車一樣重，那么按上述算法，A、B車上的乘員就分別只“獲得”5個單位的能量。換言之，因為B車輕一點，這次碰撞的總能量降低了，這樣不僅A車受惠，B車自己也受惠。簡單理解就是，兩車對撞事故中涉及的兩車越輕，事故的嚴重程度就越低。如果碰撞涉及到很重的車，例如大貨車，這次碰撞的嚴重程度就會高，當然實際結(jié)果可能是大貨車沒事，但輕的車——例如和大貨對撞的小車就會傷亡嚴重。如果換了兩個大貨車對撞，這事故的總嚴重程度只會更高。因此我們可以說，開一部重車上路，對別人、對自己其實都是更危險的，這還沒有算車重所帶來的操控慣性大、剎車效能下降等主動安全的負面影響。你沒事開一輛坦克上路，你是安全了，但任何車輛和你發(fā)生碰撞結(jié)果都很慘。所以從設(shè)計、制造車輛的角度出發(fā)，絕不可以將車重無節(jié)制地加大。上面的例子是從整體碰撞嚴重程度出發(fā)的，讓我們改從人的受傷程度出發(fā)分析一下。撞擊能量反映到每個車上，會轉(zhuǎn)化成沖擊力，沖擊力會作用于車體的各處（包括車內(nèi)的人），最終體現(xiàn)為整部車（包括車內(nèi)乘員）受到的一個加速度（g值）。在嚴重事故中評測人的致傷（致死）程度，主要就是以人體可承受的最大g值為直觀指標（當然也有g(shù)值不大但人被擠壓致死或異物插死之類的情況）。在一次對撞里，沖擊力均勻分配，但因為雙方重量不同，同樣的沖擊力對不同重量的對象造成的結(jié)果會不一樣，典型例子就是小車撞貨車，小車被彈開了而貨車幾乎沒動（可能還維持原有行進狀態(tài)）。在這個情況下，小車乘員受到的g值當然比貨車要高得多。從這個角度分析，輕車和重車對撞，輕車的確吃虧。這就好比NCAP測試中總是碰撞的車受損，什么時候見到那道水泥墻受損了（但40%偏置碰撞其實是用一個可變形物，這個我們忽略）。我們這里沒幾個是開大型貨車的，我們討論的都是小車，所以不妨把大型車想象為水泥墻（事實上它比水泥墻更恐怖，因為它會翻到、有各種異形突出物，會讓小車鉆進它的底下，或使小車的安全吸能構(gòu)造完全發(fā)揮不了作用），據(jù)上面NCAP測試例子的分析，大家說兩部吸能構(gòu)造設(shè)計水平相同的車，一部是1200kg，另一部1500kg，分別撞向大貨車，誰會更慘？不難用物理定律分析出來，重的那臺車更慘。簡而言之，在對撞案例中，開重車的一方比輕車的一方有利。但對于輕車一方來說，車輛安全性越好、越輕，可能對自己更加有利。按這個邏輯，車廠是否要比拼造更重的車——，我造2噸，…………顯然這會陷入一個惡性循環(huán)。因此，將車輛重量減輕的同時兼顧和維持出色的吸能效能和車體剛性，才是全世界造車的合理思路。最后糾正一個謬誤：越重的車越安全。這個問題得結(jié)合車輛安全設(shè)計水平、跟誰撞、撞什么、怎么撞，具體分析。近5年新設(shè)計的車，安全保護性能普遍遠勝于5年、10年前設(shè)計的車，這個設(shè)計的差異往往可以彌補重量的不足。對此，下面這個視頻是很好的實證：請點擊：）（七）日系都是“應(yīng)試派”，德系才是“真安全”？評論安全性，我們一定會引用世界各地的標準碰撞測試結(jié)果，包括歐洲新車評價規(guī)程（EuroNCAP），日本的JNCAP，美國的NHTSA和IIHS碰撞測試，還有我們中國的CNCAP，下面我統(tǒng)稱它們?yōu)镹CAP測試。有測試，就要有測試標準，我們來看看NCAP的測試標準是如何制定的。NCAP的碰撞速度（50km/h、56km/h和64km/h，對應(yīng)不同角度的碰撞）并非憑空制定的，首先是基于大量實際交通事故的調(diào)研，然后根據(jù)當時的汽車普遍所能達到的碰撞水平，選定一個能區(qū)分出汽車安全性高低的速度。這個速度可以被看作是“考點”，也可以說是臨界點。既然是考點，當然是有考核意義的，而且是德、日乃至其它派系的“考生”認可的。否則，我們理應(yīng)會看到德系推崇一套NCAP標準，日系推崇另一套標準，美系又有另一套標準……但事實上盡管各國的NCAP有一些細節(jié)項目差異，總體還是傾向大同。從所定的“考點”高低來說，全球仍以歐洲的ENCAP、日本的JNCAP以及美國的IIHS為標準最高的三大測試。其中ENCAP的規(guī)模最大，測試車型最多，對引入先驅(qū)性理念比較積極；日本JNCAP的碰撞標準定得最高（例如它們比ENCAP采用更高的正撞和側(cè)撞速度），美國IIHS則以經(jīng)常策劃一些獨到而有說服力的測試聞名，例如他們常年進行的低速碰撞維修費用測試以及去年進行的車頂抗壓剛性測試。如果說有哪個系會刻意根據(jù)自己的情況來制定“考核”指標，那么歐洲、日本和美國的NCAP都不是，反而我們中國的CNCAP可以算是，因為它目前采取的測試標準要低于上述三大先進國際標準（比如偏置對撞的速度為56km/h，低于三大標準的64km/h），這是為了讓一些安全技術(shù)水平較低的國產(chǎn)車型成績沒那么難看，但同時也會降低對那些安全技術(shù)出色的國際頂尖車型的考驗程度，于是出現(xiàn)了合資新車型輕松拿