汽車重量對汽車安全性的影響
——以轎車和SUV的安全性對比為例

詹 超

四川省廣元市利州區四川信息職業技術學院

汽車重量對汽車安全性的影響
——以轎車和SUV的安全性對比為例

詹 超

四川省廣元市利州區四川信息職業技術學院

在對于車輛類型的評價中，很多人由于缺乏一定的專業化知識而對其認識相對片面，例如有的人認為SUV體積大、重量大，是最為穩定安全的，而有的人則認為隨著車身潰縮技術的發展和車輛中主被動安全性防護措施的強化，重量較小、相對輕盈的小轎車在安全性方面擁有超越SUV的優勢。當然不論是哪一種觀點都有一定的道理，但對一種車輛類型的安全性評價還應當考慮其他方面，既要考慮運行時的慣性問題，也要考慮運行時的碰撞強度。本文將以轎車和SUV為例，從多個層面探討汽車重量對汽車安全性的影響。

重量；安全性；SUV；轎車

轎車大多數是從經濟性考慮出發，以乘員為中心，更加強調舒適性；SUV通指運動型多用途汽車，主要指的是設計前衛、造型新穎的四輪驅動越野車，綜合了強動力、越野性和舒適性。轎車和SUV都各自存在優勢與缺陷，將這兩種車型的重量在對安全性方面的影響作出比較則需要綜合考慮多個層面。

1、碰撞時的安全性比較

當從車輛碰撞的層面上來評價安全性時，汽車的重量就不可避免的成為其中的一個重要指標。從總體上來論述，重量大的SUV在碰撞時的安全性要高于重量小的轎車的安全性。首先，根據力學定力，當汽車的大小尺寸類似時，重量較小的汽車類型在兩車碰撞時更容易產生車體的變形，這是因為兩輛車在碰撞時會產生巨大的撞擊力，這個撞擊力的大多數會被車輛的吸能結構所吸收，此時重量較大的SUV所吸收的撞擊力遠遠小于重量較小的轎車所吸收的撞擊力，因此就會對轎車產生更大的破壞力，使轎車嚴重變形。其次，重量更大的汽車對乘客有更好的保護。很多人都認為重量對于汽車安全性能沒有較大的影響，事實上，在碰撞時，重量較大的SUV會占有更大的安全優勢，這種優勢即體現在其對乘員的保護要更加到位，在將SUV與轎車通過碰撞實驗進行比較時，車輛相互碰撞的瞬間，這種安全性高低的對比則更加明顯直觀。我們可以從牛頓第三定律的層面來進行分析解讀，牛頓第三定律的內容為：兩個物體之間的作用力和反作用力,在同一條直線上,大小相等,方向相反。用公式來表示就是F＝F′，我們將SUV車設為A、轎車設為B，假設A的重量為B的質量的兩倍，將兩車的重量分別設為m、M，用等式來表示則m=2M，當兩車發生碰撞時，A產生的加速度設為a1，從而B所承受的撞擊力為F1，得F1=ma1，B產生的加速度設為a2，從而A所承受的撞擊力為F2，得F2=Ma2，因為作用力與反作用力相等，所以F1=F，由公示推算得：2a1=a2，由此可知當SUV車與轎車相撞時，轎車承受了比SUV車更大的沖擊加速度，這就加大了乘員的人身安全威脅性。

2、翻車問題的分析

汽車發生側翻情況是受多種因素的影響，從汽車重量的角度來看主要與車身本身的重量與底部重量之間的重量比重有關：車身本身重量較小的轎車，其底部重量在整個車身重量中所占的比重相對較高且位置相對較低，使得車身受到的在獨立情況下發生翻車的事件較少，那極少一部分的翻車事件的發生也是由于速度和撞擊力的雙重作用所造成的；車身本身重量較大的SUV，其底部重量在整個車身重量中所占的比重相對較低，且位置相對較高，這就在一定程度上使車輛的重心位置升高，當SUV急轉彎、下坡速度驟然加大或緊急制動時，SUV就會很容易發生翻車事故。翻車事件的發生主要是與能量守恒定理相關，類似于不倒翁的原理，以翻車事件發生較少的轎車為例，當轎車存在翻車的趨勢時，集中了大部分重心的底部就需要抬高，如果底部抬高就勢必會造成勢能的增加，而能量是守恒的，因此車輛底部抬高的趨勢就會被遏制，使轎車的底部還沒有來得及抬高就被迫恢復到原來的位置，因此車身重且重心低的汽車相對要更加穩定。

當然SUV在重心方面的缺陷也隨著技術的發展而有所改進，SUV的設計逐漸趨于合理化，電子穩定系統和承載式車身系統的應用大大降低了翻車事件發生的次數，在這一方面逐漸趕超轎車性能，這就使得SUV更多的優勢被彰顯出來。

3、慣性控制問題

從物理學角度來看，慣性大小只與物體的質量有關，因而對汽車行駛慣性問題的研究就涉及到了牛頓力學的第二定律：物體的加速度與物體所受的合外力成正比、與物體的質量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。用公式表示則為n合n=ma，其中m為質量（重量），a為加速度。當汽車從行駛狀態轉化為靜止狀態，就需要增大能夠使汽車停止運行的合外力，質量是不可變量，因而只能夠通過改變加速度來改變合外力。對于SUV和轎車的制動問題，我們可以這樣分析：當兩輛車正常行駛的加速度相同時，重量較大的SUV其合外力就大于轎車所承受的合外力，當兩輛車都想從運行狀態同時轉化為靜止狀態，根據作用力與反作用力的相互關系，我們就需要對這兩輛汽車分別施加與運行時合外力同等大小的阻力，由此我們可知對SUV施加的阻力要大于對轎車施加的阻力，這就加大了SUV制動的難度，由此我們可知SUV的慣性大于轎車的慣性，更加難于操控，極容易在緊急制動時發生事故。

不同的汽車類型都有著自己的優勢與缺陷，汽車存在的缺陷多少并不是影響著車輛運行安全性的最根本因素，駕駛員和乘員也不能夠將提高駕駛安全性的希望完全寄托在車輛相關技術的提高和設備的更新，相較于這些客觀因素的改變，個人駕駛汽車的主觀意識才是更加重要、有效的影響因素，為此駕駛員要在主觀方面提高安全意識。

[1]張舒天.美汽車制造商降低汽車重量以期符合新油耗標準[J].輕型汽車技術.2011(10)

[2]閆恭亮.大重量大尺寸汽車就安全[J].大眾科學.2014（03）