一種車輛落水防下沉救生裝置設(shè)計(jì)

何琨+胡曉

摘 要：車輛在失控狀態(tài)落水后會(huì)自動(dòng)下沉，且下沉的過程中車門因受到巨大的水壓很難被打開，因此造成車內(nèi)人員溺水死亡，“車輛落水防下沉救生裝置”是一種能在車輛落水時(shí)自動(dòng)觸發(fā)，該裝置能有效防止車輛沉入水下，起到保護(hù)車內(nèi)人員生命安全的作用。

關(guān)鍵詞：車輛；防下沉；溺水；救生裝置

中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.引言

此項(xiàng)設(shè)計(jì)可以提高車輛的安全系數(shù)，解決了車輛在沿海、沿江、湖邊或駕駛員駕駛疲勞時(shí)，行駛通過積水較深的路面，出現(xiàn)車胎破損、不正當(dāng)?shù)鸟{駛方法及突發(fā)情況，最后導(dǎo)致車輛沖進(jìn)或掉進(jìn)深水中，汽車不慎落水后，車輛落水防下沉救生裝置立即打開，方便人員快速逃離危險(xiǎn)或等待救援。

本設(shè)計(jì)充分利用了浮力開關(guān)的原理，開關(guān)在承受浮力時(shí)，浮力開關(guān)就會(huì)自行閉合，然后通過電磁閥，使氣囊在最短的時(shí)間內(nèi)充滿CO2，直至車輛能夠安全的浮上水面，達(dá)到保護(hù)駕駛員安全的目的。車輛在沿海、沿江、沿河等離水較深的路面時(shí)，駕駛員行駛過程中，出現(xiàn)車胎破損、不正當(dāng)?shù)鸟{駛方式或駕駛員駕駛疲勞時(shí)，因事過突然，駕駛員恐慌、頭腦空白，沒有做出理性的判斷來逃避危險(xiǎn)，而最后導(dǎo)致車輛沖進(jìn)或掉進(jìn)水里，這時(shí)，如果利用浮力開關(guān)、電磁閥、氣囊、氣管等零部件，制成“車輛落水防下沉救生裝置”，在車輛落入水之后那一瞬間，浮力開關(guān)會(huì)自行閉合，電磁閥會(huì)打開，氣囊就會(huì)不斷充氣增大，使車輛下沉速度減慢直至車輛安全浮起，等待救援到來或自行進(jìn)行脫險(xiǎn)。

1.車輛落水防下沉救生裝置設(shè)計(jì)方案

1.1設(shè)計(jì)目的

通過設(shè)計(jì)該裝置主要解決以下幾個(gè)方面的問題：

車輛在沿海、沿江或駕駛員駕駛疲勞時(shí)，行駛通過積水較深的路面，出現(xiàn)車胎破損、不正當(dāng)?shù)鸟{駛方法及突發(fā)情況，最后導(dǎo)致車輛沖進(jìn)或掉進(jìn)水里，車輛不會(huì)沉沒在水里。

當(dāng)汽車不慎落水時(shí)，車輛落水防下沉救生裝置立即打開，方便人員快速逃離危險(xiǎn)或等待救援。

1.2設(shè)計(jì)思路

（1）有些駕駛員對(duì)于日常駕駛中緊急情況處理方法不正確，不能及時(shí)采取正確的方式逃避風(fēng)險(xiǎn)。

（2）有些車主車輛掉進(jìn)水里后，因車輛過重，會(huì)一直下沉，然后沉到水里面后，壓強(qiáng)過高，導(dǎo)致駕駛員無(wú)法打開車門進(jìn)行逃生，最后出現(xiàn)了生命危險(xiǎn)。

（3） 利用浮力開關(guān)原理，在車輛落水后那一瞬間，浮力開關(guān)會(huì)自行閉合，電磁閥就會(huì)打開，氣囊就會(huì)不斷充氣增大，使車輛下沉速度減慢直至車輛安全浮起，等待他方救援到來或自行進(jìn)行脫險(xiǎn)。

（4）電路及浮力開關(guān)具有獨(dú)立性，浮力開關(guān)的單個(gè)支路能夠根據(jù)浮力大小控制救生氣囊。

（5）該裝置就像安全氣囊一樣，關(guān)鍵時(shí)起作用

結(jié)合以上實(shí)際情況，在自身實(shí)踐學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上自主設(shè)計(jì)并完成了一套成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用和安裝方便的車輛落水防下沉救生裝置。其基本原理是利用了浮力開關(guān)的原理，浮力開關(guān)在承受浮力時(shí)，浮力開關(guān)就會(huì)自行閉合，然后通過電磁閥，使氣囊在最短的時(shí)間內(nèi)充滿CO2，直至車輛能夠安全的浮上水面，達(dá)到保護(hù)駕駛員安全的目的，這樣提高了車輛的安全性。

1.3組成與結(jié)構(gòu)示意圖

車輛落水防下沉救生裝置電路主要由浮力開關(guān)、氣管、電磁閥、氣囊等組成，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.使用方法

浮力開關(guān)安裝底盤上，當(dāng)車輛無(wú)法避免危險(xiǎn)掉進(jìn)水里時(shí)，浮力開關(guān)浸泡在水中并受到浮力作用，在浮力的作用下浮力開關(guān)會(huì)自動(dòng)閉合，車輛落水防下沉救生裝置就會(huì)工作。浮力開關(guān)接通電磁閥電源線路，電磁閥（常閉型）開啟，氣囊被充氣打開，隨著氣囊充氣量的不斷增大，車輛開始上浮，直至可以使車輛正常浮起水面，車上乘員便可脫險(xiǎn)。該裝置經(jīng)出發(fā)后不能再重復(fù)使用，車輛落水防下沉救生裝置在使用完后，每使用一次就必須更換新品。

3.技術(shù)參數(shù)（表1）

4.車輛落水防下沉救生裝置設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)

車輛落水防下沉救生裝置是在實(shí)車的基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新和改造，將浮力開關(guān)作為觸發(fā)開關(guān)，氣囊充氣使車輛浮在水面。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，能夠被廣大消費(fèi)者所接受，可以降低二次事故的發(fā)生。

車輛落水防下沉救生裝置設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)如下：

創(chuàng)新點(diǎn)之一：車輛落水防下沉救生裝置在使用過程中十分便捷，能夠達(dá)到救生效果，在車輛不慎落水開始下沉?xí)r，浮力開關(guān)會(huì)快速閉合，這時(shí)電磁閥打開氣囊并充氣，因此氣囊不斷增大，下沉速度減慢直至車輛完全浮起，等待救援貨敲碎車窗達(dá)到自救。

創(chuàng)新點(diǎn)之二：可以避免車輛掉進(jìn)水時(shí)，車輛下沉，使車主無(wú)法逃脫危險(xiǎn)的情況，提高了車輛的安全系數(shù)。

創(chuàng)新點(diǎn)之三：車輛落水防下沉救生裝置與安全氣囊性質(zhì)很相似，具有減輕事故程度的能力。

創(chuàng)新點(diǎn)之四：車輛落水防下沉救生裝置在實(shí)車上結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，能夠被我們這些廣大消費(fèi)者所接受。

5.車輛落水防下沉救生裝置問卷調(diào)查結(jié)果與對(duì)策

調(diào)查結(jié)果顯示，90%的車主都想在自己的車輛上加裝車輛落水防下沉救生裝置，80%車主認(rèn)為在車輛上加裝車輛落水防下沉救生裝置有必要，其中有7%的車主對(duì)車輛落水防下沉救生裝置持保守態(tài)度，有87%的車主對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)的車輛落水防下沉救生裝置滿意，有40%的車主希望能夠凸顯出車輛落水防下沉救生裝置的真正作用，但是也有 3%的車主對(duì)車輛落水防下沉救生裝置不滿意。車輛落水防下沉救生裝置在市場(chǎng)上被廣大的消費(fèi)者所認(rèn)可，同時(shí)車輛落水防下沉救生裝置是在實(shí)車的基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新和改造，將浮力開關(guān)安裝底盤旁邊或底盤下面，當(dāng)車輛無(wú)法避免危險(xiǎn)掉進(jìn)水里時(shí)，浮力開關(guān)受到達(dá)到閉合開關(guān)的浮力，浮力開關(guān)就會(huì)閉合，車輛落水防下沉救生裝置就會(huì)自行打開，然后氣囊充滿氣體，直至可以使車輛正常浮起水面；車輛落水防下沉救生裝置在使用完后，就像安全氣囊一樣，每使用一次更換一次，而且不影響原車其他安全配置的使用，同時(shí)增加了汽車原有的安全系數(shù)。

解決問題的對(duì)策：通過我們親身試驗(yàn)和對(duì)市場(chǎng)做得調(diào)查問卷，發(fā)現(xiàn)車輛落水防下沉救生裝置在落入水中蓄電池的防水性能存在不足，不同車系里面安裝的位置和體積并不理想。我們將會(huì)對(duì)車輛落水防下沉救生裝置進(jìn)一步優(yōu)化，做到質(zhì)量更輕、體積更小，更容易被廣大車主所認(rèn)可。

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