汽車多功能應急逃生工具套裝設計探析

陶婕　崔寶光

摘 要：通過介紹幾種車輛涉險時常用的專業應急逃生工具，包括應急照明燈、破窗錘等設備，將各專業設備功能相結合，設計出一種汽車多功能應急逃生工具套裝，該裝置特點在于通過一種逃生設備，實現應急照明燈、救援指示燈、涉水逃生氣囊以及破窗錘等多項功能，并詳細說明了該裝置的使用方法。將該多功能應急逃生工具進行普及應用，可大幅節省車輛涉險逃生時間，協助駕駛乘車人員快速自救逃生。

關鍵詞：多功能 應急逃生 工具套裝 使用方法

1 引言

汽車現已成為日常生活中不可或缺的出行工具，隨著汽車用量的增加，隨之而來的安全問題也開始引起人們的關注。除了汽車自帶安裝的安全氣囊、安全帶等設備起到一次保護作用之外，駕駛者對各類緊急突發事件進行有效處理也是妥善應應對安全事故的重要方法，這就需要可靠實用的應急逃生工具進行協助。本文從緊急遇險情況下常用的幾種逃生設備出發，包括應急照明燈、破窗錘等專業應急設備，設計一種汽車多功能應急逃生工具套裝，協助駕駛人員進行緊急遇險狀態下的協助自救。

2 專業應急設備分析

車輛緊急遇險狀態下駕駛人員無法正常離開或需要應對各類突發事件時，需要用到專業應急逃生工具進行協助，主要包括應急照明燈、車載滅火器、破窗錘、拖車索、呼救哨等，種類及功能見表1所示。

（1）應急照明燈。作為一種在人員疏散、應急照明及指揮調度中至關重要的照明裝置，尤其是在駕駛人員夜間遇險時，應急照明燈不僅可以提供臨時照明作用，還可以起到報警信號發出求救的功能。現階段使用最廣泛的LED照明燈，具備使用壽命長、能耗低、發光效率高等特點，作為現階段應用廣泛的高效環保型半導體光源，LED照明燈使用成本更低，已成為應急照明燈中主要的光源類型。

（2）車載滅火器。車輛發生自燃時很難進行有效控制，尤其是在高速路上發生火災事故時，造成將近80%車輛報廢以及人員傷亡事故，因此應對車輛自燃起火，必須做好預防工作。我國現已要求車輛配備車載滅火器，駕駛人員可依據車輛型號對應選取滅火器設備，常用手提式干粉滅火器，具體操作方法為：距燃燒物5m左右，撕開小鉛塊拔出保險銷，下壓噴嘴對準燃燒部位，使用過程中保持滅火器豎起，將干粉對準燃燒部位根部進行滅火。

（3）破窗錘。破窗錘是利用機械蓄力加速撞針進行破窗的，撞針材料多選用剛性金屬，在車輛落水、火災等緊急狀態下協助駕駛人快速破窗逃離，因此也是車輛中不可缺少的專業逃生工具。與安全錘有所區別，安全錘是通過圓錐形尖端對玻璃施加強壓，迫使玻璃開裂逃生，需要逃生人員用力揮動手臂，不適用于狹小空間使用。尤其是現階段大量車輛安裝鋼化玻璃，中間部分十分牢固，因此破窗時需要借助破窗錘擊打四周或天窗邊緣位置，確保順利快速破窗逃生。

（4）拖車索、呼救哨等輔助逃生工具。當車輛熄火或限制行駛時，就需要利用拖車索進行臨時拖車，拖車索應選用醒目顏色便于識別，或通過懸掛彩色布條等反光材料起到警示作用。在拖車過程中需要注意，將拖車索連接在牽引車與故障車同側，同時控制安全車距，頻繁注意觀察路況。當在信號頻閉區等處發生應急事件時，呼救哨的的正確使用可以起到節省體力的效果，在呼救哨通用語言中1s內哨聲表示短音，3s以上哨聲表示長音，例如連續三個短音表示自己遭受困難，需要他人協助；三短三長三短，表示SOS求救代碼[1]。同樣常用應急逃生工具還包括刀片、手套等，也是遭遇緊急突發事件時有效的協助工具。

3 多功能應急逃生工具套裝設計

3.1 結構設計

目前，對于小型私家車的專用逃生裝置并沒有確切的安裝使用標準，遇到緊急危險時，很少有車輛安裝完備逃生錘、滅火器等自救裝置，同時加上車型上的差異、玻璃材質的不同，以及應急逃生工具使用方法的不熟悉，導致駕駛乘車人員很容易錯過最佳逃生時間，造成人員傷亡事故。因此本文設計出一種多功能應急逃生工具套裝，協助駕駛乘車人員在緊急遇險情況下完成自救操作，提供必要逃生機會。因此為解決上述問題，設計出一種具備應急照明功能、破窗錘功能、上浮氣囊功能等的一體式多功能應急逃生工具。主要結構設計如圖1所示，包括腔蓋、主體、充放電接口、指示燈、強光燈、磁吸處等，其中腔蓋與主體之間通過螺紋連接，主體右側為強光燈，主體四端面布設有強磁鐵，上端為充放電接口[2]。在主體的兩側端面安裝有破窗、割帶裝置，下端面有左右兩個控制按鈕，中央靠左端開有氣囊腔以及救援指示燈，氣囊腔內部有引線、氣囊、固定架等結構。

其中各結構的應急救援功能實現方法為：充放電接口用于對應急逃生工具內部電池電機供電，包括救援指示燈、強光燈等電氣元件通電、USB接口對手機等電子設備充電以及電機驅動割帶、破窗錘的使用等；強光燈通過固定在右端燈腔內部，由燈腔及附帶散光、聚光作用的薄片對強光燈進行保護，由于主體四周均布有磁吸強磁鐵，該裝置可直接吸附于車頂任何位置；氣囊腔內側從左至右分別為氣囊、引線、隔爆層、疊氮化鈉藥品、打火器，通過單向出氣閥控制出氣口與氣囊之間的通斷，當引線接收到同時按壓左右兩按鈕的信號后將點燃打火器，引發疊氮化鈉藥品的劇烈反應，此時膨脹氣體經單向出氣口涌入氣囊，氣囊劇烈膨脹擠出氣囊腔，此時駕駛乘車人員可借助該應急逃生工具氣囊浮力逃離涉水區域，氣囊主體結構見圖2所示[3]；最后，破窗及割帶裝置中，破窗裝置包含錘體、尖端、軸承和連接軸等，通過主體內部電機驅動傳動軸以及固定的連接軸，由連接軸帶動錘體旋轉，通過軸承保持穩定，使逃生人員無需耗費體力實現短時間破窗操作，電機啟動需要通過長按右側按鈕實現；同理割帶裝置用于緊急狀態下安全帶等無法解開對逃生者造成束縛時，可利用割帶裝置刀具的往復運動截割動作，快速剪斷安全帶進行逃生，割帶裝置包含從動軸、連桿、滑道、刀具、刀具軸等機構，通過各機構配合實現割帶裝置的往復運動，具體結構如圖3所示[4]。

3.2 使用方法

該一體式多功能應急逃生工具的具體使用方法為：

（1）該裝置共有兩個按鈕，其中裝置左側按鈕為紅色救援指示燈，通過單次按壓開關，開啟指示燈后可借助右側磁鐵吸附在車輛上，便于逃生人員開展逃生工作；裝置右側按鈕為強光燈開關，同樣為單次按壓開關，依據光源亮度共分為3檔，第4次按壓強光燈熄滅。

（2）當出現緊急情況例如車輛涉水等無法打開車門時，可通過長按應急逃生裝置的右側按鈕開啟破窗功能，此時該裝置將在電機驅動作用下，利用后錘尖端敲擊車窗邊緣實現破窗功能。同時配備有割帶裝置在電機驅動作用下刀具往復運動，協助駕駛乘車人員剪短安全帶等束縛裝置。

（3）最后，當車輛涉水時，也即通過逃生裝置破窗逃離后需要借助救生圈、氣囊上浮，此時可通過打開應急逃生裝置前端蓋并同時按壓左右側兩按鈕，分別控制裝置內部電機運轉閉合引線，使內部打火器被引線點燃，內部疊氮化鈉藥品瞬間發生化學反應釋放大量氮氣，原理與車輛安全氣囊類似，氣囊鼓起后在壓力作用下釋放擠出氣囊腔具備救生圈式承載功能，乘車駕駛人員可緊握該裝置隨上浮氣囊快速逃離涉水區域。

該一體式多功能應急逃生工具的特點在于，通過安裝電機驅動機構，使緊急遇險人員可在狹小空間內無需自身施加壓力，即可快速破窗逃生，同時提供有應急照明燈、USB接口充電、涉水險情下附帶膨脹氣囊等多項輔助逃生功能。同時該應急逃生工具在操作上十分簡便，整個裝置僅需操控兩個按鈕即可實現上述多種功能，便于在緊急遇險狀態下駕駛乘車人員應急使用。

3.3 推廣應用優勢

車輛作為日常生活中不可或缺的出行工具，隨著汽車用量的增加，隨之而來的安全問題也開始引起人們的關注，尤其是在野外涉水、夜間行車出現險情時，除了汽車自帶安裝的安全氣囊、安全帶等設備起到一次保護作用之外，駕駛者對各類緊急突發事件進行有效處理也是妥善應應對安全事故的重要方法，這就需要可靠實用的應急逃生工具進行協助。本文從緊急遇險情況下常用的幾種逃生設備出發，包括應急照明燈、破窗錘等專業應急設備的相關功能，設計一種汽車多功能應急逃生工具套裝，協助駕駛人員進行緊急遇險狀態下的協助自救。從普通應急錘使用過程來看，涉險情況下仍需人力擊打車窗逃生，狹小空間內很可能不具備相關條件，同時涉水區域內破窗后也很難保障人身安全，各逃生工具的取用使操作流程較為繁瑣，造成了時間上的浪費。因此該多功能應急逃生工具具備應用優勢，可進行市場化推廣。

4 結語

通過介紹幾種車輛涉險時常用的專業應急逃生工具，包括應急照明燈、破窗錘等設備，并將各專業設備功能相結合，設計出一種汽車多功能應急逃生工具套裝。該裝置特點在于通過一種逃生設備，實現應急照明燈、救援指示燈、涉水逃生氣囊以及破窗錘等多項功能，詳細說明了該裝置中破窗錘、強光燈以及求生氣囊的具體使用方法。將該多功能應急逃生工具進行普及應用，可大幅節省車輛涉險逃生時間，協助駕駛乘車人員快速自救逃生。

基金項目：汽車多功能應急組合套裝設計制作，2022KY-B24。

參考文獻：

[1]張明國，王華平.汽車車載空氣動力源多功能裝置的研制[J].汽車實用技術，2015，（09）：70-72.

[2]呂路路，閆強.汽車多功能應急逃生工具套裝設計[J].科技資訊，2014，12（28）：56.

[3]王俊東，程珩，劉東鋒.淺談載有自救裝置汽車車架有限元分析[J].機械管理開發，2009，24（03）：5-6.

[4]蘇建成.汽車在不同道路條件下的自救與互救[J].汽車零部件，2012，No.46（04）：33-34.