汽车重量对汽车安全性的影响——以轿车和SUV的安全性对比为例

詹 超

四川省广元市利州区四川信息职业技术学院

汽车重量对汽车安全性的影响
——以轿车和SUV的安全性对比为例

詹 超

四川省广元市利州区四川信息职业技术学院

在对于车辆类型的评价中，很多人由于缺乏一定的专业化知识而对其认识相对片面，例如有的人认为SUV体积大、重量大，是最为稳定安全的，而有的人则认为随着车身溃缩技术的发展和车辆中主被动安全性防护措施的强化，重量较小、相对轻盈的小轿车在安全性方面拥有超越SUV的优势。当然不论是哪一种观点都有一定的道理，但对一种车辆类型的安全性评价还应当考虑其他方面，既要考虑运行时的惯性问题，也要考虑运行时的碰撞强度。本文将以轿车和SUV为例，从多个层面探讨汽车重量对汽车安全性的影响。

重量；安全性；SUV；轿车

轿车大多数是从经济性考虑出发，以乘员为中心，更加强调舒适性；SUV通指运动型多用途汽车，主要指的是设计前卫、造型新颖的四轮驱动越野车，综合了强动力、越野性和舒适性。轿车和SUV都各自存在优势与缺陷，将这两种车型的重量在对安全性方面的影响作出比较则需要综合考虑多个层面。

1、碰撞时的安全性比较

当从车辆碰撞的层面上来评价安全性时，汽车的重量就不可避免的成为其中的一个重要指标。从总体上来论述，重量大的SUV在碰撞时的安全性要高于重量小的轿车的安全性。首先，根据力学定力，当汽车的大小尺寸类似时，重量较小的汽车类型在两车碰撞时更容易产生车体的变形，这是因为两辆车在碰撞时会产生巨大的撞击力，这个撞击力的大多数会被车辆的吸能结构所吸收，此时重量较大的SUV所吸收的撞击力远远小于重量较小的轿车所吸收的撞击力，因此就会对轿车产生更大的破坏力，使轿车严重变形。其次，重量更大的汽车对乘客有更好的保护。很多人都认为重量对于汽车安全性能没有较大的影响，事实上，在碰撞时，重量较大的SUV会占有更大的安全优势，这种优势即体现在其对乘员的保护要更加到位，在将SUV与轿车通过碰撞实验进行比较时，车辆相互碰撞的瞬间，这种安全性高低的对比则更加明显直观。我们可以从牛顿第三定律的层面来进行分析解读，牛顿第三定律的内容为：两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。用公式来表示就是F＝F′，我们将SUV车设为A、轿车设为B，假设A的重量为B的质量的两倍，将两车的重量分别设为m、M，用等式来表示则m=2M，当两车发生碰撞时，A产生的加速度设为a1，从而B所承受的撞击力为F1，得F1=ma1，B产生的加速度设为a2，从而A所承受的撞击力为F2，得F2=Ma2，因为作用力与反作用力相等，所以F1=F，由公示推算得：2a1=a2，由此可知当SUV车与轿车相撞时，轿车承受了比SUV车更大的冲击加速度，这就加大了乘员的人身安全威胁性。

2、翻车问题的分析

汽车发生侧翻情况是受多种因素的影响，从汽车重量的角度来看主要与车身本身的重量与底部重量之间的重量比重有关：车身本身重量较小的轿车，其底部重量在整个车身重量中所占的比重相对较高且位置相对较低，使得车身受到的在独立情况下发生翻车的事件较少，那极少一部分的翻车事件的发生也是由于速度和撞击力的双重作用所造成的；车身本身重量较大的SUV，其底部重量在整个车身重量中所占的比重相对较低，且位置相对较高，这就在一定程度上使车辆的重心位置升高，当SUV急转弯、下坡速度骤然加大或紧急制动时，SUV就会很容易发生翻车事故。翻车事件的发生主要是与能量守恒定理相关，类似于不倒翁的原理，以翻车事件发生较少的轿车为例，当轿车存在翻车的趋势时，集中了大部分重心的底部就需要抬高，如果底部抬高就势必会造成势能的增加，而能量是守恒的，因此车辆底部抬高的趋势就会被遏制，使轿车的底部还没有来得及抬高就被迫恢复到原来的位置，因此车身重且重心低的汽车相对要更加稳定。

当然SUV在重心方面的缺陷也随着技术的发展而有所改进，SUV的设计逐渐趋于合理化，电子稳定系统和承载式车身系统的应用大大降低了翻车事件发生的次数，在这一方面逐渐赶超轿车性能，这就使得SUV更多的优势被彰显出来。

3、惯性控制问题

从物理学角度来看，惯性大小只与物体的质量有关，因而对汽车行驶惯性问题的研究就涉及到了牛顿力学的第二定律：物体的加速度与物体所受的合外力成正比、与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。用公式表示则为n合n=ma，其中m为质量（重量），a为加速度。当汽车从行驶状态转化为静止状态，就需要增大能够使汽车停止运行的合外力，质量是不可变量，因而只能够通过改变加速度来改变合外力。对于SUV和轿车的制动问题，我们可以这样分析：当两辆车正常行驶的加速度相同时，重量较大的SUV其合外力就大于轿车所承受的合外力，当两辆车都想从运行状态同时转化为静止状态，根据作用力与反作用力的相互关系，我们就需要对这两辆汽车分别施加与运行时合外力同等大小的阻力，由此我们可知对SUV施加的阻力要大于对轿车施加的阻力，这就加大了SUV制动的难度，由此我们可知SUV的惯性大于轿车的惯性，更加难于操控，极容易在紧急制动时发生事故。

不同的汽车类型都有着自己的优势与缺陷，汽车存在的缺陷多少并不是影响着车辆运行安全性的最根本因素，驾驶员和乘员也不能够将提高驾驶安全性的希望完全寄托在车辆相关技术的提高和设备的更新，相较于这些客观因素的改变，个人驾驶汽车的主观意识才是更加重要、有效的影响因素，为此驾驶员要在主观方面提高安全意识。

[1]张舒天.美汽车制造商降低汽车重量以期符合新油耗标准[J].轻型汽车技术.2011(10)

[2]闫恭亮.大重量大尺寸汽车就安全[J].大众科学.2014（03）