汽车多功能应急逃生工具套装设计探析

陶婕　崔宝光

摘 要：通过介绍几种车辆涉险时常用的专业应急逃生工具，包括应急照明灯、破窗锤等设备，将各专业设备功能相结合，设计出一种汽车多功能应急逃生工具套装，该装置特点在于通过一种逃生设备，实现应急照明灯、救援指示灯、涉水逃生气囊以及破窗锤等多项功能，并详细说明了该装置的使用方法。将该多功能应急逃生工具进行普及应用，可大幅节省车辆涉险逃生时间，协助驾驶乘车人员快速自救逃生。

关键词：多功能 应急逃生 工具套装 使用方法

1 引言

汽车现已成为日常生活中不可或缺的出行工具，随着汽车用量的增加，随之而来的安全问题也开始引起人们的关注。除了汽车自带安装的安全气囊、安全带等设备起到一次保护作用之外，驾驶者对各类紧急突发事件进行有效处理也是妥善应应对安全事故的重要方法，这就需要可靠实用的应急逃生工具进行协助。本文从紧急遇险情况下常用的几种逃生设备出发，包括应急照明灯、破窗锤等专业应急设备，设计一种汽车多功能应急逃生工具套装，协助驾驶人员进行紧急遇险状态下的协助自救。

2 专业应急设备分析

车辆紧急遇险状态下驾驶人员无法正常离开或需要应对各类突发事件时，需要用到专业应急逃生工具进行协助，主要包括应急照明灯、车载灭火器、破窗锤、拖车索、呼救哨等，种类及功能见表1所示。

（1）应急照明灯。作为一种在人员疏散、应急照明及指挥调度中至关重要的照明装置，尤其是在驾驶人员夜间遇险时，应急照明灯不仅可以提供临时照明作用，还可以起到报警信号发出求救的功能。现阶段使用最广泛的LED照明灯，具备使用寿命长、能耗低、发光效率高等特点，作为现阶段应用广泛的高效环保型半导体光源，LED照明灯使用成本更低，已成为应急照明灯中主要的光源类型。

（2）车载灭火器。车辆发生自燃时很难进行有效控制，尤其是在高速路上发生火灾事故时，造成将近80%车辆报废以及人员伤亡事故，因此应对车辆自燃起火，必须做好预防工作。我国现已要求车辆配备车载灭火器，驾驶人员可依据车辆型号对应选取灭火器设备，常用手提式干粉灭火器，具体操作方法为：距燃烧物5m左右，撕开小铅块拔出保险销，下压喷嘴对准燃烧部位，使用过程中保持灭火器竖起，将干粉对准燃烧部位根部進行灭火。

（3）破窗锤。破窗锤是利用机械蓄力加速撞针进行破窗的，撞针材料多选用刚性金属，在车辆落水、火灾等紧急状态下协助驾驶人快速破窗逃离，因此也是车辆中不可缺少的专业逃生工具。与安全锤有所区别，安全锤是通过圆锥形尖端对玻璃施加强压，迫使玻璃开裂逃生，需要逃生人员用力挥动手臂，不适用于狭小空间使用。尤其是现阶段大量车辆安装钢化玻璃，中间部分十分牢固，因此破窗时需要借助破窗锤击打四周或天窗边缘位置，确保顺利快速破窗逃生。

（4）拖车索、呼救哨等辅助逃生工具。当车辆熄火或限制行驶时，就需要利用拖车索进行临时拖车，拖车索应选用醒目颜色便于识别，或通过悬挂彩色布条等反光材料起到警示作用。在拖车过程中需要注意，将拖车索连接在牵引车与故障车同侧，同时控制安全车距，频繁注意观察路况。当在信号频闭区等处发生应急事件时，呼救哨的的正确使用可以起到节省体力的效果，在呼救哨通用语言中1s内哨声表示短音，3s以上哨声表示长音，例如连续三个短音表示自己遭受困难，需要他人协助；三短三长三短，表示SOS求救代码[1]。同样常用应急逃生工具还包括刀片、手套等，也是遭遇紧急突发事件时有效的协助工具。

3 多功能应急逃生工具套装设计

3.1 结构设计

目前，对于小型私家车的专用逃生装置并没有确切的安装使用标准，遇到紧急危险时，很少有车辆安装完备逃生锤、灭火器等自救装置，同时加上车型上的差异、玻璃材质的不同，以及应急逃生工具使用方法的不熟悉，导致驾驶乘车人员很容易错过最佳逃生时间，造成人员伤亡事故。因此本文设计出一种多功能应急逃生工具套装，协助驾驶乘车人员在紧急遇险情况下完成自救操作，提供必要逃生机会。因此为解决上述问题，设计出一种具备应急照明功能、破窗锤功能、上浮气囊功能等的一体式多功能应急逃生工具。主要结构设计如图1所示，包括腔盖、主体、充放电接口、指示灯、强光灯、磁吸处等，其中腔盖与主体之间通过螺纹连接，主体右侧为强光灯，主体四端面布设有强磁铁，上端为充放电接口[2]。在主体的两侧端面安装有破窗、割带装置，下端面有左右两个控制按钮，中央靠左端开有气囊腔以及救援指示灯，气囊腔内部有引线、气囊、固定架等结构。

其中各结构的应急救援功能实现方法为：充放电接口用于对应急逃生工具内部电池电机供电，包括救援指示灯、强光灯等电气元件通电、USB接口对手机等电子设备充电以及电机驱动割带、破窗锤的使用等；强光灯通过固定在右端灯腔内部，由灯腔及附带散光、聚光作用的薄片对强光灯进行保护，由于主体四周均布有磁吸强磁铁，该装置可直接吸附于车顶任何位置；气囊腔内侧从左至右分别为气囊、引线、隔爆层、叠氮化钠药品、打火器，通过单向出气阀控制出气口与气囊之间的通断，当引线接收到同时按压左右两按钮的信号后将点燃打火器，引发叠氮化钠药品的剧烈反应，此时膨胀气体经单向出气口涌入气囊，气囊剧烈膨胀挤出气囊腔，此时驾驶乘车人员可借助该应急逃生工具气囊浮力逃离涉水区域，气囊主体结构见图2所示[3]；最后，破窗及割带装置中，破窗装置包含锤体、尖端、轴承和连接轴等，通过主体内部电机驱动传动轴以及固定的连接轴，由连接轴带动锤体旋转，通过轴承保持稳定，使逃生人员无需耗费体力实现短时间破窗操作，电机启动需要通过长按右侧按钮实现；同理割带装置用于紧急状态下安全带等无法解开对逃生者造成束缚时，可利用割带装置刀具的往复运动截割动作，快速剪断安全带进行逃生，割带装置包含从动轴、连杆、滑道、刀具、刀具轴等机构，通过各机构配合实现割带装置的往复运动，具体结构如图3所示[4]。

3.2 使用方法

该一体式多功能应急逃生工具的具体使用方法为：

（1）该装置共有两个按钮，其中装置左侧按钮为红色救援指示燈，通过单次按压开关，开启指示灯后可借助右侧磁铁吸附在车辆上，便于逃生人员开展逃生工作；装置右侧按钮为强光灯开关，同样为单次按压开关，依据光源亮度共分为3档，第4次按压强光灯熄灭。

（2）当出现紧急情况例如车辆涉水等无法打开车门时，可通过长按应急逃生装置的右侧按钮开启破窗功能，此时该装置将在电机驱动作用下，利用后锤尖端敲击车窗边缘实现破窗功能。同时配备有割带装置在电机驱动作用下刀具往复运动，协助驾驶乘车人员剪短安全带等束缚装置。

（3）最后，当车辆涉水时，也即通过逃生装置破窗逃离后需要借助救生圈、气囊上浮，此时可通过打开应急逃生装置前端盖并同时按压左右侧两按钮，分别控制装置内部电机运转闭合引线，使内部打火器被引线点燃，内部叠氮化钠药品瞬间发生化学反应释放大量氮气，原理与车辆安全气囊类似，气囊鼓起后在压力作用下释放挤出气囊腔具备救生圈式承载功能，乘车驾驶人员可紧握该装置随上浮气囊快速逃离涉水区域。

该一体式多功能应急逃生工具的特点在于，通过安装电机驱动机构，使紧急遇险人员可在狭小空间内无需自身施加压力，即可快速破窗逃生，同时提供有应急照明灯、USB接口充电、涉水险情下附带膨胀气囊等多项辅助逃生功能。同时该应急逃生工具在操作上十分简便，整个装置仅需操控两个按钮即可实现上述多种功能，便于在紧急遇险状态下驾驶乘车人员应急使用。

3.3 推广应用优势

车辆作为日常生活中不可或缺的出行工具，随着汽车用量的增加，随之而来的安全问题也开始引起人们的关注，尤其是在野外涉水、夜间行车出现险情时，除了汽车自带安装的安全气囊、安全带等设备起到一次保护作用之外，驾驶者对各类紧急突发事件进行有效处理也是妥善应应对安全事故的重要方法，这就需要可靠实用的应急逃生工具进行协助。本文从紧急遇险情况下常用的几种逃生设备出发，包括应急照明灯、破窗锤等专业应急设备的相关功能，设计一种汽车多功能应急逃生工具套装，协助驾驶人员进行紧急遇险状态下的协助自救。从普通应急锤使用过程来看，涉险情况下仍需人力击打车窗逃生，狭小空间内很可能不具备相关条件，同时涉水区域内破窗后也很难保障人身安全，各逃生工具的取用使操作流程较为繁琐，造成了时间上的浪费。因此该多功能应急逃生工具具备应用优势，可进行市场化推广。

4 结语

通过介绍几种车辆涉险时常用的专业应急逃生工具，包括应急照明灯、破窗锤等设备，并将各专业设备功能相结合，设计出一种汽车多功能应急逃生工具套装。该装置特点在于通过一种逃生设备，实现应急照明灯、救援指示灯、涉水逃生气囊以及破窗锤等多项功能，详细说明了该装置中破窗锤、强光灯以及求生气囊的具体使用方法。将该多功能应急逃生工具进行普及应用，可大幅节省车辆涉险逃生时间，协助驾驶乘车人员快速自救逃生。

基金项目：汽车多功能应急组合套装设计制作，2022KY-B24。

参考文献：

[1]张明国，王华平.汽车车载空气动力源多功能装置的研制[J].汽车实用技术，2015，（09）：70-72.

[2]吕路路，闫强.汽车多功能应急逃生工具套装设计[J].科技资讯，2014，12（28）：56.

[3]王俊东，程珩，刘东锋.浅谈载有自救装置汽车车架有限元分析[J].机械管理开发，2009，24（03）：5-6.

[4]苏建成.汽车在不同道路条件下的自救与互救[J].汽车零部件，2012，No.46（04）：33-34.