汽车安全的技术有哪些（那些载入史册的汽车安全技术）

汽车安全轶事

[XCAR科技原创]

汽车诞生之后的100多年以来，人类的生活大概从未发生过如此翻天覆地的变化。而汽车在改变人们生活节奏的同时，也同样在给当今社会带来不少麻烦：全世界每年至少120万人因交通事故丧生，造成约5000亿美元的经济损失。当然这并没有阻碍汽车社会的发展，人类最大的优势就在于有办法解决各种遇到的困难。下面我们就来看看，汽车在不断进化的过程中，衍生出了哪些技术来提高安全性，来同人类“和平共处”的。

那些轶事

自汽车诞生，不，准确来说，自“可自行移动的机械车辆”诞生之日起，人们就已经意识到这些会自己移动的家伙们是多么的危险。

世界上第一起交通事故。

世界上有记载以来的第一起交通事故比汽车诞生还早了200多年：在1771年，法国军事工程师约瑟夫·纽居（Nicolas-Joseph Cugnot）在演示自己发明的世界上第一款能够自行移动的车辆——由蒸汽驱动的Fardier时，不幸撞上了墙——要知道当时这个大家伙自重达到了2.5吨，那威力可想而知。

世界上第一款可自行移动的车辆：Fardier。

如果说第一起交通事故让大家认识到车辆的威力，那么下面的故事则多少有些令人唏嘘：1869年，英裔爱尔兰女天文学家玛丽·沃德在乘坐自己表弟驾驶的蒸汽车旅行时，在过弯时被甩到车下，顿时殒命。玛丽·沃德也因此成为了第一个因为交通事故丧生的人。

在随后的100多年中，人类社会发展的速度就如同坐在车轮上一般。全球汽车保有量也随之迅速膨胀。值得庆幸的是，尽管车辆数量不断上升，当今世界上每年因车祸丧生的人数却呈不断下降的趋势，这其中汽车安全技术的提升功不可没。

半个多世纪以来，世界汽车产量剧增。

随着科技进步，各国因汽车事故伤亡的数字却呈不断下降的趋势。

在这期间，车辆自身的安全技术可以说有了翻天覆地的变化，下面我们就来看看那些在汽车安全发展史上的里程碑。

2被动安全科技（一）

安全车身结构

什么样的车身最安全？这可能是多年以来一直困扰消费者的问题。如果按照常识来讲，肯定是车身强度越高，使用的钢板越厚越“结实”。但是在车辆发生碰撞时，情况就远没有这么简单了。

50年的跨时空对撞：两款车的安全性一目了然。

在2009年，美国IIHS（美国公路安全保险协会）进行了一项非常有代表性的碰撞测试：一辆2009款的雪佛兰Malibu（迈瑞宝）中型轿车同一辆超过5.3米的1959年款雪佛兰Bel Air全尺寸轿车进行50%偏置对撞，结果出乎大家的想象：碰撞后两车均产生了严重的变形，但不同的是迈瑞宝仅限于发动机舱，驾驶舱基本被完整地保留了下来，而Bel Air的情况则严重得多，A柱严重变形，如果车内有驾驶员，生还几率非常渺茫。

两车的碰撞结果验证了如今汽车车身结构的进化。也从侧面印证了车辆并非越大越重就越安全。说到车身安全结构设计，我们不得不提一位伟大的先驱：被誉为汽车被动安全之父的贝拉·巴恩伊（Béla Barényi）。他在1951年申请的专利改变了汽车结构的设计理念。巴恩伊首次提到了安全车身结构——通过车身前部结构的变形来吸收碰撞产生的能量，从而最大程度降低对车内乘员的伤害。

贝拉·巴恩伊和奔驰W120“浮筒”式车身。

这一想法最终在奔驰的W120（如今E级轿车的前身）上得以实现，通过安全车身的设计，令这一代奔驰轿车具备了领先的被动安全性，并且车身能量缓冲区的设计也被之后的汽车工程师们广泛采用。

奔驰W120的车身结构采用了前部溃缩区的设计。

值得一提的是，中国第一代国产轿车同这一代奔驰的“浮筒”式设计如出一辙，事实上上海轿车正是奔驰W128（采用6缸发动机的豪华轿车，S级的前身）逆向研发的产物。

上海牌轿车采用了奔驰W128（下图）的设计。

如今，安全车身的理念已经被广泛使用。比如世界第一大汽车制造商丰田使用的GOA车身，通过严格而科学的设计，车身在撞击时既可以降低成员受到的冲击，也可以保护座舱空间。实现了出色的被动安全性能。

丰田的GOA安全车身。

3被动安全科技(二)

安全带

如果说安全带是在汽车安全史上近100年来最重要的发明，我想恐怕没有人有异议。在安全带应用在车上的半个多世纪以来，安全带已经拯救了无数的生命。汽车事故调查表明，在发生正面撞车时，如果系了安全带，可使死亡率减少57%，侧面撞车时可减少44%，翻车时可减少 80%。

下表是美国NHTSA分别统计出安全带和安全气囊拯救生命的数字，可以看出，安全带拯救的生命是气囊的数倍。或者可以这么说：相比安全带，安全气囊在被动安全上仅起到辅助作用。

安全带的作用是将车内乘员同车辆相对固定，从而在发生碰撞或者翻车时避免乘员在发生事故时同车内部件相撞，发生二次事故。

安全带最早的雏形是19世纪初由英国工程师乔治·凯利发明的，最早被用于保证那些高空作业人员的安全。

最早的安全带设计专利图。

而安全带被应用于汽车，最早可以追溯到上世纪50年代。那时福特汽车就已经把座椅安全带作为选装配置。

最早装备安全带的轿车：福特Fairlane。

在当年的宣传页中，我们可以清晰地看到驾驶席的安全带。

在初期汽车都使用的是两点式安全带，这样仅能够固定成员的腰部，由于腰部以上部位没有固定，有证据表明这样在发生事故时可能导致腰椎受伤。于是工程师开始继续他们的改进道路。1959年，世界上第一款装备了三点式安全带的汽车沃尔沃PV544正式交付。沃尔沃的瑞典工程师尼尔斯·波林凭借自己的天才发明，拯救了无数的生命。值得一提的是，这位天才工程师曾经在萨博参与过飞机弹射座椅的研发。

三点式安全带之父尼尔斯·波林和沃尔沃PV544。

时光荏苒，如今安全带成为了所有汽车上的标准配置，并且还得到了进一步的改进：福特研发出了气囊式安全带，当碰撞发生时，在安全带中的气囊弹出，可以进一步降低安全带对身体的压力。

福特新蒙迪欧上装备的安全带气囊。

4被动安全科技（三）

安全气囊

安全气囊的设想可能最符合人们的常识：当车辆发生碰撞时，车内乘员直接飞向一个柔软的大气袋中，冲击力被化解于无形。

当初发明安全气囊的初衷也是为了取代安全带，成为车辆发生碰撞时保护车内成员的惟一屏障。安全气囊最早分别由德国工程师沃尔特·林德勒（Walt Linderer）和美国人约翰·赫特雷克（john W. Hetrick）于1953年申请了专利。但林德勒的设计由于气囊弹出速度过慢而失去了应用的价值。

美国人赫特雷克的发明为如今的安全气囊打下了基础。赫特雷克曾在美国海军服役，他从鱼雷的原理中吸取灵感，创立了如今安全气囊的基本原理。他曾经同当时美国的主要汽车公司进行接洽，遗憾的是没有一家公司肯为之投入资金。另外令人唏嘘的是，在他的专利过期之后的1971年，福特才试验性地在车上安装了安全气囊。

安全气囊的灵感来源于鱼雷。

在上世纪70年代，福特和通用的部分车型提供了安全气囊作为选装设备，但没过几年，两家公司相继将安全气囊从配置清单内移除，原因是消费者对其并不感冒。在随后的时间内，两家公司一直对安全气囊有着抵触情绪，认为其脱离实际。这种情况一直延续到上世纪90年代。

通用曾经在别克Electra上试验性地装备了安全气囊。

在1981年，奔驰在旗舰车型S级（W126）上首次推出了SRS安全气囊。这是现代安全气囊的雏形。在这套安全气囊中，预紧式安全带也作为与之相匹配的设备同时出现。值得注意的是，奔驰注意到在整个被动安全保护系统中，安全气囊仅仅是一种补充的安全装备，这也是其名称SRS（Supplemental Restraint System，补充安全约束系统）的由来。

第一款装备SRS安全气囊的车型：奔驰S级（W126）

在1987年，保时捷944 turbo成为了首款标配安全气囊的车型，同年，日本首个安全气囊出现在了本田里程（Legend）上。

日本首个装备安全气囊的车型：第一代里程（Legend）

首款标配安全气囊的车型：保时捷944 Turbo

在美国，克莱斯勒于1988年成为了第一家将安全气囊作为标准配置的汽车公司。并在随后的一年中，克莱斯勒为旗下所有本土生产的车型都装备了驾驶员侧安全气囊。

随着技术的进步，安全气囊在车内不同的位置都得到了广泛应用。比如说安装在座椅侧方的侧安全气囊、车辆A柱上的安全气帘、仪表板下方的膝部气囊，甚至是安全带气囊以及行人安全气囊等等。安全气囊的出现，无疑进一步提升了车辆的被动安全系数。

沃尔沃研制的行人安全气囊。

5主动安全科技

主动安全上的探索

“防患于未然”比“亡羊补牢”更加行之有效，这一点对于汽车安全来说同样如此。提高车辆的操控性，避免在紧急时刻失控从而发生事故，是工程师们对于主动安全最早的认知。

其中最重要的一点是能够让车辆平稳地停下来。对于刹车系统的研究，最早是在航空领域。上世纪20年代末，为了能够让飞机着陆时能够平稳地停下来，法国工程师加布里埃尔·瓦赞（Gabriel Voisin）为飞机设计了一套ABS，即刹车防抱死系统的雏形。这套系统通过飞轮和液压系统巧妙地实现了对轮胎的平稳制动，从而避免了在刹车的过程中轮胎抱死失控。

刹车防抱死系统最早被应用于飞机上。

而ABS在汽车上的应用最早出现在上世纪70年代。1970年，克莱斯勒为旗下的豪华轿车帝国（Imperial）装备了最早的车用ABS系统。当时这款车装备了克莱斯科同本迪克斯（Bendix）公司研发的三通道、四传感器的ABS系统。当时克莱斯勒为其起名为“可靠制动系统”（Sure brake）。

最早装备ABS的车型：1970年款克莱斯勒帝国

同年，日产为自己的旗舰总统（President）装备了ABS系统，日产称之为EAL（Electro Anti-lock System），成为日本第一款装备ABS的车型。

日本首款装备ABS的车型：日产总统（President）

其实ABS不仅应用在四轮汽车上。1988年，宝马为旗下的K100摩托车上也装备了ABS系统，成为了第一款装备ABS的摩托车。

成为了第一款装备ABS的摩托车：宝马K100

随着电子系统在汽车上的普及，毫无疑问如今的汽车变得越来越“友好”了。1995年，有3家汽车公司同时推出了ESC电子稳定系统。奔驰首先将这套系统应用于自己的旗舰车型——S600Coupe上，这套奔驰同博世共同研发的系统称为ESP（Electronic Stability Program，电子稳定程序）；宝马的则称为DSC（Dynamic Stability Control，动态稳定控制），装在了7系上；同年丰田则在皇冠Majesta上推出了功能相近的系统，丰田称之为VSC（Vehicle Stability Control，车辆稳定性控制）。

首款装备ESP的轿车：奔驰S600coupe

ESC主要通过电子程序单独控制车辆轮胎的制动和发动机的输出，从而增加车辆在行驶过程中的稳定性。比如说车辆在过弯时发生转向过度（甩尾），它会对车辆外侧的轮胎进行制动，而当车辆转向不足时，它会降低发动机的动力，同时对弯道内侧的轮胎进行制动，帮助车辆平稳过弯。

ESC提高了车辆在弯道的稳定性。

ESC的出现，可以令车辆在最大程度上沿着驾驶员意图的路线上行驶，像一只无形的手一般帮助驾驶员控制车辆，因此我们可以说如今人们的驾驶技术较以前有了很大的提高，当然，这也要归功于车辆安全技术的进步。

ESC可以说是车辆安全技术的又一个里程碑，根据美国高速公路安全保险协会（IIHS）调查结果，ESC可以减少1/3的致命事故。

如今，包括美国、加拿大、欧洲在内的国家均强制要求将ESC作为乘用车的安全配置，ESC得到了广泛普及。

谷歌无人驾驶试验车

编辑点评：

试想未来的汽车还将会具备哪些先进的安全装备？如今人们在车在主动安全技术上的探索已经取得了相当可观的成就。在各种传感器的帮助下，盲点辅助、主动巡航、车道保持、自动泊车技术已经不是什么新鲜的玩意。从技术上讲，如今车辆已经具备了自动驾驶的能力。并且许多公司已经相继推出了自动驾驶技术，即便我们很不心甘情愿，但是还不得不承认：如果排除了人为因素，90%以上的交通事故将会得以避免。如果未来“司机”这个职业被消灭，那么本文中提到的这些安全技术，也很有可能随之一起消失。

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