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小而安全,微型電動車駕駛模擬分析與對策

"汽車不是玩具,駕駛不是刺激。駕駛意味著承擔責任、義務和風險。"摘自英國某著名駕駛教官教材。經過2016年“租售結合”的布局和發展,微小型純電動汽車在長沙街頭成為了一道亮麗的風景線,甚至可以用“滿城盡是小黃車”來形容。筆者通過搜集網上資料,結合自身實際駕駛知豆D1近一年的經驗進行了模擬測評和分析,提出了駕駛微小型純電動汽車的安全錦囊:

1、ABS

微小型純電動汽車(下文簡稱小電動車)可能缺乏制動防抱死系統(Antilock?Brake System, 簡稱ABS系統)。小電動車缺少ABS將導致其在高速(默認車速大于50kph)緊急剎車的時候,輪胎與地面由滾動摩擦變為滑動摩擦,具體表現為方向盤被鎖死,無法轉動。教科書提供的無ABS應對策略為:汽車速度盡量不超過50kph,特別是在雨雪天路面條件不好或者黃昏夜晚等視野受限的場景。也有早期無ABS系統時代的駕校理論教學中指出,關鍵緊急剎車時刻需要保持冷靜,握緊方向盤的同時配合多次點剎,同樣也可達到較好的制動效果。

2、ESP

小型電動車可能普遍減配了車身電子穩定系統(Electronic Stability?Program, 簡稱ESP)。可以認為ESP是ABS的進階版本。ESP用于解決汽車高速過彎時因輪胎抓地不足而產生的漂移和甩尾。由于ABS和ESP直接測試條件較為困難,筆者擬選取小電動車在十字路口調頭場景進行理論估算和實地測試。

圖1.小電動車(圖中黃色)和普通汽車(圖中藍色)在十字路口調頭場景示意圖

(1)理論估算

假設小電動車和普通汽車在雙向六車道的道路路口進行調頭,為了方便估算轉彎半徑,特意設定車右輪壓著車道間的白線行駛。車輛駛出停車線方向盤立刻向左旋轉至極限,進行極限調頭。小電動車由于車小,以知豆D1為例,車寬1.54米(m),其極限轉彎半徑3.8m左右,與標準道路寬度3.75m接近,因此調頭之后的小電動車,其右后輪理論上仍將繼續壓著對向車道間的白線行駛,右后輪的行駛軌跡如圖中紅色虛線箭頭標識。普通汽車,以駕考用車為例,極限通常轉彎半徑5.2-5.5米,車寬1.6-1.7m,轉彎以后將行駛在對向的中間車道中心稍偏外側的位置,其右后輪軌跡如圖中藍色虛線箭頭標識。

基于上述假設和轉彎場景的設定,進一步推算:小電動車的轉彎半徑r=3.0m,普通汽車的轉彎半徑R=4.5m;小電動車的載人車重m=800kg,普通汽車的載人車重M=1200kg;車速統一為5m/s。

車輛轉彎所需的向心力f和F,均由地面和車輪之間的摩擦力來提供。依據公式粗略計算如下:

f=mv^2/r=800*52/3.0=6.7kN

F=MV^2/R=1200*52/4.5=6.7kN

基于上述計算分析可知,小電動車和普通汽車進行勻速極限調頭情況下,所需要的向心力f和F大致相等。而該向心力將由輪胎和地面的摩擦力來提供。更進一步,理論認為摩擦力的大小正比于兩個物體之間的接觸壓力大小。如果在相同車速、相同路面條件和相同輪胎觸地面積情況下,由于小電動車車重僅為普通汽車的三分之二,由小電動車重力所提供的接觸壓力同樣也較小,因此小電動車可能更容易因為向心力不足而產生側滑。

(2) 實地測試

選取和示意圖類似的雙向六車道標準道路,在十字路口調頭場景下進行向心力的非專業模擬測試,用以間接反應車輛的過彎穩定性能。實驗步驟為:設定20kph左右的車速,車右輪壓車道間的白線勻速行駛,之后腳放油門踏板上保持勻速,方向盤向左打并保持住姿勢。車輛行進軌跡為標準的半圓形。由于方向盤向左打的角度不同,車輛最終駛入了不同的逆向車道。在被觀測參照物的選取上,我們以放置于小電動車中控塑料臺面上的手機為例,通過判斷手機向右側滑行的速度和距離,來間接判定小電動車過彎的穩定性。測試結果如下表。

表1. 對側滑現象的定性模擬分析

場景

車輛駛入的逆向車道

方向盤幅度

實驗次數

手機滑行效果

1

超車道(逆向最內側)

向左一圈半

4

快速滑行,半秒內撞擊副駕駛座A柱并墜地

2

行車道(逆向中間)

向左一圈稍多

3

中速滑行,最終靠上A

3

行車道(逆向最外側)

向左接近一圈

3

較緩慢,稍有移動或移動50cm以內

*整個實驗在1小時內完成,氣溫5-10度,地址在瀏陽河風光帶南側陡嶺路路口,由東往西方向。

綜合以上的理論估算和實地測試,作者認為小電動車更應該安裝ESP,更應該使用高級輪胎來確保安全性。如果缺少ESP,解決對策是:普通彎道預計控制車速30kph以內,調頭一定要20kph以內,急彎可能還要更慢。

3、安全氣囊

主副駕駛安全氣囊主要用于配合安全帶,防護高速劇烈碰撞時(包括前后左右各個方向碰撞時),車前臺和玻璃及方向盤對人面部頭部傷害,資料顯示損害降低64%以上。另,劣質的安全氣囊及其控制系統反而對人有害,例如低速下打開、氣囊蓋板傷人、駕駛員姿勢不對或沒系安全帶等(某百科查詢的數據和例子)。應對策略:上車一定要系安全帶,然后控制車速,主動避讓,以及注意觀察周邊情況,防止墜落。最好不要駛入高速,快速路,高架橋等,以確保安全。

4、防撞梁

小電動車缺少防撞鋼梁及車門防撞,五星碰撞測試有可能0星,甚至可能無法進行。小電動車自重小,在相同速度情況下動能和動量都較小,主動沖撞造成的車輛損失相對較小。但是,切忌被撞,特別注意被大車重車撞。對應解決辦法,不忘“城區低速代步”的初心,遠離大型車重型車,遠離高速國道省道,防止被撞而受擠壓。

5、后獨立懸掛

由于車重較小,部分小電動車的后懸掛系統比普通汽油車弱,駕駛小電動車過減速帶或者過路面坑洞的時候,后懸掛系統因為無法減震,車底“硬”震動,還有可能導致后輪騰空,甚至駕駛員和乘客輕微飛離座椅。長沙岳麓大道某文學院附近由西往東的超車道上就有一個曾讓作者飛起來的坑。解決辦法還是減速,以及在通過減速帶的同時稍微轉動方向,以避免左右兩個后輪同時騰空。

6、其他安全隱患

除了上文提到的因為減配而產生的安全隱患以外,還有如下需要注意的地方:

(1)前擋風玻璃內側起水霧。由于小電動車車內空間小,冬天或者濕度較大的雨天,空間內水汽的濕度較大,相比于普通汽車更容易形成擋風玻璃內側的水霧,嚴重影響駕駛安全。解決對策來自小電動車公司的建議:可以在出車前提前5分鐘用熱風將玻璃加熱,提高水蒸氣的凝點;又或者行駛過程中稍微打開車窗,甚至必要時刻開冷氣保持玻璃內外的溫度一致。

(2)換擋方式的改變。小電動車為了節約空間,可能采用按鈕換擋、撥片換擋、旋鈕換擋等,與普通汽車差距較大,如果不熟悉則容易引發事故。解決對策是開車前需要仔細熟悉,以免誤操作。

(3)電動機的怠速為零。相比于普通汽車,小電動車的驅動模式不一樣,電動機并不需要像汽油發動機一樣保持怠速。因此在上下坡和普通道路停車起步的環節,操作方式和普通汽車略有不同,建議先適應習慣再正常上路。

(4)爬坡能力。由于城區低速代步常常要使用地下停車場停車,其出口通常是較陡峭的上坡,并伴隨著多次停車和啟動,對小電動車駕駛員提出了更高的要求。作者除了一次下雨天在自家小區的停車場出口出現了車輪或離合器的空轉并伴隨后溜外,其他情況均正常通過,包括萬達廣場、泊富中心、奧克斯廣場的地下停車場。應對策略是合理利用手剎在剎車踏板和油門踏板之間的過渡作用,即使遇到后溜也要沉著冷靜。

(5)電池耗盡問題。電池缺少電量會進行報警,用以避免開到半路沒電的尷尬。如果是普通汽車僅僅只是向周邊車主或者加油站借一口油喝的事情,電動車則麻煩許多,需要專業救援才行,每次開銷預計等待1小時外加一百元以上的搶救費。

(6)空調問題。小電動車的加熱空調運作機制和普通汽車不同,能量消耗可能較大,顯著影響續航里程。另一方面,電池通常安裝在車底,空調的排水管如果接合不好漏水,則有可能水泡電池。作者曾經連續三次遇到過因為電池警報而強行停車的故障,差點引起安全事故,事后才發現是空調出水管漏水的問題。

(7)等紅燈起步。由于小電動車自重輕,起步一般相對普通汽車快,所以容易忽略掉對周邊道路行人和電動車的觀察,從而在路口引發安全事故。應對策略是:明確紅燈起步不是賽車起步,切記一腳油門踩到底。

(8)車載大屏幕問題。小電動車一般都具有高檔汽車標配的5寸甚至7寸以上的中控觸摸屏,提供上網及影音娛樂功能,和開車玩手機一樣,需要避免駕駛員注意力不集中的錯誤行為。另一方面,小電動車的行車儀表盤與普通汽車有較大不同,需要提前適應,以確保安全。

(9)過于自信引起的大意。由于車身較小,行駛過程中小電動車駕駛員常常過度的自信,在道路上胡亂插、擠、轉、并等危險駕駛。在停車場,經常可以看見兩臺小電動車共享一個普通汽車車位,容易停車可能引起駕駛員在停車場粗心大意,由此更容易引發安全事故。

(10)酒駕問題。寫在最后并非不重要。由于錯誤地認為小電動車低速安全,駕駛員放松警惕而酒駕。作者駕駛小電動車曾多次遇到交警查酒駕,并不只是挑選豪車,連低速小電動車也同樣需要接受酒精安全檢查。

表2.微型電動汽車駕駛安全錦囊

序號

安全問題

具體表現

對策

1

缺少ABS

急剎方向盤被鎖死

控制車速、合理點剎

2

缺少ESP

過彎漂移和甩尾

控制彎道車速、加強輪胎

3

缺少安全氣囊

缺碰撞保護

系安全帶、控制車速、遠離高速公路

4

缺少防撞梁

被撞擠壓

遠離大車重車、防止被撞

5

無后獨立懸掛

車底硬震動

控制車速、微調方向盤

6

其他安全隱患

水霧、后溜、電池耗盡等

熟悉車輛、加強安全意識、沉著冷靜

綜上所述,筆者結合自身經歷總結了駕駛微型電動車需要額外補充的注意事項,匯總內容請參考上表。祝愿所有閱讀此文的駕駛員朋友們都一路平安,也希望能夠幫助到和我一樣熱愛電動汽車的人。

來源:第一電動網

作者:yixun

本文地址:http://www.155ck.com/kol/48712

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yixun

日本留學回國工學博士,長沙某985高校助教,專注量子納米器件、半導體行業,熱愛電動汽車。

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