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恢復特斯拉 Model S 撞擊測試——它還有安全裕度嗎?

恢復特斯拉 Model S 撞擊測試——它還有安全裕度嗎?

嘿,公路旅行者和小工具专家们!我们的朋友,科技博主 Wylsacom(又名 Valentin Petukhov)有一个独特的意图。他们想知道当特斯拉 Model S 发生碰撞时,苹果的碰撞检测会如何反应。让我们看看特斯拉在 ARCAP 对决中的表现如何。

首先,碰撞检测是新款苹果智能手机(包括 iPhone 14)的一项功能。苹果的碰撞检测使用其传感器来监控运动和速度的变化。当汽车发生碰撞时,两者都会发生巨大变化。安装在前面板上的 iPhone 14 的加速度计和陀螺仪加班工作。它们测量速度的变化和手机的方向。内置气压计甚至会在汽车撞上障碍物时监测大气变化。所以这就像在你的口袋里装了 ERA-GLONASS。

现在回到特斯拉。我们的是 2013 年的 Model S,也在接受评估。瓦伦丁的团队认为这辆特斯拉是这次实验的完美战车。我们完全同意这一观点——考虑到它之前已经出过事故,结果令人期待。

此外,这辆特斯拉采用铝制车身——这是我们进行碰撞测试的第一次尝试。


特斯拉Model S电动车基本采用铝制框架,全轮驱动版前纵梁的可拆卸部分(如图)比后轮驱动版的要短。

我们从辉煌的 90 年代就开始对二手车进行碰撞测试,因此砸碎汽车来检查其安全性对我们来说并不是什么新鲜事。然而,这辆特斯拉 Model S 却很特别。经过一番侦查(检查 Copart 上的 VIN 号),我们发现这辆美车在行驶约 23,176 英里(或 37,300 公里)时遭遇了一场相当严重的正面碰撞,可能是撞到了一棵树或一根柱子。撞击非常严重,几乎正好撞在中间,就在纵梁之间。


这张照片来自美国“事故”拍卖会——这就是我们的特斯拉在第一次事故后修复之前的样子。

普通汽车的情况是这样的——当它们发生正面碰撞时,受损的不仅仅是车头。发动机可能会损坏,甚至损坏汽车的其他部分,但特斯拉在前面有一个后备箱。然而,侧面撞击是特斯拉的致命弱点,尤其是当涉及到车身下方的牵引电池时。严重的撞击会破坏电池的完整性,在最坏的情况下,我们可能会看到一场即兴的篝火晚会。

由有远见的埃隆·马斯克领导的特斯拉在后期车型中做了一些升级。他们用一些坚固的钛金属保护装置加固了底部和电池。我们的特斯拉是 2014 年之前的 Model S,是较旧的车型,没有这套钛金属装甲。

这一切对我们的碰撞测试意味着什么?它增加了一层额外的期待。我们不仅要看汽车的承受能力,还要看电池会发生什么。


整个前端都是一个组件。除了散热器之外,空调压缩机和空气悬架、ABS 装置和转向齿条都可能在碰撞中受损。

从拍卖图片中,我们可以看出,我们特斯拉之前遭遇的事故并非一场彻底的灾难。前轴横梁和车厢框架完好无损。挡风玻璃甚至没有划痕,但四个前安全气囊发挥了作用并弹开了。

我们的特斯拉前往白俄罗斯进行了一些修复。修复得怎么样?嗯,有点喜忧参半。首先要注意的是颜色。想象一条拼布被子——这是重新上漆的部分。它们并不完全匹配。但这只是外观问题,所以没什么大不了的。

更挑剔的人可能会发现前舱下方的空气动力学覆盖物上有不同类型的紧固件。同样,这不是世界末日。

前灯、引擎盖和保险杠之间的间隙不均匀,这可能有点令人失望。对于特斯拉 Model S,尤其是早期的生产车型来说,这并不完全不寻常。众所周知,它们出厂时就存在一些不一致之处。


车架内的后部电动机在碰撞中很少受损。

但令人担忧的是,驾驶员座椅安全带预紧器在之前的碰撞中被激活,但并未更换。预紧器会在碰撞前收紧安全带,以确保驾驶员安全,而在我们的特斯拉中,这个关键部件仍处于事故后状​​态。此外,安全带的惯性卷轴(用于将安全带锁定到位)也没有正常工作。

我们知道,如今从德国或美国购买新安全带和预紧器就像大海捞针。但是,嘿,二手零件世界可以解决问题。换个角度来说,一个功能齐全的二手预紧器售价约为 10,000 卢布。与四个新前安全气囊高达 3,600 欧元的价格相比,这似乎是一笔小数目。

理想情况下,在发生碰撞时安全气囊以其柔软的抓地力包裹住您之后,安全系统控制模块(约 800 欧元)、正面碰撞传感器(约 100 欧元),甚至线束都应该更换为新的。


这张照片是在碰撞测试之前拍摄的:缩短的安全带下部支架表明预紧器已启动。

说到修复,众所周知,“白俄罗斯”方式涉及使用二手零件。如果购买二手零件,这四个安全气囊将花费大约 7 万至 8 万卢布。最吝啬的修复者会更进一步,安装带有电阻器的安全气囊假人,只是为了欺骗诊断系统。我们的特斯拉汽车上的安全气囊带有二手零件经销商的标记。虽然不是全新的,但它们是真正的安全气囊。价值百万美元的问题是——它们会起作用吗?

但我们不要忘记我们之前的担忧——安全带。如果它不能发挥作用,碰撞测试中的“驾驶员”头部将与遮阳板附近的天花板交朋友。这可能会导致颈部严重弯曲。更不用说损坏 Hybrid III 假人昂贵传感器的风险了。

为了避免不必要的伤害,试验场专家没有在假人的颈部安装传感器。


无论是贴在撞击中飞出的面板上的 iPhone 14(没有损坏),还是贴在驾驶座上的 iPhone 14 Pro(如图所示),都没有识别出撞击情况。

但是我们有两部 iPhone!Valentin 和他的同事用普通磁性支架将一部 iPhone 14 固定在前面板导流板上,让我们看看它会飞到哪里。另一部 iPhone 14 Pro 被牢牢地粘在驾驶员座椅头枕后面——这样一来,在发生碰撞后,就可以通过打开的后窗看到它的显示屏。

因此,检查了所有电池,变速箱处于空档。加速至 64.2 公里/小时(39.9 英里/小时),伴随着弹射器的呼呼声 – 以及与可变形护栏的强烈撞击。特斯拉留下了大部分保险杠包层,并略微退缩,远离了安全气囊烟火产生的烟雾中的碎片。


前端虽然被弄皱了,但是车舱框架仍然保留着原来的几何形状,没有任何迹象表明车身的结构完整性已经丧失。

所有四个前安全气囊都按预期展开。但是,乘客侧安全气囊存在问题。它展开的力度太大,以至于推开了前面的挡风玻璃。这块挡风玻璃在原厂安全气囊展开后已经完好无损。此外,乘客侧安全气囊没有提供人们所希望的缓冲作用——它变平了,右侧假人的头部与前面板接触。


乘客安全气囊震碎了前方的挡风玻璃,却未能保护假人的头部避免撞到前面板。

再多说一点,在我们的信息图上。记录的峰值减速度高达惊人的 81.3g,而三毫秒内的平均减速度为 76.5g。具体来说,任何超过 72g 的减速度都会进入严重受伤风险不断上升的领域,88g 是上限。

有趣的是,这并不是第一次观察到类似情况。在 2014 年欧洲新车安全评鉴协会 (Euro NCAP) 委员会对 Model S 进行测试时,记录了乘客安全气囊的类似问题。尽管当时假人传感器的读数没有越过危险区域,但乘客头部保护仍然被扣分。

特斯拉确实在观察后对软件进行了调整。这给我们带来了一个关键问题。我们正在分析的特斯拉安装了哪个版本的软件?它与从另一辆车上采购的非原生安全气囊模块的兼容性如何?这些未知数增加了分析的复杂性。


无论是在“美国”号碰撞之后还是在我们的碰撞测试中,侧帘式安全气囊均未弹出。

同样奇怪的是,充气窗帘没有打开——无论是在美国发生的第一次事故中还是现在。尽管在欧洲 NCAP、IIHS 和 NHTSA 进行的类似正面碰撞测试中,它们都打开了。


2017 年改款的特斯拉 Model 5 在美国公路安全保险协会 (H5) 的正面碰撞测试中,以 64 公里/小时的速度进行了 25% 的小重叠度碰撞:安全带没有将“驾驶员”固定住,他的头部从安全气囊中滑出并撞到方向盘,打开的窗帘太短,无法挡住头部。因此,评级仅为“满意”。

2013 年首次公开碰撞测试 – NHTSA“五星”35 英里/小时(56.3 公里/小时)正面壁碰撞:车身无变形,仅评估假人的传感器读数。

值得注意的是,带有烟火装置的右侧安全带发挥了有效作用。乘客假人的校准肋骨变形量为 14 毫米,远低于 22 毫米的安全阈值,这证明了这一点。这实际上是这些碰撞测试历史上的最低记录!此外,大腿、膝盖和小腿受到的冲击在安全范围内,表明这些部位的伤害很可能不需要医疗干预。


弯曲的方向盘位于仪表板遮阳板下方。皮革轮辋上有一个大面积擦痕,是假人前额撞击造成的。

现在,让我们将目光集中在驾驶员侧腰部以下,假人表现得非常好。车辆地板完好无损,踏板位移很小,膝部安全气囊有效展开。然而,驾驶员侧的安全带根本不起作用,这令人非常担忧。结果,驾驶员假人的前额和胸部猛烈撞击方向盘,导致轮辋顶部弯曲。还值得一提的是,方向盘向侧面偏移了 50 毫米(1.97 英寸),向内偏移了近 70 毫米(2.76 英寸)。

这导致驾驶员肋骨受到更严重的撞击,变形量达到 26.9 毫米。驾驶员头部受到的峰值减速度也相当高,达到 84g。然而,必须考虑到三毫秒内的平均减速度为 65.2g,属于中等水平。此外,头部受伤概率 (HIC) 的积分标准测量值为 629,低于临界阈值 1000。相比之下,乘客的 HIC 甚至更低,为 576。

人们可能会思考,尽管安全带失效,是什么因素帮助驾驶员避免了可能更严重的伤害?


驾驶员的腿部不会受到威胁:踏板几乎没有移动,地板仍处于原状。

首先,车辆的结构在测试中表现优异。尽管车门移动了 3-4 毫米,但车门打开时没有太大力气,这是确保碰撞后乘客安全逃生的重要因素。值得注意的是,挡风玻璃支柱上出现了折痕,但变形并没有显著缩小开口,驾驶员的脚部空间基本没有受到任何结构变化的影响。车舱防护架的弹性和纵向构件(在本例中,这些构件之前已修复)的能量吸收能力都值得称赞。

有趣的是,特斯拉 Model S 具有可拆卸的纵向构件,这些构件用螺栓固定在车身上,便于维修。然而,在将它们牢固固定之前,需要仔细的粘合过程。这一复杂过程需要熟练的工艺和对适合修复特斯拉汽车铝制车身的不同胶水的了解。在金属容易因温度而变形的区域,使用更柔韧的胶水,而更稠密的红胶可确保牢固抓握,例如纵向构件的情况。此外,不同铝合金的氩气焊接的细微差别也很重要:动力结构(包括副车架)采用更坚固的材料,而车身面板则使用更具延展性的合金。


标记铭文表明该安全气囊来自废品回收场。

然而,据观察,即使经过非官方维修,特斯拉 Model S 也能出色地承受 40% 重叠度的标准正面碰撞。内饰的被动安全设计在这一表现中发挥了关键作用。根据美国联邦技术要求 FMVSS 208,车辆必须在时速不超过 48 公里/小时 (29.8 英里/小时) 的情况下通过未系安全带假人的斜正面碰撞测试。测试结果表明,灵活的方向盘、光滑的前面板和展开的安全气囊(包括膝部安全气囊)即使在没有有效安全带的情况下也能保护驾驶员免受严重伤害。这些结果凸显了耐撞内饰设计对车辆安全的重要性。


根据深度划痕判断,右侧大灯是原装的——在第一次事故中弹出,但被重新安装回原位。

即使遭受损坏并接受非标准维修,特斯拉 Model S 仍能达到令人称赞的被动安全性水平。这款车在 ARCAP 评级中获得了 11.9 分(满分 16 分),三星(满分四星),与福特 Focus I 和 Lada Vesta SW Cross 等车辆处于同一级别。


分数是近似值,因为没有颈部保护分数。对于头部保护,我们取驾驶员得分 2.9 分,胸部得分 3.3 分。膝盖和大腿为绿色,而小腿和脚部得分 3.7 分,因为驾驶员的负荷再次略有增加。由于安全气囊穿透和“驾驶员”胸部与方向盘直接接触,扣掉一分,总分 11.9

但是,必须理解的是,分数/星级应该是相对的,而不是绝对的。这是因为车辆的重量和尺寸在现实世界的碰撞场景中起着重要作用。例如,特斯拉 Model S 比 Lada XRAY Cross 或大众 Polo 轿车大得多,重量几乎是它的两倍。这种额外的质量会影响车辆在碰撞中的表现。

因此,仅根据碰撞测试分数将特斯拉 Model S 的安全性直接等同于明显更小更轻的车辆的安全性是不正确的。同样值得注意的是,尽管该测试缺乏严格的科学严谨性,但它突出了像特斯拉 Model S 这样的高端汽车由于过去的损坏和非官方维修而导致安全性能下降的程度(在这种情况下损失了 17%)。

此外,考虑到特斯拉 Model S 车身的弹性和可修复性,车辆再次修复是合理的。

至于 iPhone,它们似乎在碰撞测试中表现不佳。参与测试的两款 iPhone 14 机型在撞击后均无法正常运行。


在激活碰撞检测功能后,发生事故后 iPhone 屏幕应该是这样的:如果十秒内没有人滑动屏幕,就会触发警报。

理论上,两部 iPhone 的屏幕上都应该显示一条消息,持续十秒钟,内容是“看起来你遭遇了车祸”。如果你无法做出反应,设备会自动呼叫紧急服务。

在这种情况下,iPhone 的碰撞检测功能未能激活,表明该功能可能存在一些限制或需要进一步优化。系统可能使用某些边界条件或条件组合来确定是否发生了碰撞。例如,它可能正在寻找由安全气囊展开引起的机舱压力突然变化。但在这次碰撞测试中,所有窗户都是打开的,这可能影响了内部压力动态。此外,该功能可能针对某些类型的撞击或加速度模式进行了校准,与这种特定的碰撞场景不符。

同样值得注意的是,在过山车行驶过程中会出现误报。这说明了调整这样一个系统以使其足够灵敏以检测到真正的碰撞,而又不会太灵敏以至于在非碰撞情况下触发的挑战。

与许多新技术一样,碰撞检测功能可能会随着时间的推移而经历迭代和改进。随着它变得越来越完善,它在检测碰撞和提供及时援助方面可能会变得更加可靠。

总之,安全气囊和安全带等安全部件对于在碰撞期间保护车辆乘员至关重要,确保它们始终处于正常工作状态至关重要。

您可以在 Wylsacom 频道观看我们挤压测试的完整视频

選項特斯拉楷模ARCAP法規
假的司機乘客司機乘客
最大限度。頭部過載*,g65,1776,457288
6295766501000
頸部彎矩,Nm4257
胸外按壓,毫米27142250
股骨最大負載,kN0.660.613.89.07
最差 TI 脛骨標準0.470.310.41.3
身體左側水平變形:
擋風玻璃支柱,毫米
轉向柱端部,毫米
離合器/煞車踏板,毫米
3
68
-/12
200
110
100


200
*持续时间 3 毫秒
** N.d. – 无数据

攝影:IIHS |國家公路交通安全管理局 |德米特里·皮特斯基|伊利亞·赫列布希金|歐洲 NCAP 委員會

這是翻譯。您可以在這裡閱讀原文: Краш-тест восстановленной после аварии Tеслы Model S — есть запас прочности?

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