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2.13 坚固≠安全:安全车身的设计先驱

汽车安全一直是人们最关注的方向之一。只不过在汽车发展的早期,不论是汽车消费者还是工程师都认为汽车越坚固越安全,他们的追求是将一辆车制造得“固若金汤”。

然而,德国发明家、汽车被动式安全设计的先驱、奔驰汽车公司工程师贝拉·巴恩伊(Béla Barényi,1907—1997),却有不一样的看法:从汽车本身的角度看,“坚固=安全”的想法没错;但从车内乘员的角度看,事情就不是那么绝对了。汽车安全说到底是为了保护乘员的安全,而不是汽车本身。

贝拉·巴恩伊共获得了2500多项专利,其中包括膝关节保护(1964年)、安全方向盘(1963年)、塔式车顶(1956年)等。他毕生致力于汽车安全研究,为减少汽车事故做出了重大贡献,因其一生的成就而获得了众多奖项和荣誉,并被人们誉为“汽车被动安全之父”。

1907年3月1日,贝拉·巴恩伊在维也纳附近的海特博格(Hirtenberg)出生。童年时期,他因患了髋关节炎而终生行走困难。尽管如此,年幼的巴恩伊仍然聪明伶俐,他对与科技有关的东西都很感兴趣,特别是汽车,这种兴趣后来成为了他的职业。

1926年,巴恩伊从维也纳高等技术学院机械工程专业以优异的成绩毕业后,在澳大利亚的斯太尔(Steyr)汽车公司工作,开始全身心致力于汽车碰撞安全性方面的研究,并以多项开发成果崭露头角。

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德国发明家、汽车被动式安全

1937年,巴恩伊便提出了“中间刚性车身+前后可变形区域”的概念,并提交了专利申请,这与当时普遍认为的越坚固越安全的车身设计思路截然不同。那么,有哪个汽车制造商会愿意接受巴恩伊关于车身安全设计的创新想法呢?他想到了戴姆勒-奔驰,于是在1938年到斯图加特的奔驰总部应聘,但他却被拒绝了。

巴恩伊心有不甘,因此向其前同事、当时在奔驰的辛德芬根研发中心担任首席设计师助理的卡尔·威尔弗特(Karl Wilfert,1907—1976)求助。经过协调,巴恩伊争取到了与奔驰高管威廉·赫斯佩尔(Wilhelm Haspel)面谈的机会。这一次,赫斯佩尔对于巴恩伊关于未来汽车安全方面的想法相当赏识,并雇用了他。

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贝拉·巴恩伊与同事一起做安全装机试验

1939年8月1日,巴恩伊正式加入戴姆勒-奔驰公司,这一天正代表了系统化汽车安全设计的开始。此后,巴恩伊作为一名奔驰汽车公司的工程师,开始致力于改善汽车安全的各项技术研究中。

1945—1946年期间,巴恩伊完成了两款创新概念车的设计。在设计中,巴恩伊将被动安全技术理念与前瞻性车身设计进行了完美结合。一款车的方案采用了“坚固乘员舱+前后溃缩区”的设计,当事故发生时,车辆前后部溃缩区可以按照预定方式吸收能量并分散冲击力,从而显著降低作用于乘客舱的冲击力;另一款车在此基础上增加了伸缩式转向柱、防撞方向盘,同时雨刷器被设计成在不使用时回到最底部位置,为车内乘员提供更好的保护。

1951年1月23日,巴恩伊发明车体人员保护区,即“介于前后临界撞击点的严格乘客空间结构”,戴姆勒-奔驰公司为此申请了专利,专利号854157。根据这一专利,汽车在发生碰撞时前部和后部应该发生变形,车门应在出现事故后用手能打开。从此,汽车的被动安全性能掀开了新的篇章。于是,在贝拉·巴恩伊的“安全车身”设计中,汽车车身分为三部分。其中乘员舱由刚性最强的材料构成,尽可能保证发生碰撞时不会变形,而乘员舱前后两个区域则是可以溃缩变形的缓冲区,用来吸收碰撞时的能量。碰撞测试的结果证实了巴恩伊的设想,安全车身的确能有效减少碰撞对车内乘员的伤害。此后,该设计理念被全世界所接受,如今早已融入了几乎每一辆汽车之中,这一发明至今还是汽车安全保护方面的基本设计。

1952年8月28日,巴恩伊注册了一项安全车身的专利——通过支撑结构设计来实现溃缩区效果,这一专利至今仍被视为汽车被动式安全技术的基本原理。

1954年,巴恩伊又获得了“安全转向机构”专利,在汽车安全技术领域树立了新的里程碑。

1956年6月7日,巴恩伊取得轿车多功能安全车顶(塔式车顶)专利。这种车型为驾驶者提供全方位的驾驶视野以及坚固的一体化设计结构,采用刚性乘客舱,以防止翻车时发生危险,使得衡量汽车车身制造的标准朝着既美观又安全的方向迈进了一步。

1963年,巴恩伊进一步发明了可溃缩式转向柱,并获得专利。

1963年,奔驰230SL(到1968年发展为280SL)是世界上率先运用“安全车身和刚性乘员舱以及前后缓冲溃缩区”的跑车,它安装了可拆卸的硬顶,降低了翻车时司机和乘客的伤亡概率,并且为驾乘者提供了更好的视野和乘坐舒适性。

1972年,65岁的巴恩伊退休,离开了奔驰公司汽车结构设计师岗位。

1994年9月16日,汽车安全保护设计的开山鼻祖巴恩伊被收入美国汽车名人堂。

1997年5月30日,贝拉·巴恩伊在德国的柏布林根(Boblingen)去世,享年90岁。

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乘员舱由刚性最强的材料构成,尽可能保证发生碰撞时不会变形,而乘员舱前后

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巴恩伊与运用“安全车身和刚性乘员舱以及前后缓冲溃缩区

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具有安全车身设计的2009年款雪佛兰(Malibu)与 c1ROchNt4nui94t5qz4D8OGecB72kk0SEY1bGhbsp7lWsX/z8qpnzsDaGgrViG/h

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