行人保护的概念于上世纪60年代在美国首次提出，90年代末开始在欧洲大幅推广。在一起标准的人车碰撞事故中，行人的小腿，膝盖，骨盆，胸部及头部是最常见的受伤部位。针对这些容易受伤的部位，工程师们提出了多项行人保护技术方案，最为典型的是吸能型保险杠、发动机盖弹升技术及行人安全气囊系统。
泡沫材料
保险杠是人车碰撞过程中第一个被碰撞的汽车部件，也是造成行人腿部骨折的主要部位。据欧洲交通安全委员会的安全专家分析，要减少对行人腿部的伤害，需保证保险杠在撞击时有5～7.5cm的变形量，以吸收撞击时的能量。因此，为了获得行人保护功能，在保险杠U形横杠内装入高密度可变形的缓冲材料（如泡沫、树脂等），使其充满横杠U形面和加强件之间。碰撞时，利用缓冲材料的弹性变形吸收能量。不仅如此，经过结构上的巧妙设计，保险杠可在碰撞时溃缩变形，进一步增强吸能效果，进而减小保险杠对腿部的撞击力量，从而有效地保障行人的膝、腿免受严重伤害。
可弹起的发动机盖
一些研究表明，当人体与发动机盖碰撞时，发动机盖与发动机之间就必须有足够的变形量，通过变形吸收冲击能量，可以减少对大腿和头部的伤害。发动机盖弹升技术能够使发动机盖在人体与汽车发生碰撞时瞬间鼓起，在发动机盖与发动机之间产生一个缓冲区保护行人。以捷豹XK为例，其在前保险杠内安装了碰撞传感器，一旦检测到碰撞行人，车辆就会自动启动发动机盖弹升控制模块，弹射装置以爆炸的方式（加速度可达50g）在30微秒瞬间将发动机罩盖举升5.0~6.5cm，以此建立一道缓冲区域，从而大幅减小碰撞时对行人造成的伤害。
带气囊的发动机盖
在刚刚过去的北京车展上，沃尔沃带来了新车V40，该车型配备了更先进的行人保护技术，即在发动机盖上方配有气囊装置，主要作用是保护儿童头部或成人腿部，该气囊在保险杠上方紧靠保险杠处展开。当人体与汽车即将发生碰撞时，由碰撞预警传感器激发，50~75微秒内瞬间完成充气，并保持充气状态时间达数秒钟，充气后的安全气囊在前照灯之间的部位展开，由保险杠顶面向上伸展至发动机盖表面以上，而且保险杠两侧的翼状气囊充气后还向两侧举升，可防止行人滚落到公路上。整个气囊的折叠模式和断面设计保证了气囊展开时能与汽车前端的轮廓相吻合，最大限度地保证儿童头部和成人腿部的安全。
众多车厂越发将行人保护作为重点研究方向，未来的汽车一定不只是一部冰冷的机器，它能带给我们很多很多。
文|张东方（汽车工程师）
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