汽車多功能應(yīng)急逃生工具套裝設(shè)計(jì)探析

陶婕　崔寶光

摘 要：通過介紹幾種車輛涉險(xiǎn)時(shí)常用的專業(yè)應(yīng)急逃生工具，包括應(yīng)急照明燈、破窗錘等設(shè)備，將各專業(yè)設(shè)備功能相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一種汽車多功能應(yīng)急逃生工具套裝，該裝置特點(diǎn)在于通過一種逃生設(shè)備，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急照明燈、救援指示燈、涉水逃生氣囊以及破窗錘等多項(xiàng)功能，并詳細(xì)說明了該裝置的使用方法。將該多功能應(yīng)急逃生工具進(jìn)行普及應(yīng)用，可大幅節(jié)省車輛涉險(xiǎn)逃生時(shí)間，協(xié)助駕駛乘車人員快速自救逃生。

關(guān)鍵詞：多功能 應(yīng)急逃生 工具套裝 使用方法

1 引言

汽車現(xiàn)已成為日常生活中不可或缺的出行工具，隨著汽車用量的增加，隨之而來的安全問題也開始引起人們的關(guān)注。除了汽車自帶安裝的安全氣囊、安全帶等設(shè)備起到一次保護(hù)作用之外，駕駛者對(duì)各類緊急突發(fā)事件進(jìn)行有效處理也是妥善應(yīng)應(yīng)對(duì)安全事故的重要方法，這就需要可靠實(shí)用的應(yīng)急逃生工具進(jìn)行協(xié)助。本文從緊急遇險(xiǎn)情況下常用的幾種逃生設(shè)備出發(fā)，包括應(yīng)急照明燈、破窗錘等專業(yè)應(yīng)急設(shè)備，設(shè)計(jì)一種汽車多功能應(yīng)急逃生工具套裝，協(xié)助駕駛?cè)藛T進(jìn)行緊急遇險(xiǎn)狀態(tài)下的協(xié)助自救。

2 專業(yè)應(yīng)急設(shè)備分析

車輛緊急遇險(xiǎn)狀態(tài)下駕駛?cè)藛T無法正常離開或需要應(yīng)對(duì)各類突發(fā)事件時(shí)，需要用到專業(yè)應(yīng)急逃生工具進(jìn)行協(xié)助，主要包括應(yīng)急照明燈、車載滅火器、破窗錘、拖車索、呼救哨等，種類及功能見表1所示。

（1）應(yīng)急照明燈。作為一種在人員疏散、應(yīng)急照明及指揮調(diào)度中至關(guān)重要的照明裝置，尤其是在駕駛?cè)藛T夜間遇險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)急照明燈不僅可以提供臨時(shí)照明作用，還可以起到報(bào)警信號(hào)發(fā)出求救的功能?，F(xiàn)階段使用最廣泛的LED照明燈，具備使用壽命長(zhǎng)、能耗低、發(fā)光效率高等特點(diǎn)，作為現(xiàn)階段應(yīng)用廣泛的高效環(huán)保型半導(dǎo)體光源，LED照明燈使用成本更低，已成為應(yīng)急照明燈中主要的光源類型。

（2）車載滅火器。車輛發(fā)生自燃時(shí)很難進(jìn)行有效控制，尤其是在高速路上發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，造成將近80%車輛報(bào)廢以及人員傷亡事故，因此應(yīng)對(duì)車輛自燃起火，必須做好預(yù)防工作。我國(guó)現(xiàn)已要求車輛配備車載滅火器，駕駛?cè)藛T可依據(jù)車輛型號(hào)對(duì)應(yīng)選取滅火器設(shè)備，常用手提式干粉滅火器，具體操作方法為：距燃燒物5m左右，撕開小鉛塊拔出保險(xiǎn)銷，下壓噴嘴對(duì)準(zhǔn)燃燒部位，使用過程中保持滅火器豎起，將干粉對(duì)準(zhǔn)燃燒部位根部進(jìn)行滅火。

（3）破窗錘。破窗錘是利用機(jī)械蓄力加速撞針進(jìn)行破窗的，撞針材料多選用剛性金屬，在車輛落水、火災(zāi)等緊急狀態(tài)下協(xié)助駕駛?cè)丝焖倨拼疤与x，因此也是車輛中不可缺少的專業(yè)逃生工具。與安全錘有所區(qū)別，安全錘是通過圓錐形尖端對(duì)玻璃施加強(qiáng)壓，迫使玻璃開裂逃生，需要逃生人員用力揮動(dòng)手臂，不適用于狹小空間使用。尤其是現(xiàn)階段大量車輛安裝鋼化玻璃，中間部分十分牢固，因此破窗時(shí)需要借助破窗錘擊打四周或天窗邊緣位置，確保順利快速破窗逃生。

（4）拖車索、呼救哨等輔助逃生工具。當(dāng)車輛熄火或限制行駛時(shí)，就需要利用拖車索進(jìn)行臨時(shí)拖車，拖車索應(yīng)選用醒目顏色便于識(shí)別，或通過懸掛彩色布條等反光材料起到警示作用。在拖車過程中需要注意，將拖車索連接在牽引車與故障車同側(cè)，同時(shí)控制安全車距，頻繁注意觀察路況。當(dāng)在信號(hào)頻閉區(qū)等處發(fā)生應(yīng)急事件時(shí)，呼救哨的的正確使用可以起到節(jié)省體力的效果，在呼救哨通用語言中1s內(nèi)哨聲表示短音，3s以上哨聲表示長(zhǎng)音，例如連續(xù)三個(gè)短音表示自己遭受困難，需要他人協(xié)助；三短三長(zhǎng)三短，表示SOS求救代碼[1]。同樣常用應(yīng)急逃生工具還包括刀片、手套等，也是遭遇緊急突發(fā)事件時(shí)有效的協(xié)助工具。

3 多功能應(yīng)急逃生工具套裝設(shè)計(jì)

3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

目前，對(duì)于小型私家車的專用逃生裝置并沒有確切的安裝使用標(biāo)準(zhǔn)，遇到緊急危險(xiǎn)時(shí)，很少有車輛安裝完備逃生錘、滅火器等自救裝置，同時(shí)加上車型上的差異、玻璃材質(zhì)的不同，以及應(yīng)急逃生工具使用方法的不熟悉，導(dǎo)致駕駛乘車人員很容易錯(cuò)過最佳逃生時(shí)間，造成人員傷亡事故。因此本文設(shè)計(jì)出一種多功能應(yīng)急逃生工具套裝，協(xié)助駕駛乘車人員在緊急遇險(xiǎn)情況下完成自救操作，提供必要逃生機(jī)會(huì)。因此為解決上述問題，設(shè)計(jì)出一種具備應(yīng)急照明功能、破窗錘功能、上浮氣囊功能等的一體式多功能應(yīng)急逃生工具。主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示，包括腔蓋、主體、充放電接口、指示燈、強(qiáng)光燈、磁吸處等，其中腔蓋與主體之間通過螺紋連接，主體右側(cè)為強(qiáng)光燈，主體四端面布設(shè)有強(qiáng)磁鐵，上端為充放電接口[2]。在主體的兩側(cè)端面安裝有破窗、割帶裝置，下端面有左右兩個(gè)控制按鈕，中央靠左端開有氣囊腔以及救援指示燈，氣囊腔內(nèi)部有引線、氣囊、固定架等結(jié)構(gòu)。

其中各結(jié)構(gòu)的應(yīng)急救援功能實(shí)現(xiàn)方法為：充放電接口用于對(duì)應(yīng)急逃生工具內(nèi)部電池電機(jī)供電，包括救援指示燈、強(qiáng)光燈等電氣元件通電、USB接口對(duì)手機(jī)等電子設(shè)備充電以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)割帶、破窗錘的使用等；強(qiáng)光燈通過固定在右端燈腔內(nèi)部，由燈腔及附帶散光、聚光作用的薄片對(duì)強(qiáng)光燈進(jìn)行保護(hù)，由于主體四周均布有磁吸強(qiáng)磁鐵，該裝置可直接吸附于車頂任何位置；氣囊腔內(nèi)側(cè)從左至右分別為氣囊、引線、隔爆層、疊氮化鈉藥品、打火器，通過單向出氣閥控制出氣口與氣囊之間的通斷，當(dāng)引線接收到同時(shí)按壓左右兩按鈕的信號(hào)后將點(diǎn)燃打火器，引發(fā)疊氮化鈉藥品的劇烈反應(yīng)，此時(shí)膨脹氣體經(jīng)單向出氣口涌入氣囊，氣囊劇烈膨脹擠出氣囊腔，此時(shí)駕駛乘車人員可借助該應(yīng)急逃生工具氣囊浮力逃離涉水區(qū)域，氣囊主體結(jié)構(gòu)見圖2所示[3]；最后，破窗及割帶裝置中，破窗裝置包含錘體、尖端、軸承和連接軸等，通過主體內(nèi)部電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸以及固定的連接軸，由連接軸帶動(dòng)錘體旋轉(zhuǎn)，通過軸承保持穩(wěn)定，使逃生人員無需耗費(fèi)體力實(shí)現(xiàn)短時(shí)間破窗操作，電機(jī)啟動(dòng)需要通過長(zhǎng)按右側(cè)按鈕實(shí)現(xiàn)；同理割帶裝置用于緊急狀態(tài)下安全帶等無法解開對(duì)逃生者造成束縛時(shí)，可利用割帶裝置刀具的往復(fù)運(yùn)動(dòng)截割動(dòng)作，快速剪斷安全帶進(jìn)行逃生，割帶裝置包含從動(dòng)軸、連桿、滑道、刀具、刀具軸等機(jī)構(gòu)，通過各機(jī)構(gòu)配合實(shí)現(xiàn)割帶裝置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，具體結(jié)構(gòu)如圖3所示[4]。

3.2 使用方法

該一體式多功能應(yīng)急逃生工具的具體使用方法為：

（1）該裝置共有兩個(gè)按鈕，其中裝置左側(cè)按鈕為紅色救援指示燈，通過單次按壓開關(guān)，開啟指示燈后可借助右側(cè)磁鐵吸附在車輛上，便于逃生人員開展逃生工作；裝置右側(cè)按鈕為強(qiáng)光燈開關(guān)，同樣為單次按壓開關(guān)，依據(jù)光源亮度共分為3檔，第4次按壓強(qiáng)光燈熄滅。

（2）當(dāng)出現(xiàn)緊急情況例如車輛涉水等無法打開車門時(shí)，可通過長(zhǎng)按應(yīng)急逃生裝置的右側(cè)按鈕開啟破窗功能，此時(shí)該裝置將在電機(jī)驅(qū)動(dòng)作用下，利用后錘尖端敲擊車窗邊緣實(shí)現(xiàn)破窗功能。同時(shí)配備有割帶裝置在電機(jī)驅(qū)動(dòng)作用下刀具往復(fù)運(yùn)動(dòng)，協(xié)助駕駛乘車人員剪短安全帶等束縛裝置。

（3）最后，當(dāng)車輛涉水時(shí)，也即通過逃生裝置破窗逃離后需要借助救生圈、氣囊上浮，此時(shí)可通過打開應(yīng)急逃生裝置前端蓋并同時(shí)按壓左右側(cè)兩按鈕，分別控制裝置內(nèi)部電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)閉合引線，使內(nèi)部打火器被引線點(diǎn)燃，內(nèi)部疊氮化鈉藥品瞬間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)釋放大量氮?dú)?，原理與車輛安全氣囊類似，氣囊鼓起后在壓力作用下釋放擠出氣囊腔具備救生圈式承載功能，乘車駕駛?cè)藛T可緊握該裝置隨上浮氣囊快速逃離涉水區(qū)域。

該一體式多功能應(yīng)急逃生工具的特點(diǎn)在于，通過安裝電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使緊急遇險(xiǎn)人員可在狹小空間內(nèi)無需自身施加壓力，即可快速破窗逃生，同時(shí)提供有應(yīng)急照明燈、USB接口充電、涉水險(xiǎn)情下附帶膨脹氣囊等多項(xiàng)輔助逃生功能。同時(shí)該應(yīng)急逃生工具在操作上十分簡(jiǎn)便，整個(gè)裝置僅需操控兩個(gè)按鈕即可實(shí)現(xiàn)上述多種功能，便于在緊急遇險(xiǎn)狀態(tài)下駕駛乘車人員應(yīng)急使用。

3.3 推廣應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

車輛作為日常生活中不可或缺的出行工具，隨著汽車用量的增加，隨之而來的安全問題也開始引起人們的關(guān)注，尤其是在野外涉水、夜間行車出現(xiàn)險(xiǎn)情時(shí)，除了汽車自帶安裝的安全氣囊、安全帶等設(shè)備起到一次保護(hù)作用之外，駕駛者對(duì)各類緊急突發(fā)事件進(jìn)行有效處理也是妥善應(yīng)應(yīng)對(duì)安全事故的重要方法，這就需要可靠實(shí)用的應(yīng)急逃生工具進(jìn)行協(xié)助。本文從緊急遇險(xiǎn)情況下常用的幾種逃生設(shè)備出發(fā)，包括應(yīng)急照明燈、破窗錘等專業(yè)應(yīng)急設(shè)備的相關(guān)功能，設(shè)計(jì)一種汽車多功能應(yīng)急逃生工具套裝，協(xié)助駕駛?cè)藛T進(jìn)行緊急遇險(xiǎn)狀態(tài)下的協(xié)助自救。從普通應(yīng)急錘使用過程來看，涉險(xiǎn)情況下仍需人力擊打車窗逃生，狹小空間內(nèi)很可能不具備相關(guān)條件，同時(shí)涉水區(qū)域內(nèi)破窗后也很難保障人身安全，各逃生工具的取用使操作流程較為繁瑣，造成了時(shí)間上的浪費(fèi)。因此該多功能應(yīng)急逃生工具具備應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可進(jìn)行市場(chǎng)化推廣。

4 結(jié)語

通過介紹幾種車輛涉險(xiǎn)時(shí)常用的專業(yè)應(yīng)急逃生工具，包括應(yīng)急照明燈、破窗錘等設(shè)備，并將各專業(yè)設(shè)備功能相結(jié)合，設(shè)計(jì)出一種汽車多功能應(yīng)急逃生工具套裝。該裝置特點(diǎn)在于通過一種逃生設(shè)備，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急照明燈、救援指示燈、涉水逃生氣囊以及破窗錘等多項(xiàng)功能，詳細(xì)說明了該裝置中破窗錘、強(qiáng)光燈以及求生氣囊的具體使用方法。將該多功能應(yīng)急逃生工具進(jìn)行普及應(yīng)用，可大幅節(jié)省車輛涉險(xiǎn)逃生時(shí)間，協(xié)助駕駛乘車人員快速自救逃生。

基金項(xiàng)目：汽車多功能應(yīng)急組合套裝設(shè)計(jì)制作，2022KY-B24。

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