Gặp tai nạn, xe thì vỡ nát, xe thì trơ trơ: 'Hấp thụ xung lực' tốt hay chất lượng thấp?

Thứ 3, 06/02/2024 18:05
Vùng hấp thụ xung lực là gì mà nhiều người cứ nhắc đến suốt?

"Hấp thụ xung lực" là một trong những cụm từ đang thường xuyên được nhắc tới trên các diễn đàn, hội nhóm về xe khi xuất hiện các bài tai nạn giao thông. 

Các bài đăng này cho thấy hiện trường tai nạn giao thông mà ở đó, một chiếc ô tô bị vỡ nát phần đầu hoặc đuôi hay được mô tả là "hấp thụ xung lực tốt" và ngược lại - xe còn tương đối nguyên vẹn sau tai nạn được mô tả là "hấp thụ xung lực kém".

Gặp tai nạn, xe thì vỡ nát, xe thì trơ trơ: 'Hấp thụ xung lực' tốt hay chất lượng thấp?- Ảnh 1.
Gặp tai nạn, xe thì vỡ nát, xe thì trơ trơ: 'Hấp thụ xung lực' tốt hay chất lượng thấp?- Ảnh 2.
Gặp tai nạn, xe thì vỡ nát, xe thì trơ trơ: 'Hấp thụ xung lực' tốt hay chất lượng thấp?- Ảnh 3.

Câu hỏi được đặt ra là có phải cứ vỡ nát sau tai nạn thì là được thiết kế tốt?

VÙNG HẤP THỤ XUNG LỰC LÀ GÌ?

Vùng hấp thụ xung lực (tiếng Anh: Crumple zones, hoặc Crush zones) là các khu vực ở đầu hoặc đuôi xe được thiết kế để có thể biến dạng và hấp thụ lực trong tình huống tai nạn, từ đó giúp cho hành khách ngồi trong cabin xe an toàn hơn. Vùng hấp thụ xung lực do kỹ sư Béla Barényi của Daimler-Benz sáng chế và đăng ký bảo hộ sở hữu trí tuệ từ năm 1952.

Sau bản đăng ký đó, mẫu xe Mercedes-Benz W111 Fintail năm 1959 được xem là mẫu xe đầu tiên được thiết kế với vùng hấp thụ xung lực.

Gặp tai nạn, xe thì vỡ nát, xe thì trơ trơ: 'Hấp thụ xung lực' tốt hay chất lượng thấp?- Ảnh 4.

Mercedes-Benz W111 Fintail năm 1959 là mẫu xe đầu tiên được thiết kế với vùng hấp thụ xung lực. Ảnh: Mercedes

Thiết kế ra một mẫu xe có thể bị vò nát hoàn toàn trong tai nạn đương nhiên đơn giản hơn việc thiết kế một xe cứng-mềm đúng chỗ. Kỹ sư khi thiết kế xe sẽ cần tính toán đến các yếu tố như kích thước, trọng lượng xe, độ cứng của khung, hay độ lớn của lực có thể dẫn truyền đi. 

Một ví dụ đơn giản là xe đua thường phải chịu các va chạm có mức độ cao hơn so với các mẫu xe được chế tạo để đi trong thành phố; hoặc, các mẫu SUV thường phải chịu nhiều lực hơn khi gặp tai nạn so với xe nhỏ.

Vùng hấp thụ xung lực được thiết kế thế nào?

Gặp tai nạn, xe thì vỡ nát, xe thì trơ trơ: 'Hấp thụ xung lực' tốt hay chất lượng thấp?- Ảnh 5.

Volvo C40 trong bài đâm va toàn bộ phần đầu của Euro NCAP. Có thể thấy rằng vùng hấp thụ xung lực phía trước được thiết kế tốt, giữ cabin xe vững sau tai nạn.

Thực ra, thông số chi tiết hay cách thức chế tạo vùng hấp thụ xung lực thường là các thông tin mà nhà sản xuất không muốn công bố - có thể là vì lý do bảo đảm bí mật sản xuất. Thông số của các vùng hấp thụ xung lực còn phụ thuộc vào kích thước và trọng lượng xe.

Kỹ sư thiết kế vùng hấp thụ xung lực phải cân đối giữa độ cứng và độ mềm của các chi tiết tham gia vào vùng này. Thiết kế vùng hấp thụ xung lực đơn giản có thể là khung xe với nhiều phần có thể bị bẻ cong hoặc gập vào nhau ở một số vị trí. Thiết kế phức tạp hơn cần tính toán đến các loại vật liệu khác nhau.

Có thể thấy rằng hai bên hông xe không có không gian để thiết kế vùng hấp thụ xung lực, do vậy mà hai bên hông có thiết kế khác để bảo vệ an toàn. Tiêu biểu như thanh gia cố nằm trong cửa, trụ B, hay khung kim loại dưới bệ cửa.

ĐIỀU GÌ DIỄN RA TRONG LÚC TAI NẠN?

Tai nạn thường xảy ra khi xe đang di chuyển - là lúc có nhiều lực đang cùng tác động lên chiếc xe. Lực tác động mà xe cần chống chịu hoặc hấp thụ trong tình huống này không cố định, sẽ phụ thuộc vào tốc độ và khối lượng của xe, cùng với đó là tốc độ và khối lượng của vật mà xe đâm phải. 

Vùng hấp thụ xung lực sẽ giải quyết 2 mục đích chính: Giảm thiểu lực ban đầu của vụ tai nạn, và phân phối lực này đến các bộ phận khác trên xe trước khi lực có thể tác động tới người ngồi trên xe.

Vùng hấp thụ xung lực sẽ giúp phân tán lực tác động. Chúng ta hiểu rằng khi gặp tai nạn và xe nhận lực tác động, toàn bộ lực đó cần phải có điểm đến. Chúng ta càng điều hướng được nhiều lực ra xa người ngồi trong xe thì an toàn càng cao. Toàn bộ tác động diễn ra trong tai nạn, như khung xe bị bẻ cong, vỡ kính... đều giúp làm hao tốn lực tác động. 

Gặp tai nạn, xe thì vỡ nát, xe thì trơ trơ: 'Hấp thụ xung lực' tốt hay chất lượng thấp?- Ảnh 7.
Gặp tai nạn, xe thì vỡ nát, xe thì trơ trơ: 'Hấp thụ xung lực' tốt hay chất lượng thấp?- Ảnh 8.

Nissan Altima 2017 trong bài đâm va lệch phía trước do IIHS (Mỹ) thực hiện, đạt điểm tối đa. Thiết kế đầu xe được thiết kế tốt, điều hướng xe lệch khỏi vật va chạm.

Nhiều bộ phận trên xe được thiết kế với kết cấu đặc biệt để khi tai nạn xảy ra có thể bị bẹp, hoặc gãy vỡ có chủ đích. Có thể lấy ví dụ về động cơ và hệ truyền động: Động cơ đốt trong là một khối kim loại có kích thước lớn và cứng, khó bị dập nát hơn (giả sử so với một thanh khung); vì vậy, khi xảy ra tai nạn từ phía trước thì cần thiết kế để khi có lực dồn ép tới thì khối động cơ có thể hướng xuống dưới cabin hoặc thậm chí tách rời khỏi xe.

Mục tiêu khi các kỹ sư thiết kế vùng hấp thụ xung lực là có thể hấp thụ tối đa lực tác động, hoặc nói cách khác là giảm thiểu tối đa lực có thể tác động đến cabin.

VÙNG HẤP THỤ XUNG LỰC LÀ CHƯA ĐỦ!

Gặp tai nạn, xe thì vỡ nát, xe thì trơ trơ: 'Hấp thụ xung lực' tốt hay chất lượng thấp?- Ảnh 9.

Túi khí cũng có thể được xem là "vùng hấp thụ xung lực" trong xe.

Thiết kế ô tô để tăng tính an toàn không chỉ cần tới vùng hấp thụ và phân tán lực mà còn phải đảm bảo cabin xe không bị vật lạ xuyên thủng và tác động tới người ngồi trong, đồng thời phải giữ cho hành khách không bị văng khỏi xe. Với triết lý này thì xe thường được thiết kế với vùng hấp thụ xung lực ở đầu và đuôi xe, cabin thì được thiết kế để ít bị biến dạng nhất có thể.

Túi khí có thể coi là một vùng hấp thụ xung lực, bởi khi người ngồi trong xe va phải, túi khí có tác dụng làm đệm đỡ cho các bộ phận cơ thể người.

Kỹ sư có thể tạo vùng hấp thụ xung lực rộng hơn bằng cách đẩy động cơ về sát cabin, nhưng thiết kế này không ổn vì động cơ khó bị biến dạng. Bên cạnh động cơ, bình xăng hay pack pin trên xe điện hoặc xe lai điện (hybrid) cũng cần được thiết kế để tránh gây ra cháy nổ. 

Tesla Roadster là một trong những mẫu xe điện đầu tiên của thời đại mới; mẫu xe này được chế tạo với hệ thống an toàn có thể ngắt và xả hết điện một cách an toàn khi xảy ra tai nạn.

Một mẫu xe có kích thước lớn có thể có nhiều không gian cho vùng hấp thụ xung lực, với các mẫu xe cỡ nhỏ thì các kỹ sư cần sáng tạo hơn. Ví dụ tiêu biểu là mẫu Smart Fortwo: Mẫu xe 3 cửa ngắn hơn KIA Morning gần 1 mét này có hình dáng có thể phân phối và chống chịu lực đâm va tốt nhất; bên cạnh đó thì mọi chi tiết của xe đều được tính toán để đảm bảo an toàn như lốp, bánh xe hay hệ thống treo được thiết kế để có thể biến dạng, gãy vỡ hoặc rơi ra khỏi vị trí để đảm bảo an toàn.

a. Cơ chế hoạt động vùng hấp thụ xung lực?

Vùng hấp thụ xung lực được thiết kế để trở thành vùng đệm bao quanh cabin xe. Thiết kế cơ bản của vùng hấp thụ xung lực gồm các chi tiết có thể bị bẻ cong, biến dạng hoặc gãy vỡ nhằm hao tốn tối đa lực tiếp nhận trong tai nạn.

b. Vì sao cần tới vùng hấp thụ xung lực?

Vùng hấp thụ xung lực có thể giải quyết hai vấn đề nhằm gia tăng độ an toàn. Đầu tiên, vùng hấp thụ xung lực có thể giảm thiểu rất nhiều lực nhận được trong tình huống tai nạn. Thứ hai là vùng này có thể phân tán lực ra khỏi cabin, giữ an toàn cho người ngồi trong xe.

c. Xe cổ có vùng hấp thụ xung lực không?

Như đã đề cập, Mercedes-Benz W111 Fintail năm 1959 được xem là mẫu xe đầu tiên được thiết kế với vùng hấp thụ xung lực. Hầu hết xe sản xuất trước thập niên 60 của thế kỷ trước không có vùng hấp thụ xung lực, do vậy mà người ngồi trên xe phải đối mặt với nhiều nguy hiểm khi xảy ra tai nạn.

d. Xe cứ vỡ nát sau tai nạn thì an toàn hơn?

Không có câu trả lời cụ thể cho câu hỏi này, bởi còn nhiều yếu tố cần cân nhắc.

Giả sử, một chiếc xe đâm vào tường bê tông ở vận tốc 100km/h mà xe vẫn còn nguyên vẹn thì khả năng cao là không an toàn - vì như đã đề cập, lực tác động cần phải có đích đến, sắt thép có thể chịu được nhưng liệu người ngồi trên xe có chịu được? Tương tự, nếu chỉ va chạm ở 10km/h mà xe đã vỡ vụn thì dường như không an toàn trong tình huống tai nạn ở vận tốc cao hơn.

Minh Đức

Cùng chuyên mục

Hạ Hầu Đôn và Quan Vũ đấu tay đôi, ai thắng: 2 yếu tố ảnh hưởng tới kết quả

Thứ 5, 22/02/2024 21:54
Hạ Hầu Đôn và Quan Vũ đều là những tướng mạnh của Tào Tháo và Lưu Bị. Khi hai người đụng độ, ai sẽ là người chiến thắng?

Xiaomi Pad 6S Pro ra mắt: Tablet màn hình lớn, chip Snapdragon 8 Gen 2 giá rẻ

Thứ 5, 22/02/2024 21:46
Xiaomi Pad 6S Pro là bản nâng cấp cấu hình của Xiaomi Pad 6 trước đây.

Bị chính người Nhật chê bai, nhưng đây lại là mẫu ô tô bán chạy nhất mọi thời đại của Honda

Thứ 5, 22/02/2024 21:18
Không chỉ vậy, đây cũng là một trong những mẫu ô tô phổ biến nhất trên toàn thế giới.

Xiaomi 14 Ultra ra mắt: "Kẻ hủy diệt" iPhone 15 Pro Max và Galaxy S24 Ultra, camera vượt trội mà giá lại rẻ hơn

Thứ 5, 22/02/2024 21:06
Xiaomi 14 Ultra tiếp tục được nhấn mạnh vào khả năng chụp ảnh với cảm biến 1 inch lớn nhất trên smartphone hiện nay.

"Chơi trội" trên quốc lộ, hai thanh niên chạy xe máy nhận thông báo bất ngờ trong đêm

Thứ 5, 22/02/2024 20:24
Chỉ sau hơn một giờ đồng hồ nhận thông, lực lượng chức năng đã xác định được danh tính hai nam thanh niên đánh võng, gây cản trở giao thông trên quốc lộ 6.
     
Nổi bật trong ngày

Tử vong vì ung thư sau khi xuất hiện hai dấu hiệu suốt hai tháng

Thứ 4, 21/02/2024 06:27
Người đàn ông có tên Simon Atkins sống tại Anh đã qua đời ở tuổi 46 sau khi được chẩn đoán mắc ung thư ruột thừa.

Đang rước dâu thì bị dân làng chặn đường vòi tiền lì xì, nhà trai làm 1 việc khiến cả làng cô dâu sững sờ

Thứ 4, 21/02/2024 08:02
Đang rước dâu về thì gặp sự cố bất ngờ, cách hành xử của nhà trai khiến cả làng cô dâu ngỡ ngàng vì chưa từng có tiền lệ.

Tuyến phố không tiền mặt triển khai hiệu quả ở các điểm du lịch

Thứ 4, 21/02/2024 10:44
“Hiện nay, hầu như tôi đều sử dụng các phương thức không tiền mặt như chuyển khoản ngân hàng, hay thanh toán Viettel Money khi đi du lịch, tại các tuyến phố du lịch hầu như đều đã có mã QR" - chị Hải An, một du khách vừa có chuyến du xuân Đà Nẵng cho biết.

Món ăn Việt được chọn làm “đề thi” ở Master Chef khiến các đầu bếp choáng ngợp: Ai có thể nấu lại món này?

Thứ 4, 21/02/2024 12:23
Món ăn Việt được siêu đầu bếp Gordon Ramsay nhớ nhung suốt nhiều năm vì hương vị quá đặc biệt.

Từng là niềm tự hào LPL, nhà vô địch CKTG bị HLV trưởng "dội một gáo nước lạnh"

Thứ 4, 21/02/2024 14:18
Từng khiến cả LPL tự hào nhưng nhà vô địch CKTG bây giờ còn không thể làm hài lòng HLV trưởng của mình.
xe.nguoiduatin.vn