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【摘要】 随着汽车产业的蓬勃发展，人们对汽车的安全性能的要求越来越严苛，这也正是汽车安全性能不断提升的重要因素之一。当汽车不慎涉入深水后，由于驾驶员及乘车人员惊慌失措、反应时间变长，极其容易错过最佳打开车门逃生的时机，因而车内人员长时间被困车中甚至溺亡的惨剧时有发生。对于本文旨在用数据分析车门难以打开的原因，阐述目前一种汽车落水逃生装置的工作原理，分析装置应用的优缺点，对未来关于汽车落水逃生装置的发展做出合理的展望，使大家对汽车落水逃生问题有更深刻的认识。
【关键词】 汽车落水；汽车内外压力差；辅助开门装置；智能控制系统
一、汽车落水受力情况数据分析
2012年7月21日，北京遭遇了61年来最大的暴雨，暴雨导致了79人死亡，其中11人因驾车车体涉水无法逃生溺死，死亡人数超过了雷击和泥石流灾害等常见因素，排在第二位，仅次于因洪水灾害溺亡的人数。这使得国内许多汽车公司和研究机构也越来越关注汽车落水的被动安全问题，逐渐把汽车落水逃生装置的研发提上了自己的研究日程。首先，笔者先用数据分析为什么会有汽车落水打不开车门的现象：
以一辆4.325m×1.830m×1.730m的车型为例，车门宽1.3m、高1.5m，汽车落入水中后，如果不考虑车内进水，水作用在车门上的力
H-车门下边缘至水面的高度；
ρ-液体密度；
g-重力加速度；
可见F是汽车浸入水中的深度H的函数，为了更加简单明了，下面给出几个特定H对应的F大小：
1.当H=0.3m，F=573.3N（58.5kg），这一数值大概是正常男性的推力大小（有研究表明正常推力可以达到自身重力）；
2.当H=0.4m，F=1019.2N（104kg），虽然H只增加了0.1m，但压力几乎增加了将近一倍，104kg的力是一般人难以达到的，所以在不借助任何外力的情况下，假设车内没有进水，0.4m的淹没量就足以将车内人员困在车内。
3.当H=1.5m，F=13230N（1350kg），车身刚好被完全淹没时，想打开车门已经完全不可能。
以上讨论是理论车内没有进水的情况下车门所受水压的大小，但是实际考虑到车内进水，使车内外压差减小，所以对应浸没高度H的压力F会相对减小，经过国外某实验数据显示，H达到0.5m时，已经接近开门极限。
由以上数据分析不难看出当车涉水达到一定深度时，车内乘员极容易被困在车内，在落水等危急情况下，第一时间开门逃出是求生的关键。
二、国内外现有的汽车落水辅助救生装置介绍
抛开上述2012年北京暴雨灾害事件，自21世纪以来，在我国洪水多发或河流较多的地区，每年都会有关于因汽车不慎涉水，导致车内若干人员伤亡的事件报道。国内对于相关求生方式或者辅助求生装置的研究也取得了一些成果，但目前为止，国内仅有吉利一家汽车公司在近期推出的新帝豪车型上配备了"落水逃生阀"装置，这一配备是国内汽车利用专业装置保证落水安全性的首例，势必将大大减少车辆意外落水而造成的死亡率，这对吉利新帝豪来说，无疑是一大安全和竞争优势，从这一点也能推测出，基于汽车落水的逃生装置的研发配备将可能是汽车行业一个新的新发展方向。
早在2008年吉利就申请了一项名为"汽车落水自动打开门锁及车窗装置"的专利。该专利依附电路系统，利用装在车头两侧的两个水位检测开关判断汽车是否落入水中，当汽车落到水中一定位置足够触发水位开关时，水位开关接通车窗控制电路，车门解锁，同时车窗自动下降。由于车窗的自动下降，增加了水从车窗进入车内的渠道，因而大大加快进水的速度，进而迅速减小排车内外压差减小，车内人员得以顺利开门逃生，这与用安全锤砸车玻璃的原理基本相同。但由于汽车落水情况复杂多样，这一方法存在着适应性的问题。第一，当水位未能没及车窗时，装置就无法发挥作用，因而进水速度基本保持不变；第二，由于整个装置的依附电路系统作为信号采集处理和动作执行的基础，这就对电路的防水性能提出巨大考验。
新帝豪配备的"落水逃生阀"装置不同于之前专利申请的"汽车落水自动打开门锁及车窗装置"，而是换了一种新"手段"：该逃生阀安装在在车辆的后背厢内，一旦车辆意外落水，无法打开车门和车窗，车内人员就可将后排座椅翻下来，然后从后备箱打开逃生的安全阀门逃生。该套是机械操纵装置依靠手动操作，避免了自动装置的误触发现象，同时其对水并不敏感，可靠性大大提升，制造成本也会有所降低。但机械装置本身操作相对复杂的弊端和紧急情况下车内人员的是否有条件完成以上操作的矛盾我们亦不能忽视，总之，期待首个落水逃生装置的实际应用表现！
三、最新汽车落水逃生装置的简介和对未来落水逃生装置发展的展望
在笔者看来，一套性能优良的汽车落水辅助逃生装置要具备以下几个条件：第一，要有一套灵敏的智能控制系统，对汽车落水发生的险情做出及时的判断，并能及时采取辅助措施，同时又不会因为天气、路况或者其他人为因素产生误判。第二，要能开辟出一个可靠的逃生通道，这是辅助逃生装置发挥作用必须要达到的要求。无论是智能控制系统成功开辟逃生通道还是其他装置，都是为了尽可能缩短在汽车落水后车内人员在车内的逗留时间，帮助车内人员尽快顺利逃生，减少悲剧的发生。
近期某大学车辆专业的学生利用液位传感器和气动助力装置设计了一套半自动化的辅助落水逃生装置，其主要原理是利用安放在车内的液位传感器检测落水信号，综合车内人员的搬动车门把手开门的信号，利用电信号逻辑处理，控制一套气动装置，在车门上施加一个额外的推力，克服部分内外压差产生的压力，辅助车内人员开门逃生。
该装置使用了独立的电路大大简化了电路防水，半自动化的操作方式克服了全自动式和全手动机械式的部分缺点，同时将气压助力应用在汽车被动安全方面还实属首例。但该装置还在具体研究优化阶段，仍待继续完善。
汽车落水辅助逃生装置，其看似是一种简单的技术，未来有可能成为每辆汽车的基础配置，辅助逃生装置由此看来有着广阔的发展前景和市场。
参考文献
[1] 张柏林，李书福.汽车落水自动打开门锁及车窗装置[P].中国，200820085788.0.2009-03-04.
【关键词】 汽车落水；汽车内外压力差；辅助开门装置；智能控制系统
一、汽车落水受力情况数据分析
2012年7月21日，北京遭遇了61年来最大的暴雨，暴雨导致了79人死亡，其中11人因驾车车体涉水无法逃生溺死，死亡人数超过了雷击和泥石流灾害等常见因素，排在第二位，仅次于因洪水灾害溺亡的人数。这使得国内许多汽车公司和研究机构也越来越关注汽车落水的被动安全问题，逐渐把汽车落水逃生装置的研发提上了自己的研究日程。首先，笔者先用数据分析为什么会有汽车落水打不开车门的现象：
以一辆4.325m×1.830m×1.730m的车型为例，车门宽1.3m、高1.5m，汽车落入水中后，如果不考虑车内进水，水作用在车门上的力
H-车门下边缘至水面的高度；
ρ-液体密度；
g-重力加速度；
可见F是汽车浸入水中的深度H的函数，为了更加简单明了，下面给出几个特定H对应的F大小：
1.当H=0.3m，F=573.3N（58.5kg），这一数值大概是正常男性的推力大小（有研究表明正常推力可以达到自身重力）；
2.当H=0.4m，F=1019.2N（104kg），虽然H只增加了0.1m，但压力几乎增加了将近一倍，104kg的力是一般人难以达到的，所以在不借助任何外力的情况下，假设车内没有进水，0.4m的淹没量就足以将车内人员困在车内。
3.当H=1.5m，F=13230N（1350kg），车身刚好被完全淹没时，想打开车门已经完全不可能。
以上讨论是理论车内没有进水的情况下车门所受水压的大小，但是实际考虑到车内进水，使车内外压差减小，所以对应浸没高度H的压力F会相对减小，经过国外某实验数据显示，H达到0.5m时，已经接近开门极限。
由以上数据分析不难看出当车涉水达到一定深度时，车内乘员极容易被困在车内，在落水等危急情况下，第一时间开门逃出是求生的关键。
二、国内外现有的汽车落水辅助救生装置介绍
抛开上述2012年北京暴雨灾害事件，自21世纪以来，在我国洪水多发或河流较多的地区，每年都会有关于因汽车不慎涉水，导致车内若干人员伤亡的事件报道。国内对于相关求生方式或者辅助求生装置的研究也取得了一些成果，但目前为止，国内仅有吉利一家汽车公司在近期推出的新帝豪车型上配备了"落水逃生阀"装置，这一配备是国内汽车利用专业装置保证落水安全性的首例，势必将大大减少车辆意外落水而造成的死亡率，这对吉利新帝豪来说，无疑是一大安全和竞争优势，从这一点也能推测出，基于汽车落水的逃生装置的研发配备将可能是汽车行业一个新的新发展方向。
早在2008年吉利就申请了一项名为"汽车落水自动打开门锁及车窗装置"的专利。该专利依附电路系统，利用装在车头两侧的两个水位检测开关判断汽车是否落入水中，当汽车落到水中一定位置足够触发水位开关时，水位开关接通车窗控制电路，车门解锁，同时车窗自动下降。由于车窗的自动下降，增加了水从车窗进入车内的渠道，因而大大加快进水的速度，进而迅速减小排车内外压差减小，车内人员得以顺利开门逃生，这与用安全锤砸车玻璃的原理基本相同。但由于汽车落水情况复杂多样，这一方法存在着适应性的问题。第一，当水位未能没及车窗时，装置就无法发挥作用，因而进水速度基本保持不变；第二，由于整个装置的依附电路系统作为信号采集处理和动作执行的基础，这就对电路的防水性能提出巨大考验。
新帝豪配备的"落水逃生阀"装置不同于之前专利申请的"汽车落水自动打开门锁及车窗装置"，而是换了一种新"手段"：该逃生阀安装在在车辆的后背厢内，一旦车辆意外落水，无法打开车门和车窗，车内人员就可将后排座椅翻下来，然后从后备箱打开逃生的安全阀门逃生。该套是机械操纵装置依靠手动操作，避免了自动装置的误触发现象，同时其对水并不敏感，可靠性大大提升，制造成本也会有所降低。但机械装置本身操作相对复杂的弊端和紧急情况下车内人员的是否有条件完成以上操作的矛盾我们亦不能忽视，总之，期待首个落水逃生装置的实际应用表现！
三、最新汽车落水逃生装置的简介和对未来落水逃生装置发展的展望
在笔者看来，一套性能优良的汽车落水辅助逃生装置要具备以下几个条件：第一，要有一套灵敏的智能控制系统，对汽车落水发生的险情做出及时的判断，并能及时采取辅助措施，同时又不会因为天气、路况或者其他人为因素产生误判。第二，要能开辟出一个可靠的逃生通道，这是辅助逃生装置发挥作用必须要达到的要求。无论是智能控制系统成功开辟逃生通道还是其他装置，都是为了尽可能缩短在汽车落水后车内人员在车内的逗留时间，帮助车内人员尽快顺利逃生，减少悲剧的发生。
近期某大学车辆专业的学生利用液位传感器和气动助力装置设计了一套半自动化的辅助落水逃生装置，其主要原理是利用安放在车内的液位传感器检测落水信号，综合车内人员的搬动车门把手开门的信号，利用电信号逻辑处理，控制一套气动装置，在车门上施加一个额外的推力，克服部分内外压差产生的压力，辅助车内人员开门逃生。
该装置使用了独立的电路大大简化了电路防水，半自动化的操作方式克服了全自动式和全手动机械式的部分缺点，同时将气压助力应用在汽车被动安全方面还实属首例。但该装置还在具体研究优化阶段，仍待继续完善。
汽车落水辅助逃生装置，其看似是一种简单的技术，未来有可能成为每辆汽车的基础配置，辅助逃生装置由此看来有着广阔的发展前景和市场。
参考文献
[1] 张柏林，李书福.汽车落水自动打开门锁及车窗装置[P].中国，200820085788.0.2009-03-04.