[发明专利]汽车零增重防弹升级

说明书

汽车零增重防弹升级，包括零增重防弹升级部件和安装技术。因传统汽车安全升级尤其是防弹级别的安全升级往往意味着添加重量型强度材料和部件，升级后的汽车重量大幅度增加，严重影响汽车自身的机动性，从而影响汽车及时脱离险境。零增重安全升级，因使用了各种轻质高强度材料，并将汽车部份原装部件加以减重减薄/删除等改良，并从整体结构角度对车体局部受力和变形应对等做出统筹，以数十公斤极轻微的增重甚至零增重的代价，获得全车防弹这样的防护效果。零增重防弹，将身整体刚度提升100％以上，车身对应人体部位强度提升数十倍至上百倍，经零增重防弹升级的汽车车身壳体，其抗防翻滚变形/防碰撞变形强度，都有着数倍甚至数十倍的提升，能够有效减缓意外事故中的人员伤害和车辆损坏。

技术领域

本发明涉及汽车的安全升级技术，是一组可以让汽车在严峻事故中防翻滚变形、防撞击变形、防恐怖袭击爆炸破片和针对车内人员枪击的零部件套件和安装技术。

背景技术

汽车在碰撞、翻滚等意外事故中和遭遇枪击爆炸等人为暴力侵犯中的安全隐患，集中在汽车整体强度的不足上。整体强度的不足实际上缘于几个核心部件和部位的强度不足。对这些关键弱项予以加强，也就解决了汽车整体机械强度问题。

在传统汽车前风窗玻璃的标准设计中，为减缓车辆急刹车、与前车追尾碰撞等发生概率很大的日常事故中，人头部撞击到前风窗玻璃时受伤，标准要求前档玻璃受到冲击时必须破裂以吸收撞击能量，避免冲击能量集中在人头部使人员受伤。因传统前风窗玻璃的结构对称，当从内侧很容易碰裂玻璃，从外侧也就无法让玻璃拥有更高强度从而抵御飞溅物不发生进裂，也无法实现更高的迎面抗贯穿强度。

传统汽车侧后挡玻璃技术在机械和力学性能上依然沿用1970年代的欧共体相关标准，普通用途的传统侧后挡玻璃采用3-5mm单片浮法玻璃经风冷钢化生成。现有标准的抗冲击指标和抗贯穿指标都明显低于实际需求：当车辆发生倾覆翻滚时，窗框中的侧后挡玻璃往往瞬间先行崩溃，让窗框失去支撑，此时的矩形窗框极易在碰撞、翻滚冲击作用下变形，大幅度变形无疑会对车内人员造成直接伤害。

当汽车窗框中的玻璃在车辆倾覆、翻滚中不崩溃并保持原有刚度，无疑会对窗框产生有效支撑。而遭受冲击的瞬间，一旦车辆自身刚度大于相接触的对象，则变形会集中在对方，车辆碰撞接触部份就不发生明显变形。

当我们将前风窗和侧窗玻璃设计成非对称结构，利用杠杆原理让玻璃两面的受冲击力矩产生差异，就能实现前档玻璃和侧挡玻璃机械性能的内外差异。

超级前档玻璃和侧后窗防暴玻璃内侧贴装着聚酯安全叠片，利用极高的抗张强度和粘接强度从内侧赋予玻璃更高的内张应力即抗弯强度，加上外表面经离子置换而达到的更高应力值，实现玻璃遭遇外部飞溅物冲击时不被击裂，发生大重量的抛掷物迎面贯穿风险时，因玻璃内侧的安全叠片具备良好的拉伸延展能力，通过形变拉伸将抛掷物的做功距离明显延长，从而大幅度降低冲击力，最终阻止贯穿。

当从内侧冲击玻璃时，首先接触到的是聚酯安全叠片，玻璃外表面并没有贴装像内侧一样起着力矩支点作用的安全叠片，这样就如同碰撞一片普通玻璃，完全能满足前挡“一碰就裂”的人头模型试验指标。而此时安全叠片将头部与玻璃阻隔开来，即便碰裂了玻璃也不会划伤头部。

这个单向防护功能还可将前档玻璃扩展为逃生通道。传统前档玻璃因为是夹层结构，一旦人头部穿过了玻璃肩部无法通过，就会形成极其危险的“卡脖”情形，所以汽车前档玻璃并非原始设计的逃生通道。但超级前档玻璃的结构，内侧有韧性的聚酯安全叠片，车内人员无论使用器械还是用身体撞击前档玻璃，都不会被玻璃划伤，相反，因为有安全叠片的保护，车内人员可以用脚蹬的方式比较容易地把前档玻璃瞪脱，从内实现从前风窗逃生；

根据需要，超级前档玻璃的强度可以达到军警防弹的水平，此时最大的亮点是该前档玻璃的单向防弹和可反击性能。即有效阻挡从外向内射击的同时，从内向外可以有效射击还击。其原理与上述抗抛掷物贯穿一样，一片不足1mm厚度的聚酯薄片，无论如何不可能对点压强极高的子弹的冲击产生有效的阻挡。从内侧向外反击射击时，弹道不会明显偏转弹速不会明显降低。