【超越索恩(Haas)】Mechanek系統:革命性的台灣賽車保護創新!
目錄
- 簡介
- 事故案例與現行安全設備
- 現行頭部頸部保護設備的問題
- Mechanek 的設計目標
- Mechanek 系統的機械子系統
- Mechanek 系統的電子組件
- Mechanek 系統的測試和驗證
- 結果和討論
- Mechanek 的優勢和劣勢
- 結論
🏎️ 事故案例與現行安全設備
在汽車賽車運動中,頭部和頸部受傷是常見的問題,特別是在高速碰撞事故中。以前的安全設備通常無法提供足夠的保護,並且對司機的動作和視野帶來限制。在過去幾十年中,一些著名的賽車手因頭部和頸部受傷而喪生,這引起了對安全設備的關注。索恩納(Senna)和戴爾·厄寧(Dale Earnhardt)高級(senior)的死亡是這個問題的一個轉折點,為賽車界的安全帶來了巨大的變革。為了預防基底顱骨骨折等嚴重傷害,國際汽車聯合會(FIA)和美國車輛性能協會(SFI)開始推廣使用索恩(Haas)設備以及其他安全設備。
📌 現行頭部頸部保護設備的問題
然而,現有的頭部頸部保護設備,如索恩(Haas)設備,仍然存在一些問題。首先,索恩(Haas)設備對於驅動員的頭部傷害標準較高,導致輕微創傷性腦損傷(concussion)和其他輕微創傷性腦損傷的風險增加。其次,索恩(Haas)設備限制了驅動員的動作範圍和視野,這在職業和業餘賽車手中引起了強烈的反彈。最後,索恩(Haas)設備是一個被動性設備,無法主動預防事故,而現代汽車配備了數百個傳感器,可以提供有用的數據來預測事故。這些問題激發了我們團隊開發Mechanek系統的動機。
🏎️ Mechanek 的設計目標
綜上所述,我們團隊制定了三個目標來解決現有頭部頸部保護設備的問題:
- 降低基底顱骨骨折的風險和輕微創傷性腦損傷的風險
- 不限制驅動員的動作範圍和視野
- 與現有的車輛碰撞檢測技術進行接口,以成功預測和主動應對事故
我們的目標是開發一種主動式頭部頸部保護設備,稱為Mechanek,該設備與現有的索恩(Haas)設備進行接口並替換兩個靜態索帶為兩個帶有主動裝置的索帶,可隨著駕駛員頭部的移動而自動調整。
📝 Mechanek 系統的機械子系統
Mechanek 系統的第一個機械子系統是索帶張力控制系統。該系統通過與駕駛員的頭部一起移動,保持索帶緊繃。它由兩個Parasound直流馬達組成,這些馬達與兩個鋁制卷筒接口,索帶固定在這些卷筒上。我們可以根據需要捲繞或放出索帶,以跟隨駕駛員的移動。
第二個關鍵的子系統是索帶鎖定機構子系統,正如之前提到的,這個子系統允許駕駛員的頭部在沒有阻礙的情況下移動,但在事故發生時需要鎖定索帶以避免基底顱骨骨折。索帶鎖定機構由兩個LedX線性電磁鐵組成,這些電磁鐵連接到一個凸輪,該凸輪保持兩個不銹鋼勃爐。當電磁鐵旋轉凸輪時,勃爐可以與卷筒的兩側的鈍齒扣固定在一起。當鈍齒扣彈射向前時,它們與鈍齒固定並阻止卷筒繼續放出索帶。
📱 Mechanek 系統的電子組件
所有機械子系統都需要電子組件來進行控制。我們使用的控制箱是由Intel Edison微型電腦提供支持的。這個控制箱安裝在駕駛員座位下方,它接收來自車輛的數據並將控制信號輸出給我們剛剛討論的馬達和電磁鐵。
🧪 Mechanek 系統的測試和驗證
為了驗證Mechanek系統的效果,我們進行了一系列的測試。我們根據SFI 38.1的規範執行了碰撞測試,並分別進行了與索恩(Haas)設備和Mechanek系統的對照試驗。根據測試結果,Mechanek在頭部和頸部受傷風險的關鍵指標上表現優於索恩(Haas)設備。此外,Mechanek系統還提供了更寬廣的視野範圍,幫助駕駛員預防事故。我們的測試和驗證結果表明,Mechanek系統在提高頭部頸部保護和駕駛員安全方面是成功的。
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