一种车辆落水防下沉救生装置设计

何琨+胡晓

摘 要：车辆在失控状态落水后会自动下沉，且下沉的过程中车门因受到巨大的水压很难被打开，因此造成车内人员溺水死亡，“车辆落水防下沉救生装置”是一种能在车輛落水时自动触发，该装置能有效防止车辆沉入水下，起到保护车内人员生命安全的作用。

关键词：车辆；防下沉；溺水；救生装置

中图分类号：U463 文献标识码：A

0.引言

此项设计可以提高车辆的安全系数，解决了车辆在沿海、沿江、湖边或驾驶员驾驶疲劳时，行驶通过积水较深的路面，出现车胎破损、不正当的驾驶方法及突发情况，最后导致车辆冲进或掉进深水中，汽车不慎落水后，车辆落水防下沉救生装置立即打开，方便人员快速逃离危险或等待救援。

本设计充分利用了浮力开关的原理，开关在承受浮力时，浮力开关就会自行闭合，然后通过电磁阀，使气囊在最短的时间内充满CO2，直至车辆能够安全的浮上水面，达到保护驾驶员安全的目的。车辆在沿海、沿江、沿河等离水较深的路面时，驾驶员行驶过程中，出现车胎破损、不正当的驾驶方式或驾驶员驾驶疲劳时，因事过突然，驾驶员恐慌、头脑空白，没有做出理性的判断来逃避危险，而最后导致车辆冲进或掉进水里，这时，如果利用浮力开关、电磁阀、气囊、气管等零部件，制成“车辆落水防下沉救生装置”，在车辆落入水之后那一瞬间，浮力开关会自行闭合，电磁阀会打开，气囊就会不断充气增大，使车辆下沉速度减慢直至车辆安全浮起，等待救援到来或自行进行脱险。

1.车辆落水防下沉救生装置设计方案

1.1设计目的

通过设计该装置主要解决以下几个方面的问题：

车辆在沿海、沿江或驾驶员驾驶疲劳时，行驶通过积水较深的路面，出现车胎破损、不正当的驾驶方法及突发情况，最后导致车辆冲进或掉进水里，车辆不会沉没在水里。

当汽车不慎落水时，车辆落水防下沉救生装置立即打开，方便人员快速逃离危险或等待救援。

1.2设计思路

（1）有些驾驶员对于日常驾驶中紧急情况处理方法不正确，不能及时采取正确的方式逃避风险。

（2）有些车主车辆掉进水里后，因车辆过重，会一直下沉，然后沉到水里面后，压强过高，导致驾驶员无法打开车门进行逃生，最后出现了生命危险。

（3） 利用浮力开关原理，在车辆落水后那一瞬间，浮力开关会自行闭合，电磁阀就会打开，气囊就会不断充气增大，使车辆下沉速度减慢直至车辆安全浮起，等待他方救援到来或自行进行脱险。

（4）电路及浮力开关具有独立性，浮力开关的单个支路能够根据浮力大小控制救生气囊。

（5）该装置就像安全气囊一样，关键时起作用

结合以上实际情况，在自身实践学习的基础上自主设计并完成了一套成本低、结构简单、使用和安装方便的车辆落水防下沉救生装置。其基本原理是利用了浮力开关的原理，浮力开关在承受浮力时，浮力开关就会自行闭合，然后通过电磁阀，使气囊在最短的时间内充满CO2，直至车辆能够安全的浮上水面，达到保护驾驶员安全的目的，这样提高了车辆的安全性。

1.3组成与结构示意图

车辆落水防下沉救生装置电路主要由浮力开关、气管、电磁阀、气囊等组成，具体结构如图1所示。

2.使用方法

浮力开关安装底盘上，当车辆无法避免危险掉进水里时，浮力开关浸泡在水中并受到浮力作用，在浮力的作用下浮力开关会自动闭合，车辆落水防下沉救生装置就会工作。浮力开关接通电磁阀电源线路，电磁阀（常闭型）开启，气囊被充气打开，随着气囊充气量的不断增大，车辆开始上浮，直至可以使车辆正常浮起水面，车上乘员便可脱险。该装置经出发后不能再重复使用，车辆落水防下沉救生装置在使用完后，每使用一次就必须更换新品。

3.技术参数（表1）

4.车辆落水防下沉救生装置设计的创新点

车辆落水防下沉救生装置是在实车的基础上进行的创新和改造，将浮力开关作为触发开关，气囊充气使车辆浮在水面。结构简单，成本低，能够被广大消费者所接受，可以降低二次事故的发生。

车辆落水防下沉救生装置设计的创新点如下：

创新点之一：车辆落水防下沉救生装置在使用过程中十分便捷，能够达到救生效果，在车辆不慎落水开始下沉时，浮力开关会快速闭合，这时电磁阀打开气囊并充气，因此气囊不断增大，下沉速度减慢直至车辆完全浮起，等待救援货敲碎车窗达到自救。

创新点之二：可以避免车辆掉进水时，车辆下沉，使车主无法逃脱危险的情况，提高了车辆的安全系数。

创新点之三：车辆落水防下沉救生装置与安全气囊性质很相似，具有减轻事故程度的能力。

创新点之四：车辆落水防下沉救生装置在实车上结构简单，经济实惠，能够被我们这些广大消费者所接受。

5.车辆落水防下沉救生装置问卷调查结果与对策

调查结果显示，90%的车主都想在自己的车辆上加装车辆落水防下沉救生装置，80%车主认为在车辆上加装车辆落水防下沉救生装置有必要，其中有7%的车主对车辆落水防下沉救生装置持保守态度，有87%的车主对我们设计的车辆落水防下沉救生装置满意，有40%的车主希望能够凸显出车辆落水防下沉救生装置的真正作用，但是也有 3%的车主对车辆落水防下沉救生装置不满意。车辆落水防下沉救生装置在市场上被广大的消费者所认可，同时车辆落水防下沉救生装置是在实车的基础上进行的创新和改造，将浮力开关安装底盘旁边或底盘下面，当车辆无法避免危险掉进水里时，浮力开关受到达到闭合开关的浮力，浮力开关就会闭合，车辆落水防下沉救生装置就会自行打开，然后气囊充满气体，直至可以使车辆正常浮起水面；车辆落水防下沉救生装置在使用完后，就像安全气囊一样，每使用一次更换一次，而且不影响原车其他安全配置的使用，同时增加了汽车原有的安全系数。

解决问题的对策：通过我们亲身试验和对市场做得调查问卷，发现车辆落水防下沉救生装置在落入水中蓄电池的防水性能存在不足，不同车系里面安装的位置和体积并不理想。我们将会对车辆落水防下沉救生装置进一步优化，做到质量更轻、体积更小，更容易被广大车主所认可。

参考文献

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