汽車安全技術(shù)的發(fā)展(共8頁)

1、汽車安全技術(shù)的發(fā)展作者： 劉興帥 (蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅 蘭州 730070)摘要：眾所周知,安全性能是汽車技術(shù)永遠(yuǎn)的焦點(diǎn).從安全帶到ABS、EBD,人們對(duì)汽車安全性能的要求已經(jīng)越來越高。其實(shí)我們所接觸到的還都是些初級(jí)技術(shù),國(guó)際先進(jìn)的安全性配置已經(jīng)發(fā)展到非常智能的階段,許多原來需要人操作的工作,現(xiàn)在電腦都能完成?？梢?，隨著社會(huì)的發(fā)展，交通安全問題越來越凸顯，傳統(tǒng)的汽車安全理念也在逐漸發(fā)生變化，傳統(tǒng)的安全理念很被動(dòng)比如安全帶、安全氣囊、保險(xiǎn)杠等多是些被動(dòng)的方法并不能有效解決交通事故的發(fā)生，隨著科技的進(jìn)步，汽車的安全被細(xì)化，目前汽車安全分為主動(dòng)安全、被動(dòng)安全兩種概念?！娟P(guān)鍵詞】汽車安全 交通安全

2、 安全帶 安全氣囊 主動(dòng)安全 被動(dòng)安全【引言】汽車經(jīng)過120多年的發(fā)展，已成為人類必不可少、最主要的交通工具。汽車在給人類帶來極大方便的同時(shí)，也給道路交通帶來了很大的安全問題。隨著汽車保有量的日益增加，車輛事故和因車禍傷亡的人數(shù)也在不斷增加，已成為一個(gè)不容忽視的社會(huì)問題。人們對(duì)汽車安全性能的要求越來越高，為滿足人們對(duì)汽車安全性能要求日益增加的需求，越來越多的先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到汽車安全裝置上。【正文】一、汽車安全技術(shù)的發(fā)展過程1、汽車安全技術(shù)的概述：汽車發(fā)展的歷史就是汽車安全性能不斷提高的歷史，而汽車安全技術(shù)的發(fā)展過程也是汽車安全性技術(shù)法規(guī)發(fā)展和完善的過程。2、交通事故的定義：我國(guó)定義道路交通事故

3、為：“凡車輛、人員在特定道路通行過程中，由于當(dāng)事人違反交通法規(guī)或依法應(yīng)該承擔(dān)責(zé)任的行為而造成人、畜傷亡和車輛損失的交通事件?！庇熊囕v參與是定義交通事故的前提條件，確保汽車安全是減少事故的主要環(huán)節(jié)。3、汽車安全的概述：汽車安全是伴隨著汽車的發(fā)明而出現(xiàn)的，是汽車發(fā)明的必然產(chǎn)物。1769年世界上第一起汽車安全事故發(fā)生。1858年英國(guó)開始實(shí)施世界上最早的道路交通法。隨著汽車保有量的增加，道路交通事故已成為世界性的社會(huì)問題。全世界每年死于交通事故的人數(shù)估計(jì)超過50萬人，傷1000萬人以上！汽車安全主要取決于車、人和交通環(huán)境三大要素。首先汽車的可靠性要高、安全性能要好；其次參與交通行為的人員要掌握交通安全

4、知識(shí)、遵守交通法規(guī)此外交通環(huán)境（道路、交通設(shè)施、法規(guī)管理）的好壞和完善與否，對(duì)確保汽車安全也有不可忽視的作用。4、汽車安全性的分類：一般按照交通事故發(fā)生的前后加以分類：在交通事故發(fā)生后盡量減少交通事故和司乘人員直接受害程度，保證司乘人員和行人的安全，這種安全稱為被動(dòng)安全，也稱為沖突安全。在交通事故發(fā)生之前采取安全措施，以避免交通事故的發(fā)生，這種安全稱為主動(dòng)安全，也稱為預(yù)防安全。5、汽車安全性的現(xiàn)狀：隨著汽車保有量的增長(zhǎng)，道路交通事故已成為世界性的社會(huì)問題。全世界每年死于道路交通事故的人數(shù)估計(jì)超過50萬人，傷1000萬人以上，近年來我國(guó)各種機(jī)動(dòng)車的保有量增加很快，道路交通事故的數(shù)量和死亡人數(shù)也不

5、斷增加，從1985年到1994年的10年間，事故數(shù)量和死亡人數(shù)分別增加了27和60,1995年已達(dá)到了272000起和71000多人，成為世界上交通事故最嚴(yán)重的國(guó)家。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)提醒我們必須有效地控制道路交通事故提高汽車的安全性，為此各汽車廠家都極其重視在現(xiàn)在汽車上設(shè)置各種主動(dòng)安全裝置和被動(dòng)安全裝置。6、汽車安全法規(guī)：汽車安全法規(guī)，經(jīng)不斷修訂或追加項(xiàng)目，變得越來越嚴(yán)格和完善了。在美國(guó)，1966年起由運(yùn)輸部DOT和國(guó)家公路交通安全局NHTSA主管聯(lián)邦動(dòng)車安全法規(guī)FMVSS的制訂和監(jiān)督實(shí)施。FMVSS分為三個(gè)系列100系列為預(yù)防事故發(fā)生，200系列為碰撞過程中的乘員保護(hù)或減少傷害，300系列為減少事

6、故后的災(zāi)害。作為整車碰撞最終試驗(yàn)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)主要有三項(xiàng)指標(biāo)：汽車乘員碰撞保護(hù)（FMVSS.208）,防止轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員的傷害（FMVSS.204）：汽車碰撞時(shí)燃油泄漏（FMVSS.301），這些法規(guī)均要求整車以48.3km/h的車速正面碰撞固定壁，然后進(jìn)行各種測(cè)量分析。美國(guó)執(zhí)行FMVSS使得汽車事故死亡人數(shù)減少了20（約一萬人），取得的效果是相當(dāng)明顯的。繼美國(guó)的FMVSS之后，歐共體、日本、澳大利亞、加拿大等國(guó)也相應(yīng)公布了自己的法規(guī)。歐洲各國(guó)在很久以前就開始實(shí)施各自的車輛法規(guī)及其汽車型式認(rèn)證。二戰(zhàn)后，歐洲各國(guó)為消除貿(mào)易上的障礙，大力推行法規(guī)的國(guó)際化。制訂了作為統(tǒng)一法規(guī)的EEC指令和ECE法規(guī)。

7、歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)ECE法規(guī)由各國(guó)任意自選，沒有強(qiáng)制力。歐洲經(jīng)濟(jì)共同體EEC指令則作為成員國(guó)統(tǒng)一的法規(guī)，具有一定的強(qiáng)制力。日本制訂了道路運(yùn)輸車安全標(biāo)準(zhǔn)和新型汽車審查標(biāo)準(zhǔn)，后來也不斷參照FMVSS和ECE進(jìn)行修改和補(bǔ)充。1968年由澳大利亞運(yùn)輸咨詢委員會(huì)ATAC的各分委會(huì)制訂了澳大利亞設(shè)計(jì)法規(guī)ADR。加拿大汽車安全標(biāo)準(zhǔn)CMVSS基本上與韓國(guó)FMVSS相同是關(guān)于車輛及車輛零件安全的法令。我國(guó)繼1989年制定的GB/T11551-89“汽車乘員碰撞保護(hù)”、GB/11557-89“防止汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員傷害的規(guī)定”、GB/11553-89“汽車正面碰撞時(shí)對(duì)燃油泄漏的規(guī)定”。這些標(biāo)準(zhǔn)基本上與美國(guó)法規(guī)相近，

8、要求的標(biāo)準(zhǔn)也一樣。預(yù)計(jì)在幾年后，在不斷開展汽車碰撞試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，我國(guó)亦將形成自己的汽車碰撞安全法規(guī)系統(tǒng)，那時(shí)我國(guó)汽車碰撞安全性必然會(huì)有很大的提高。7、汽車安全技術(shù)的分類及涉及的領(lǐng)域：汽車安全技術(shù)一般分為：主動(dòng)安全技術(shù)(active salty technology)和被動(dòng)安全技術(shù)(Passive safety features)。7.1、汽車主動(dòng)安全技術(shù)：根據(jù)“汽車?yán)碚摗焙汀捌囋O(shè)計(jì)”的概念，所謂主動(dòng)安全技術(shù)就是在汽車的設(shè)計(jì)和制造時(shí)，對(duì)汽車的內(nèi)、外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理有效的設(shè)計(jì)，采用更先進(jìn)的技術(shù)和裝備，主動(dòng)預(yù)防、避免或減少汽車在行駛過程中發(fā)生事故，以提高汽車的主動(dòng)安全性能。俗話說的防患于未然。7

9、.2、汽車被動(dòng)安全技術(shù)：是指在車輛發(fā)生交通安全事故后，通過車內(nèi)的保護(hù)系統(tǒng)來有效地保護(hù)駕乘人員盡量減少損傷的程度，包括對(duì)車上員和乘車下行人的保護(hù)。7.3 、汽車安全技術(shù)涉及的領(lǐng)域：主動(dòng)安全中的事故安全技術(shù)事故前的車距自動(dòng)報(bào)警、電控懸袈、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、車輛操作穩(wěn)定系統(tǒng)、自動(dòng)變速器、車胎氣壓報(bào)警系統(tǒng)；預(yù)防安全技術(shù)正常行駛時(shí)中的車況、路況監(jiān)測(cè)、改善駕駛視野、提高車輛被認(rèn)視性、燈照防眩暈、駕駛員注意力監(jiān)測(cè)、自動(dòng)導(dǎo)航等。被動(dòng)安全技術(shù)中碰撞安全技術(shù)事故當(dāng)時(shí)安全氣囊、安全帶、行人保護(hù)、吸能車體；抑制安全技術(shù)事故后減輕二次傷害、阻燃構(gòu)件、自動(dòng)報(bào)警、安全門鎖、汽車“黑匣子”等。二、汽

10、車上常用的安全技術(shù)1、主動(dòng)安全技術(shù) 1.1、距離警示系統(tǒng)該系統(tǒng)可以幫助駕駛員保持與前車的安全距離。當(dāng)距離警示系統(tǒng)啟動(dòng)后，駕駛員可以 預(yù)先設(shè)定本車與前車的時(shí)間間隔。汽車行駛時(shí)，系統(tǒng)探 測(cè)到本車與前面的汽車時(shí)間間隔低于本車的設(shè)定值時(shí)，會(huì)在前擋風(fēng)玻璃發(fā)出警示，同時(shí)發(fā)出警示聲。如果駕駛員還沒有采取任何安全措施，這個(gè)系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)剎車。 1.2、行駛中打瞌睡或精力不集中警報(bào)系統(tǒng)由于高速公路網(wǎng)的不斷完善，增加了長(zhǎng)時(shí)間駕駛的機(jī)會(huì)，駕駛?cè)藛T極易疲勞和注意力不集中，由此而引起的交通事故約占整個(gè)車輛事故的50。該系統(tǒng)能夠記錄汽車在道路上的行駛情況并向注意力分散的駕駛員發(fā)出警示

11、，避免或減少因疲勞駕駛導(dǎo)致事故的發(fā)生。該系統(tǒng)使用儀表板處安裝的小型攝像機(jī)及夜間紅外掃描裝置，監(jiān)視駕駛員的臉部表情。通過微機(jī)處理來判斷駕駛員是否打瞌睡或注意力不集中，當(dāng)駕駛員打瞌睡或注意力不集中時(shí)會(huì)發(fā)出警報(bào)。 1.3、視覺增強(qiáng)系統(tǒng)為使駕駛員在雨、霧天仍有良好的視覺效果，國(guó)外一些大的汽車公司研制出一種視覺增強(qiáng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能迅速去除風(fēng)擋玻璃上的雨水霧氣。典型的結(jié)構(gòu)有三種：第一種是采用除水防護(hù)薄膜，使水膜不易形成；第二種是日本三菱汽車公司采用的一種斥水玻璃，使水珠快速結(jié)成大水滴流走；第三種是日本制造商利用超聲波技術(shù)使吸附在風(fēng)擋玻璃上的水膜霧化消散。 1.4、輪胎氣壓過低警報(bào)系統(tǒng)輪胎

12、氣壓過低時(shí)，會(huì)使汽車的行駛性能變壞，加速輪胎磨損，甚至造成車輛傾翻事故。為了解決這一問題，車輛上裝有輪胎氣壓過低警報(bào)系統(tǒng)。當(dāng)輪胎氣壓低于某一定值時(shí)，該系統(tǒng)報(bào)警，以便駕駛?cè)藛T采取一定措施，確保行車安全。為了減少輪胎氣壓過低對(duì)安全行駛的影響，英國(guó)哈蒙雷塑料研究所研制出一種自動(dòng)吸氣的輪胎。其內(nèi)部填充一種能自動(dòng)吸氣的泡沫塑料，吸氣特性取決于所受壓力。輪胎受的壓力越大，吸人氣體越多；當(dāng)壓力減小時(shí)，它又釋放出一部分氣體，始終保持一定壓力。1.5、偏離行駛路線警報(bào)系統(tǒng)由于某種原因，車輛稍微偏離行車路線，而駕駛員又沒有注意修正時(shí)，該系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，直到車輛回到原來的路線為止。日本三菱 汽車公司和馬自達(dá)

13、汽車公司采用車載攝像機(jī)識(shí)別道路中間白線的方法，即當(dāng)車輛偏離白線或偏離白線較多時(shí)，該系統(tǒng)報(bào)警。汽車報(bào)警后，駕駛員仍沒有使車輛回到原來路線時(shí)，該系統(tǒng)便自動(dòng)地使車輛回到原來路線。1.6、一體化底盤控制系統(tǒng)它是一種先進(jìn)的集成系統(tǒng)，通過中央底盤控制器，將制動(dòng)、懸架、轉(zhuǎn)向、動(dòng)力傳動(dòng)等控制系統(tǒng)進(jìn)行電子化連接?？刂破魍ㄟ^微電腦的控制運(yùn)算，對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)，以獲得車輛整體性能和穩(wěn)定性控制達(dá)到最佳，保持汽車在任何行駛狀態(tài)下的平穩(wěn)性和快速轉(zhuǎn)彎時(shí)的可控性，減少顛簸和轉(zhuǎn)向時(shí)離心力造成的沖撞。1.7、電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)(英文全稱是Electric Brakeforce Distributi

14、on，縮寫為EBD)。為了防止汽車制動(dòng)時(shí)后輪先制動(dòng)的情況發(fā)生，EBD系統(tǒng)可依據(jù)車輛的重量和路面條件來控制制動(dòng)過程，制動(dòng)以前輪為基準(zhǔn)要比較后輪輪胎的滑動(dòng)率，如發(fā)覺前后車輪有差異，而且差異程度較大必須被調(diào)整時(shí)，它就會(huì)調(diào)整汽車制動(dòng)液壓系統(tǒng)，使前、后輪的液壓接近理想化制動(dòng)力的分布。因此，重踩制動(dòng)在ABS動(dòng)作啟動(dòng)之前，EBD已經(jīng)平衡了每一個(gè)輪的有效地面抓地力，防止出現(xiàn)后輪先抱死的情況，改善制動(dòng)力的平衡并縮短汽車制動(dòng)距離。1.8、電子制動(dòng)輔助系統(tǒng)電子制動(dòng)輔助系統(tǒng)(英文全稱是Electronic Brake Assist，縮寫為EBA)。在一些非常緊急的情況下，駕駛員往往缺乏果斷，不能迅速踩下制動(dòng)

15、踏板。EBA就是為此設(shè)計(jì)的，它的功能與ABS相似。該系統(tǒng)利用傳感器感知駕駛員對(duì)制動(dòng)踏板踩踏的速度和力度大小，以此判斷駕駛員此次制動(dòng)的意圖。如果屬于非常緊急的制動(dòng)，EBA就會(huì)指示制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生更強(qiáng)的制動(dòng)力，使ABS發(fā)揮作用，從而使制動(dòng)力快速產(chǎn)生，減小制動(dòng)距離；而對(duì)于正常情況的制動(dòng)，EBA則會(huì)通過判斷不予啟動(dòng)ABS。通常情況下，EBA的響應(yīng)速度都會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于駕駛員。這對(duì)縮短制動(dòng)距離增加行車安全性非常有利，因此，對(duì)于腳力較差的女性及高齡駕駛員避讓緊急危險(xiǎn)的制動(dòng)是非常有幫助的。汽車主動(dòng)安全技術(shù)是當(dāng)今汽車安全技術(shù)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域和主要發(fā)展方向。汽車主動(dòng)安全技術(shù)除以上所述外，還有很多 ，如遠(yuǎn)紅外線夜視系統(tǒng)輪胎防

16、爆安全氣閥、防爆(扎)輪胎、高位制動(dòng)燈、防滑差速鎖、超聲波清洗雨滴后視鏡 、駕駛員酒精濃度檢測(cè)儀，等等。 2、被動(dòng)安全技術(shù)2.1、事故自動(dòng)呼救系統(tǒng)自動(dòng)呼救系統(tǒng)是一項(xiàng)較新的被動(dòng)安全技術(shù)，它是基于安裝了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的車輛。當(dāng)車輛發(fā)生嚴(yán)重的交通事故后，它會(huì)立即自動(dòng)向救援中心呼叫，報(bào)告事故車輛所在的準(zhǔn)確位置，車輛事故的狀態(tài)，并能向救援人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)的途中轉(zhuǎn)發(fā)傷員身體方面的重要信息，可以測(cè)出車內(nèi)微小的振動(dòng)和微量的二氧化碳，能測(cè)出車內(nèi)是否有人，以爭(zhēng)取盡早地、更準(zhǔn)確地發(fā)出求救信息以獲得及時(shí)救援。2.2、緊急門鎖釋放裝置其功能有：當(dāng)碰撞傳感器確認(rèn)已發(fā)生碰撞時(shí)，系統(tǒng)將立即自動(dòng)地釋放門鎖，使

17、車門能迅速打開。2.3、防撞吸能車廂為了減少駕駛室在事故中的變形，保證車內(nèi)乘員有足夠的生存空間，通過采用高強(qiáng)度合金材料以及增加乘員車廂材料尺寸，從而獲得汽車中部剛性車身結(jié)構(gòu)。采用中間有泡沫填充物的夾層鋼板等。2.4、汽車 “黑匣子”該系統(tǒng)與飛機(jī)黑匣子相似。它可監(jiān)視和記錄車輛碰撞前后的瞬間以及行車途中各種傳感器信號(hào)的變化情況，以便準(zhǔn)確分析故障的成因。日本豐田汽車公司汽車黑匣子可以記錄事故發(fā)生前后車輛和駕駛環(huán)節(jié)等方面的信息，并能再現(xiàn)故障的全部過程。被動(dòng)安全技術(shù)是對(duì)事故發(fā)生后的一種補(bǔ)救措施，在汽車安全技術(shù)領(lǐng)域，被動(dòng)安全技術(shù)也是不可忽視的。除以上所述外，還有一些比較簡(jiǎn)單和基本的被動(dòng)安全技術(shù)，

18、如汽車滅火器材的配備、鋼化玻璃和夾層玻璃的應(yīng)用以及汽車的無棱（尖）角設(shè)計(jì)等都屬于被動(dòng)安全的范圍。三、汽車安全技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)汽車安全技術(shù)涉及的范圍越來越廣、越來越細(xì),但任何單一技術(shù)都或多或少存在不盡人意之處,而且僅僅依靠某一項(xiàng)技術(shù)已很難使汽車整體安全性能得到很大提高。因此,如何提高汽車安全性,滿足人們對(duì)汽車安全性能越來越高的需求,變得越來越急迫。駕駛汽車,確保行車安全。另外要不斷完善各項(xiàng)單一技術(shù)本身還要搞好各項(xiàng)單一技術(shù)之間的協(xié)同這一點(diǎn)更重要它直接影響到第一項(xiàng)工作的最終成敗即汽車安全技術(shù)應(yīng)朝著和減少事故影響的目的。所以今后的汽車安全技術(shù)是越來越集成化、智能化、系統(tǒng)化的。（1）集成化將汽車主動(dòng)安全技

19、術(shù)與被動(dòng)安全技術(shù)進(jìn)行融合,會(huì)得到更好的安全保護(hù)效果。在2000 年世界汽車年會(huì)上, 德爾福公司推出了“ 集成安全系統(tǒng)(ISS) ”。該系統(tǒng)涵蓋了汽車上所有的主要子系統(tǒng), 由50 種不同的技術(shù)組成,包括現(xiàn)有的、不久將推出的以及未來將要推出的先進(jìn)技術(shù),這些技術(shù)集成于一體,協(xié)同發(fā)揮作用,達(dá)到更好地預(yù)防交通事故發(fā)生操縱方面的不足,等到相關(guān)技術(shù)如智能汽車操縱性能設(shè)計(jì)和人機(jī)工程設(shè)計(jì)等技術(shù)進(jìn)一步成熟后,就可進(jìn)一步推動(dòng)汽車安全智能化。有人預(yù)測(cè),未來的汽車會(huì)成為各種尖端電子技術(shù)的載體,或者說21 世紀(jì)的汽車是移動(dòng)的電腦平臺(tái),智能制動(dòng)、智能減速和智能轉(zhuǎn)向?qū)⑹俏磥碇悄芷嚨幕咎攸c(diǎn)。（2）智能化隨著電子信息等技術(shù)的

20、飛速發(fā)展,形形色色的智能技術(shù)在汽車上得到廣泛應(yīng)用,安全技術(shù)逐步走向智能化。GPS(全球定位系統(tǒng)) 技術(shù)、智能避撞系統(tǒng)、智能駕駛系統(tǒng)、智能輪胎、智能懸架、智能安全氣囊. 將在汽車上發(fā)揮越來越大的作用。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的加快及相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步越來越多的新型智能化安全技術(shù)裝置將出現(xiàn)在現(xiàn)代車輛上這些智能裝置將具有一定的識(shí)別、判斷能力在各種情況下都能自動(dòng)協(xié)助或自行控制。（3）系統(tǒng)化將汽車、道路、人作為一個(gè)系統(tǒng)來分析研究,讓三者相互協(xié)調(diào),達(dá)到各自性能的最佳匹配,才能實(shí)現(xiàn)駕駛員行為特征、車輛機(jī)械特性及道路設(shè)施和交通法規(guī)之間的最優(yōu)協(xié)調(diào),才能追求系統(tǒng)整體的最佳效益。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來的汽車安全技術(shù)將向著微處理機(jī)、軟件技術(shù)、多通道傳輸技術(shù)、集成化技術(shù)、車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)技術(shù)、聲納傳感技術(shù)、納米技術(shù)等更先進(jìn)的技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展。不僅能將過去在軍事及航天領(lǐng)域的雷達(dá)、聲納( 超聲波)、遠(yuǎn)紅外線、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用于