活動一、汽車安全

1、項目七、項目七、 汽車安全與公害汽車安全與公害 汽車是“改變世界的機器”、推動社會進步的車輪，汽車已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾M成部分。 汽車給地球環(huán)境帶來了危害，它使得大氣層受到污染，環(huán)境遭到破壞，導(dǎo)致全球變暖。同時也給交通安全帶來了危害，發(fā)生車禍的概率和死亡率急速上升，車禍成了頭號殺手。據(jù)資料顯示：在中國平均在中國平均3030秒就有一例車禍發(fā)生。秒就有一例車禍發(fā)生。也就是說，此時此刻又有好幾例車禍在全國的某一個地方發(fā)生。一年是365天，一天是24小時，一小時是60分鐘，一分鐘是60秒。也就是說平均一分鐘發(fā)生兩例，一小時就是120例，一天是2880例 據(jù)現(xiàn)場目擊者介紹，下午15時20

2、分左右，事發(fā)貨車行至十堰老街朝陽路口公交站臺與一輛59路公交車發(fā)生碰撞，造成公交車玻璃破碎，幾名靠近車窗的乘客被碎玻璃劃傷。隨后，貨車向前滑行將一名拾破爛的老人撞倒。由于是下坡，貨車又向前行駛將一摩托車撞翻后，將路邊的配電箱、路燈、大樹撞倒。記者看到，朝陽路口公交站臺與最終現(xiàn)場有百余米的距離。“事發(fā)時，貨車已經(jīng)很慢了，但還是撞上了摩托車。摩托車司機當(dāng)場死亡，貨車司機被甩了出來也當(dāng)場死亡?！逼囓嚢舶踩缛纾好?00毫升血液中酒精含量達到或超過80毫克則被定性為醉酒駕車。酒后駕車酒后駕車 是指駕駛?cè)藛T每100毫升血液中的酒精含量大于或等于20毫克，并小于80毫克。 自2011年5月1日起開始

3、實施的刑法修正案(八)第二十二規(guī)定，在刑法第一百三十三條后增加一條，作為第一百三十三條之一：“在道路上駕駛機動車追逐競駛，情節(jié)惡劣的，或者在道路上醉酒駕駛機動車的，處拘役，并處罰金。有前款行為，同時構(gòu)成其他犯罪的，依照處罰較重的規(guī)定定罪處罰。”醉駕正式入罪。增設(shè)增設(shè)“危險駕駛罪危險駕駛罪” 一、酒后駕車肇事者將被終身禁駕二、兩次酒后駕車將會被吊銷駕照三、醉酒駕車吊銷駕照后五至十年不再次取得駕照n無論是直線上的加速與制動，還是轉(zhuǎn)彎的左右方向，駕駛員無論是直線上的加速與制動，還是轉(zhuǎn)彎的左右方向，駕駛員都希望汽車盡量平穩(wěn)，不至于偏離既定的行進路線，同時還都希望汽車盡量平穩(wěn)，不至于偏離既定的行進路線，

4、同時還不影響視野與舒適性。這樣的汽車，當(dāng)然就有著比較高的避不影響視野與舒適性。這樣的汽車，當(dāng)然就有著比較高的避免事故發(fā)生能力，尤其在突發(fā)情況的條件下保證安全。如果免事故發(fā)生能力，尤其在突發(fā)情況的條件下保證安全。如果發(fā)生交通事故則更加希望能保護自己、乘客和行人。這是駕發(fā)生交通事故則更加希望能保護自己、乘客和行人。這是駕駛員對汽車的基本要求。駛員對汽車的基本要求。汽車安全汽車安全汽車主動安全汽車主動安全汽車被動安全汽車被動安全n通常，汽車主動安全系統(tǒng)可分為車輪防抱死制動系統(tǒng)、電子控制制動系統(tǒng)、驅(qū)動防滑系統(tǒng)、電控懸架系統(tǒng)、電控動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)等多項控制技術(shù)系統(tǒng)。由于主動控制系統(tǒng)所涉及

5、的裝置較多，在此我們只簡單介紹部分技術(shù)，更多的內(nèi)容將在以后的課程中詳細談到。 ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制動系統(tǒng)，通過安裝在車輪上的傳感器發(fā)出車輪將被抱死的信號，控制器指令調(diào)節(jié)器降低該車輪制動缸的油壓，減小制動力矩，經(jīng)一定時間后，再恢復(fù)原有的油壓，不斷的這樣循環(huán)（每秒可達510次），始終使車輪處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)而又有最大的制動力矩。 沒有安裝ABS的汽車，在行駛中如果用力踩下制動踏板，車輪轉(zhuǎn)速會急速降低，當(dāng)制動力超過車輪與地面的摩擦力時，車輪就會被抱死，完全抱死的車輪會使輪胎與地面的摩擦力下降，如果前輪被抱死，駕駛員就無法控制車輛的行駛方向，如果后輪被抱死，就極

6、容易出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象。 提示：在遇到緊急情況時，制動踏板一定要踩到底，才能激活A(yù)BS系統(tǒng)，這時制動踏板會有一些抖動，有時還會有一些聲音，但也不能松開，這表明ABS系統(tǒng)開始起作用了。牽引力控制系統(tǒng)牽引力控制系統(tǒng)(ASR):(ASR):全稱是Acceleration Slip Regulation，或驅(qū)動防滑系統(tǒng)。汽車在光滑路面制動時，車輪會打滑，甚至使方向失控。同樣，汽車在起步或急加速時，驅(qū)動輪也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上還會使方向失控而出危險。牽引力控制系統(tǒng)就是針對此問題而設(shè)計的。 它的功能一是提高牽引力；二是保持汽車的行駛穩(wěn)定。行駛在易滑的路面上，沒有ASR的汽車加速時驅(qū)動輪容易打滑；如是后

7、驅(qū)動的車輛容易甩尾，如是前驅(qū)動的車輛容易方向失控。有ASR時，汽車在加速時就不會有或能夠減輕這種現(xiàn)象。車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(Electronic Stability Program，簡稱ESP)，是博世（Bosch）公司的專利。10年前，博世是第一家把電子穩(wěn)定程序（ESP）投入量產(chǎn)的公司。因為ESP是博世公司的專利產(chǎn)品，所以只有博世公司的車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)才可稱之為ESP。在博世公司之后，也有很多公司研發(fā)出了類似的系統(tǒng)，如日產(chǎn)研發(fā)的車輛行駛動力學(xué)調(diào)整系統(tǒng)（Vehicle Dynamic Control 簡稱VDC），豐田研發(fā)的車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)（Vehicle Stability Control 簡稱

8、VSC），本田研發(fā)的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（Vehicle Stability Assist Control 簡稱VSA），寶馬研發(fā)的動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)（Dynamic Stability Control 簡稱DSC）等等。 電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)( (ESPESP):):電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)其實就是牽引力控制系統(tǒng)的升級版本，牽引力控制系統(tǒng)只對驅(qū)動輪的動力輸出進行控制，而電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)則會對四個輪子的都進行控制。不但控制驅(qū)動輪，而且可以控制從動輪。如后輪驅(qū)動汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過度的情況，此時后輪會失控而甩尾，ESP便會通過對外側(cè)的前輪的適度制動來穩(wěn)定車輛。轉(zhuǎn)向不足時，為了校正循跡方向，ESP則

9、會對內(nèi)后輪制動，從而校正行駛方向。 自適應(yīng)定速巡航系統(tǒng)（自適應(yīng)定速巡航系統(tǒng)（ACCACC）: :為速度控制系統(tǒng)，自動駕駛系統(tǒng)等。其作用是: 按司機要求的速度合開關(guān)之后，不用踩油門踏板就自動地保持車速，使車輛以固定的速度行駛，并具有“跟車”功能，與前面的車自動調(diào)整跟車距離和速度，確保有一定的安全距離范圍。 汽車一旦被設(shè)定為巡航狀態(tài)時，發(fā)動機的供油量便由電腦控制，電腦會根據(jù)道路狀況和汽車的行駛阻力不斷地調(diào)整供油量，使汽車始終保持在所設(shè)定的車速行駛，而無需操縱油門減輕了疲勞,同時減少了不必要的車速變化，可以節(jié)省燃料。一般情況下，當(dāng)駕駛者踩下剎車踏板或離合器時定速 巡航會被自動解除。 被動安全是指汽車

10、在發(fā)生事故以后對車被動安全是指汽車在發(fā)生事故以后對車內(nèi)乘員的保護，如今這一保護的概念已經(jīng)延內(nèi)乘員的保護，如今這一保護的概念已經(jīng)延伸到車內(nèi)外所有的人甚至物體。伸到車內(nèi)外所有的人甚至物體。 被動安全被動安全在汽車安全中起到主要作用。 如：在汽車受到撞擊時，安全氣囊能不能彈開，車身是否耐撞都是涉及到汽車被動安全技術(shù)。所以說被動安全技術(shù)越高，其汽車的安全性就越高。汽汽車車碰碰撞撞汽車被動安全性的評定方法汽車被動安全性的評定方法圖圖 右側(cè)通行的轎車碰右側(cè)通行的轎車碰撞事故類型分布撞事故類型分布 n正面碰撞占正面碰撞占6464以上，其中以上，其中50%50%是車前左側(cè)（右是車前左側(cè)（右側(cè)通行）。側(cè)通行）。

11、n側(cè)面碰撞是第二側(cè)面碰撞是第二種常見事故類型。種常見事故類型。n大客車追尾碰撞大客車追尾碰撞比例高于轎車，比例高于轎車，大客車右后角更大客車右后角更容易被碰撞。容易被碰撞。圖圖 轎車碰撞事故類型分轎車碰撞事故類型分布布 n從撞車速度來看，從撞車速度來看，正面撞車速度高正面撞車速度高于側(cè)向撞車和追于側(cè)向撞車和追尾碰撞。尾碰撞。n有有50%50%以上的正以上的正面碰撞事故的速面碰撞事故的速度高于度高于60km/h60km/h，而而9090的追尾碰的追尾碰撞事故的速度低撞事故的速度低于于30km/h30km/h。圖圖 撞車中轎車駕駛員受傷過程撞車中轎車駕駛員受傷過程 圖圖 撞車中轎車前排乘客受傷過程

12、撞車中轎車前排乘客受傷過程 事故中頭、胸、下腹和脊椎等部位傷害是主要致死原因。事故中頭、胸、下腹和脊椎等部位傷害是主要致死原因。 n1-1-頭頭n2-2-面部面部n3-3-頸頸n4-4-胸部胸部n5-5-上肢上肢n6-6-腹部腹部n7-7-下肢下肢 n圖圖 事故中轎車乘員身體各部位受傷分布事故中轎車乘員身體各部位受傷分布 事故中人體內(nèi)傷和腦損傷與減速度直接有關(guān)，骨折與作用力有關(guān)，組織損傷與剪切應(yīng)力有關(guān)。研究表明：研究表明： 研究汽車內(nèi)部被動安全性的重要內(nèi)容是降低人體的減速度。鋼車身有成本低，加工方便等優(yōu)點，因此適用于一般的大批量生產(chǎn)鋁合金車身重量輕，但是加工成型較困難，所以現(xiàn)在還難以實現(xiàn)大批量

13、生產(chǎn)塑料材料車身部件則具有重量輕、防銹的特點現(xiàn)在汽車的保險杠幾乎都是樹脂制成的1.安全車身n軟防護派軟防護派 以日本的豐田等汽車公司以安全碰撞實驗為依據(jù)，強調(diào)的是安全設(shè)計的重要，也就是被不少汽車愛好者稱為的“軟防護派”。有研究表明，在道路交通事故中，絕大部分的碰撞能量被車身所吸收。在這一思路的指導(dǎo)下，發(fā)生碰撞事故時車內(nèi)乘員的保護主要通過車體結(jié)構(gòu)的潰縮實現(xiàn)，通過預(yù)先設(shè)定的褶皺永久變形，能夠吸收外力沖擊的大部分。n硬防護派硬防護派 從人們的直觀印象來說，車身鋼板越厚越硬、車室結(jié)構(gòu)越堅固，在發(fā)生事故時變形量也就會越小，安全性自然更高。的確，同樣尺寸的車在互相的碰撞中，“體重”往往具有優(yōu)勢。在不少消費

14、者心目中，以德國車為代表的歐洲車是“硬防護派”的代表。歐洲車的造車理念與注重成本控制的日、韓系車不同，大量采用整塊鋼板一體沖壓成型的部件，并安裝了側(cè)門雙防撞板，其強度與焊接門不可同日而語。 圖 轎車各部不同的剛度(乘坐區(qū)剛度大,保證乘員的生存空間)n為了降低正面碰撞時的減速度，在轎車前部做成折疊變形區(qū)。這樣，在撞車時可提供400mm700mm的變形行程，通過前部折疊區(qū)的變形來吸收撞車時的動能。1.安全車身各部不同的剛度(乘坐區(qū)剛度大,保證乘員的生存空間)n后部撞車的速度較低，轎車后部折疊區(qū)的變形過程約為300500mm。備胎后置有助于減小沖撞加速度，而油箱位置則必須避開折疊區(qū)。n行李箱蓋邊緣不

15、能穿過后窗而撞入車內(nèi)。1.安全車身n側(cè)向碰撞時，由于碰撞部位的裝飾件和結(jié)構(gòu)件允許的變形行程很小，吸引能量的能力遠小于前部和后部，因而引起的車內(nèi)的嚴重變形對乘客傷害的危險性很高。n傷害危險性很大程度上取決于轎車側(cè)部結(jié)構(gòu)強度(立柱和車門的聯(lián)接、頂部及底部與立柱的聯(lián)接)、底板橫梁和座椅的承載能力以及門內(nèi)板的設(shè)計。n應(yīng)保證主撞車不致侵入被撞車的乘員空間。1.安全車身n轎車駕駛員和前排乘客多用三點式安全帶n后排乘客或載貨汽車、大客車乘員也有用腰部安全帶的，賽車乘員則用四點式。2.限制乘員位移圖 安全帶形式n在正常行駛時，安全帶可以任意伸長而不妨礙駕駛員的操作和乘員的基本活動。n安全帶的慣性式鎖緊裝置只要

16、拉伸速度超過設(shè)計速度就可以把安全帶拉緊。2.限制乘員位移安全帶由帶、繩、金屬配件三部分組成，其結(jié)構(gòu)型式分為三種：1、單腰帶式；2、單腰帶加單背帶式；3、單腰帶、雙背帶加雙腿帶式 n為了避免在嚴重事故時乘員過分前移，在安全帶上增設(shè)了收緊器。n在碰撞時n收緊器被觸發(fā)n收緊作用的時間約為5msn乘員最大前移距離約1cmn因而減小了汽車和乘員間的速度差。2.限制乘員位移n前部氣囊(airbag)在發(fā)生碰撞時，被以突然爆炸方式充氣，在乘員與氣囊接觸前充滿。n氣囊與乘員接觸時，立即部分泄氣，并以生理上可承受的表面壓力和減速力，柔和地吸收能量，這時至少在很大程度上可以減小乘員頭部和胸部損傷。n駕駛員前部氣囊

17、容積5060L，應(yīng)在3035ms時間內(nèi)充滿氮氣；副駕駛前部氣囊容積100140L，要求在50ms內(nèi)充滿。2.限制乘員位移n圖4-73 乘員前部防護n1-安全帶收緊器2-前排乘員氣囊n3-駕駛員氣囊4-傳感器和備用電源n駕駛員的最大前移空間通常為12.5cm，氣囊放氣時間約100ms，碰撞和能量吸收全過程約在150ms內(nèi)完成。n2.限制乘員位移n側(cè)面氣囊裝在車門或座椅架上n由于乘員與向內(nèi)移動的汽車部件之間距離很小，所以容積為12L的側(cè)面氣囊響應(yīng)時間不得超過3ms，充滿時間應(yīng)小于10ms。n2.限制乘員位移n影響安全帶收緊器和氣囊保護效果的決定因素是在準確的時間觸發(fā)。就氣囊來說，要使乘員在氣囊仍然

18、處于充滿狀態(tài)并開始放氣時與其接觸。n電子控制的觸發(fā)裝置通過加速度傳感器來檢測碰撞過程中減速力的大小，在識別碰撞類型后（如正面、橫向或成一定角度碰撞），迅速準確觸發(fā)氣囊和安全帶收緊器，引爆氣體發(fā)生器。2.限制乘員位移n側(cè)面氣囊利用壓力傳感器來檢測側(cè)向碰撞造成車門變形引發(fā)的壓力上升，觸發(fā)氣體發(fā)生器。n兩側(cè)使用相互獨立的傳感器，分別檢測各自的壓力，決定是否觸發(fā)。2.限制乘員位移3.消除部件致傷因素n在乘坐區(qū)設(shè)計時必須保證在乘員生存空間內(nèi)沒有致傷部件。n由于人體尺寸的差異，乘員乘坐姿勢的不同，生存空間的形式也各不相向。在前座椅上一個穿過安全帶環(huán)的安全帶。 安全帶的鎖扣和鎖舌 正確的安全帶使用方式和正確

19、的頭枕調(diào)整 從前面看 從側(cè)面看 只有汽車停下來后，才允許松開安全帶。 按壓安全帶鎖扣上的紅色按鈕,用手將安全帶送回。n在轎車與行人碰撞過程中，首先行人腿部撞到保險杠上，然后骨盆與發(fā)動機罩前端接觸，最后頭部撞到發(fā)動機罩或擋風(fēng)玻璃上。n這時行人被加速到車速，這就是所謂的“一次碰撞”。車速越高，頭部撞擊點越靠近風(fēng)擋玻璃。n由于汽車制動使行人與汽車分離，行人以與碰撞速度相近的速度撞到路上，這是“二次碰撞”。轎車與行人的碰撞轎車與行人的碰撞n決定行人傷害嚴重程度的主要因素是一次碰撞的部位和汽車與人體碰撞的部件形狀、剛度。圖圖 行人行人/ /轎車碰撞結(jié)果統(tǒng)計轎車碰撞結(jié)果統(tǒng)計1.1.轎車與行人的碰撞轎車與行

20、人的碰撞汽車前后均應(yīng)裝保險杠。設(shè)計合理的保險杠不僅應(yīng)考慮內(nèi)部被動安全性，也要顧及外部被動安全性。從減輕事故中受傷程度看，行人與保險杠的碰撞部位在膝蓋以下為好，希望保險杠降低。保險杠過低，會加大頭部在發(fā)動機罩或擋風(fēng)玻璃上的撞擊速度。保險杠高度取為330350mm是合適的，可保證大部分行人的碰撞部位發(fā)生在膝蓋以下。保險杠應(yīng)該沒有尖角和突出部，并且適當(dāng)軟化。1.1.轎車與行人的碰撞轎車與行人的碰撞n從安全角度看，發(fā)動機罩前端圓角半徑應(yīng)大些，機罩高度低，擋風(fēng)玻璃傾角小。n在頭部撞擊區(qū)要求妥善軟化，并且取消突出部，如雨刷在停止?fàn)顟B(tài)時應(yīng)位于發(fā)動機罩下，不設(shè)導(dǎo)雨槽等。1.轎車與行人的碰撞轎車與行人的碰撞發(fā)動機罩前端圓滑過渡無棱角發(fā)動機罩前端圓滑過渡無棱角n載貨汽車與轎車相比，其質(zhì)量、剛度和尺寸都要大得多，在與轎車正面相撞時，轎車損壞比載貨汽車嚴重得多。n特別是兩者尺寸相差懸殊時，轎車往往“楔入”載貨汽車下面，轎車的前部折疊區(qū)不能發(fā)揮作用，而導(dǎo)致乘坐區(qū)受到破壞。2.載貨汽車的外部被動安全性載貨汽車的外部被動安全性n載貨汽車與行人相撞造成的傷亡遠比轎車嚴重。n這是因為一次碰撞中，無論是長頭還是平頭駕駛室的載貨汽車，都不可能存在轎車事故中的行人身體在發(fā)