汽車人機工程學

汽車人機工程學第1頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車主動安全技術汽車被動安全技術汽車碰撞試驗C-NCAP新車評價規(guī)程第2頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車安全是汽車設計的重要內(nèi)容，也是人們最為關心的問題之一。汽車誕生和發(fā)展的百余年來，汽車安全一直受到汽車制造企業(yè)、汽車消費者以及各國政府的普遍重視和關注。汽車發(fā)展的歷史同時也是汽車安全性能不斷提高的歷史。第3頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月在汽車工業(yè)發(fā)達的國家，巨大的人力、財力、物力不斷投入到汽車安全性的研究領域，并制定了大量相關的汽車安全性標準，如國際標準(ISO)歐共體標準(ECE)、聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會標準(EEC)以及各個國家標準(其中美國聯(lián)邦機動車安全標準FMVSS及日本的汽車安?；鶞暑H具影響)。第4頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月盡管世界各地的安全標準千差萬別，但由于汽車工業(yè)的國際化特征，汽車大國之間通過雙邊及多邊的合作不斷對汽車安全標準、法規(guī)加以協(xié)調(diào)、整合，使該領域的國家邊界日益模糊。經(jīng)過近幾十年，尤其是進入90年代以來的發(fā)展，未來汽車安全的新概念已大致形成第5頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第6頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月一、汽車主動安全技術第7頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月過去，汽車安全設計主要考慮被動安全系統(tǒng)，如設置安全帶、安全氣囊、保險杠、吸能裝置等。現(xiàn)在汽車設計師們更多考慮的則是主動安全設計，使汽車能夠自己“思考”，主動采取措施，避免事故的發(fā)生。第8頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月在這種汽車上裝有汽車規(guī)避系統(tǒng)，包括裝在車身各部位的防撞雷達、多普勒雷達、紅外雷達等傳感器、盲點探測器等設施，由計算機進行控制。在超車、倒車、換道、大霧、雨天等易發(fā)生危險的情況下隨時以聲、光形式向駕駛者提供車體周圍必要的信息，并可自動采取措施，有效防止事故發(fā)生。另外，在計算機的存儲器內(nèi)還可儲大量有關駕駛者和車輛的各種信息，對駕駛者和車輛進行監(jiān)測控制。第9頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)日本政府“提高汽車智能和安全性的高級汽車計劃”，由日本豐田公司研制成功的“豐田高級安全汽車”即具有駕駛者困倦預警系統(tǒng)、輪胎壓力預報系統(tǒng)、發(fā)動機火警報警系統(tǒng)、車前燈自動調(diào)整系統(tǒng)、拐角監(jiān)控系統(tǒng)、汽車間信息傳輸系統(tǒng)、道路交通信息引導系統(tǒng)、自動制動系統(tǒng)、SOS停車系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)，以及各向氣囊系統(tǒng)等，其中有些單項設備已投放市場。第10頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月倒車雷達對于躲避后方障礙物避免發(fā)生碰撞是很好的警示設備，擺放在儀表臺上的顯示屏隨時顯示著與車后物體的距離，但是許多司機的駕駛習慣還是轉(zhuǎn)過頭去一邊觀察后方情況，一邊操控汽車，這也就無暇顧及顯示屏的數(shù)據(jù)。而且，提示的蜂鳴音又不能準確地標示出實際距離，令人放心地倒車。倒車雷達第11頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月友福汽車服務公司向大家推薦的一款會說話的“倒車雷達”很好地滿足了大家的需求。尤其解決了新手倒車時的畏懼心理，真人語言提示隨時將車后空間距離讀報出來，既準確又方便，完全可以在語言提示下放心地將車停放入位，一旦進入危險距離范圍內(nèi)，語言提示用急促的聲音告訴你“停車”、“停車”，這時踩下剎車踏板就可以避免撞車的危險。倒車雷達第12頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月此產(chǎn)品主機為智能微電腦控制，采用多重防誤報技術，廣角多探頭超聲波掃描，藍屏液晶顯示，360度自由轉(zhuǎn)換，不需要語音提示時，可將音量關閉，依靠液晶顯示屏提供倒車距離信息。倒車雷達第13頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月倒車雷達第14頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月友福公司還推出了輪胎防爆監(jiān)測儀；安裝于輪胎內(nèi)的感應器將胎內(nèi)溫度和氣壓的數(shù)據(jù)隨時發(fā)射到置于儀表臺上的顯示屏中，一旦超過安全數(shù)值，監(jiān)測儀會發(fā)出報警聲音，提示你馬上減速停車，檢查或更換輪胎，這大大地避免了因爆胎造成的交通事故輪胎防爆監(jiān)測儀第15頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

60年代汽車工業(yè)引進盤式制動器給汽車制動技術帶來了飛躍性進步。盤式制動器不僅能提供更短的制動距離，而且在各種制動條件下都具有更加連慣的制動性能?，F(xiàn)在，許多汽車制造商都提供四輪盤式制動器，而且現(xiàn)在的盤式制動器具有更強的制動性能。盤式制動器第16頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月盤式制動器第17頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月自80年代后期以來，汽車技術的最大成就之一，就是汽車制動防抱死系統(tǒng)（AntiBlockingSystem，簡稱ABS）的實用并在此基礎上發(fā)展了制動輔助系統(tǒng)BAS、電子制動系統(tǒng)EBS和驅(qū)動力調(diào)節(jié)裝置ASR。

ABS、BAS、EBS和ASR第18頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

ABS系統(tǒng)對于汽車在各種行駛條件下的制動效能及制動安全尤為重要，特別是緊急制動，能夠充分利用輪胎和路面之間的峰值附著性能，提高汽車抗側(cè)滑性能并縮短制動距離，充分發(fā)揮制動效能，同時增加汽車制動過程中的可控性。

ABS系統(tǒng)第19頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

ABS能縮短制動距離，并能防止車輛在制動時失控，從而減少事故發(fā)生的可能性。但如果采用點剎的辦法或制動不夠有力，車輪就不會被抱死，ABS就沒有機會發(fā)揮作用，從而達不到預期的效果。為此，汽車工程師們設計了制動輔助系統(tǒng)BAS（brake-assist-system），即讓現(xiàn)有的ABS具有一定的智能，能測出駕駛者的緊急制動并讓ABS工作。BAS系統(tǒng)第20頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)管路長，閥類元件多。對于長軸距汽車或多軸汽車或汽車列車來說，氣體傳輸路線長，速度慢，常產(chǎn)生制動滯后現(xiàn)象，導致制動距離增大，安全性能降低，而且制動系的成本也比較高。如果將制動系的許多閥省去，制動管路以電線代替，用電控元件來控制制動力的大小和各軸制動力的分配，便是汽車的電子制動系統(tǒng)EBS（ElectronicBrakingSystem）。EBS系統(tǒng)第21頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月驅(qū)動力調(diào)節(jié)裝置ASR（AntispinRegulator）主要用來防止汽車在起步、加速時車輪的滑轉(zhuǎn)，保證汽車的加速過程中的穩(wěn)定性并改善在不良路面上的驅(qū)動附著條件。驅(qū)動力調(diào)節(jié)裝置又稱電子防滑系統(tǒng)，它還可以使無差速鎖的汽車在冰雪路面和泥濘道路上起步并改善其通行能力，還可能防止在車速較高并通過滑溜路面又轉(zhuǎn)彎時汽車后部的側(cè)滑現(xiàn)象。ASR系統(tǒng)第22頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月牽引力輔助系統(tǒng)是建立在ABS的功能基礎上的，它使ABS不僅在制動過程中維持牽引力的控制，而且在加速過程中也能發(fā)揮牽引力控制的作用。它的基本組件與四輪ABS的相同。牽引力輔助系統(tǒng)第25頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月牽引力輔助系統(tǒng)第26頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月新的懸架系統(tǒng)是隨著計算機技術在車輛三維構(gòu)型模擬中的應用來滿足顧客對轉(zhuǎn)向、操縱性、乘坐舒適性和其他性能的要求而產(chǎn)生的。

懸架的電子控制系統(tǒng)能夠根據(jù)汽車的瞬時駕駛條件自動調(diào)節(jié)懸架組件的性能，即通過各種傳感器對汽車的運行狀況進行檢測，當車載計算機收到傳感器檢測到的轉(zhuǎn)向和制動狀況信號后，能自適應地處理車輛的側(cè)傾、前后仰，并自動調(diào)整減振器阻尼力的控制系統(tǒng)。懸架系統(tǒng)第27頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是控制汽車行駛方向的關鍵，為了使駕駛者能輕松地進行方向控制，汽車上都裝有助力轉(zhuǎn)向裝置，以達到減小駕駛者轉(zhuǎn)向所需的轉(zhuǎn)向力。不僅如此，在有些現(xiàn)代汽車上還裝備有速度控制動力轉(zhuǎn)向，從而進一步增加了汽車方向的可控性。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)第28頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月好的視野，無論是汽車前／后窗的直接視野還是后視鏡的間接視野，都是安全駕駛的首要因素，因為駕駛者在駕駛過程中需要觀察各個方向發(fā)生的事情，以避免問題的出現(xiàn)。駕駛者視野第29頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月出于安全駕駛的需要，駕駛者必須持續(xù)注視道路的情況，因此，各大汽車廠商都對各種控制和顯示裝置的尺寸、型式、感覺和功能進行精心設計，以使駕駛者能夠輕易地操縱和可視，這越來越成為原型車設計和測試階段所要考慮的重要因素。駕駛者控制和顯示裝置第30頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月按照汽車操縱特性最佳化進行懸架和制動系統(tǒng)設計只是設計工程師面對的挑戰(zhàn)的一部分，同等重要的另一個挑戰(zhàn)是所設計的系統(tǒng)要有足夠的耐久性，以便在汽車整個使用期內(nèi)都能提供安全性和舒適性。耐久性第31頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月駕駛者的操作行為是各大汽車廠商進行安全設計所考慮的另一關鍵因素。以人機工程學、對人本身和他們環(huán)境的相互影響為基礎進行設計，從而提供更加“可駕駛”的車輛。人機工程學第32頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月智能汽車技術的發(fā)展是隨著智能運輸系統(tǒng)ITS的發(fā)展而發(fā)展的。目前，歐、美、日等技術發(fā)達國家均開展此項目的研究工作。各國按照各自的實際情況進行，其共同特點是，首先由政府出面參加研制，協(xié)調(diào)好各部資金的籌措和資金的使用管理。其次，著眼于未來，制訂長遠的研制發(fā)展實施規(guī)劃。智能汽車第33頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）危險警告系統(tǒng)（2）駕駛輔助系統(tǒng)（3）碰撞規(guī)避系統(tǒng)（4）監(jiān)測系統(tǒng)（5）自動駕駛公路系統(tǒng)智能汽車第34頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月二、汽車被動安全技術第35頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)繞乘員周圍的車體結(jié)構(gòu)設計的目的是在車輛發(fā)生碰撞時限制車體的變形，減少乘員受傷的風險，車體設計的一系列特征都以實現(xiàn)這一功能為目的，如“防撞壓損區(qū)”、車門防護梁以及車頂加固物、汽車門鎖等。乘坐艙第36頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月安全帶是50年代開始作為選裝件裝備汽車的，但直到現(xiàn)在，它仍然是最基本的乘員保護裝置。它的作用在于能夠在正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻車事故發(fā)生時防止乘員從座位上甩出，幫助乘員減少受傷的風險。安全帶第38頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月安全帶第39頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月安全帶在兒童安全方面起著非常重要的作用，但兒童用安全帶必須和兒童安全座椅一起進行特殊的設計，以滿足兒童身材的需要，并使他們能夠持久、直接地綁縛在車輛座椅結(jié)構(gòu)上。毫無疑問，兒童安全座椅是保證兒童正確綁縛安全帶的必要保障。事故統(tǒng)計數(shù)字表明，當兒童坐在位于后排座的兒童安全座椅上時，他們能夠得到最好的保護。兒童安全第40頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月兒童安全第41頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月安全帶是最基本的乘員保護裝置，現(xiàn)在，為了提高對乘員的保護效果，汽車工程師們又為安全帶配備了一種補充裝置──安全氣囊，從而大大降低了中等至嚴重正面碰撞時乘員受傷的風險。安全氣囊第42頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月安全氣囊第43頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月安全氣囊第44頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月三、汽車碰撞試驗第45頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月汽車結(jié)構(gòu)組件的測試可在能量管理系統(tǒng)或汽車碰撞器上進行，在該系統(tǒng)中，汽車碰撞過程的速率是可以控制的。以緩慢速度進行的碰撞過程能夠讓汽車工程師深入了解汽車在碰撞過程是如何損壞的，以及在哪一部分發(fā)生了變形。利用這些信息就可開發(fā)出汽車前端、后端和側(cè)部結(jié)構(gòu)以及各個獨立的結(jié)構(gòu)部件的計算機模型。計算機碰撞模擬第46頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月因為真實碰撞試驗能夠暴露更多的問題，因此，盡管利用計算機模擬技術可對很多汽車設計缺陷進行改進，但它仍不能完全替代真實的碰撞試驗。所以，世界各大汽車廠商都在計算機模擬碰撞試驗對車輛進行改進的基礎上，投入大量的財力進行障壁碰撞試驗。障壁碰撞模擬第47頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月障壁碰撞模擬視頻第48頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月C-NCAP

新車評價規(guī)程第49頁，課件共52頁，創(chuàng)作于2023年2月

C-NCAP是將在市場上購買的新車型按照比我國