道路交通安全-3汽車技術(shù)-

主講：朱明高級技師、經(jīng)濟(jì)師、工程師高級技能專業(yè)技術(shù)教師汽車維修高級考評員

第三章汽車與交通安全車路人道路環(huán)境感知操作控制車輛第三章汽車與交通安全道路交通安全主要與“人一車一路一環(huán)境”組成的系統(tǒng)有關(guān)，汽車是這一系統(tǒng)中潛在危險性最大的環(huán)節(jié)。汽車作為交通系統(tǒng)中的主體，其結(jié)構(gòu)和性能對交通安全有直接影響。第三章汽車與交通安全(#)一．汽車安全性分為:被動安全性和主動安全性。

1)汽車被動安全性是指發(fā)生交通事故后，汽車本身減輕人員受傷和貨物受損的性能，又可分為內(nèi)部被動安全性和外部被動安全性。

2)汽車主動安全性是指汽車本身防止或減少道路交通事故發(fā)生的能力，主要取決于汽車制動性、行駛穩(wěn)定性、操縱性、動力性及駕駛員工作條件等。二、汽車安全性分類汽車安全性：

1.主動安全性

汽車本身防止或減少道路交通事故的性能。

2.被動安全性

汽車發(fā)生了事故后，汽車本身減輕人員受傷和貨物受損的性能，又可分為內(nèi)部被動安全性和外部被動安全性。

3.事故后安全性

汽車發(fā)生了事故后能減輕事故后果的性能。第一節(jié)汽車性能及結(jié)構(gòu)對交通安全的影響一、汽車操縱穩(wěn)定性及其對交通安全的影響汽車的操縱穩(wěn)定性包含:

1)操縱性指在駕駛員不感到過分緊張、疲勞的情況下，汽車能遵循駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛；

2)穩(wěn)定性指汽車遇到外界干擾時，能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。汽車的操縱穩(wěn)定性不僅影響到汽車駕駛的方便程度，也決定高速汽車安全行駛的主要性能之一。所以人們稱之為“高速車輛的生命線”。1．操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容及評價汽車操縱穩(wěn)定性所包含：1.穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、2.瞬態(tài)響應(yīng)、3.回正性、4.直線穩(wěn)定性、5.轉(zhuǎn)向輕便性6.抗側(cè)翻能力等。2．提高汽車操縱穩(wěn)定性的主要途徑操縱穩(wěn)定性與汽車的轉(zhuǎn)向系、行駛系、輪胎及車輛的空氣動力學(xué)密切相關(guān)。

1)增加輪胎的側(cè)偏剛性

2)轉(zhuǎn)向主銷后傾和內(nèi)傾

3)減小前輪前束值

4)加裝轉(zhuǎn)向助力裝置3。操縱穩(wěn)定性對道路交通安全的影響1)汽車的操縱穩(wěn)定性差，就不能準(zhǔn)確響應(yīng)駕駛者的“轉(zhuǎn)向指令”；當(dāng)汽車受外界干擾后難以迅速恢復(fù)原來的行駛狀態(tài)。2)重視操縱穩(wěn)定性作為與汽車行車安全密切相關(guān)的性能3)操縱穩(wěn)定性好的汽車應(yīng)該在駕駛員的“掌握”之中，行駛起來得心應(yīng)手，完全遵從駕駛員的操縱意愿，且操縱起來并不費(fèi)力費(fèi)神。即使偶有外界干擾，二、汽車制動性能

對道路交通安全的影響汽車的制動性是指汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的性能。汽車的制動性是汽車安全行駛的重要保證。

1．制動性包含的內(nèi)容及評價1)制動效能(#全)(1)制動距離(#)(2)制動減速度2)制動效能的恒定性3)制動時汽車的方向穩(wěn)定性．二、制動性Back下一頁上一頁3．汽車制動系2．影響制動性能的因素及改善措施影響汽車制動性能的因素兩個方面：一是汽車本身制動系統(tǒng)，(#1)(#2)例如制動器類型、結(jié)構(gòu)尺寸、制動器摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪半徑等；二是外界行駛條件，例如道路條件、氣候條件、交通狀況等。制動性能的改善措施

1)提高制動效能2)提高制動效能的恒定性3)提高制動時的方向穩(wěn)定性

3．制動性對道路交通安全的影響汽車的制動性是汽車主動安全性能之一。重大交通事故通常與:制動距離太長、緊急制動時發(fā)生側(cè)滑前輪失去轉(zhuǎn)向能力等情況有關(guān)。制動跑偏、側(cè)滑及前輪失去轉(zhuǎn)向能力是造成交通事故的重要原因。三、汽車輪胎對交通安全的影響輪胎是汽車的重要部件。它的性能直接影響汽車的:1.動力性、2.制動性、3.行駛穩(wěn)定性、4.平順性5.燃油經(jīng)濟(jì)性。1．輪胎結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)現(xiàn)代汽車使用的幾乎都是充氣輪胎。充氣輪胎按胎體中簾線排列方向的不同，可分為:1.普通斜交輪胎,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:相鄰簾布層簾線交錯排列，所以簾布層的層數(shù)都是偶數(shù)，且具有一定的胎冠角。1．輪胎結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)現(xiàn)代汽車使用的幾乎都是充氣輪胎。充氣輪胎按胎體中簾線排列方向的不同，可分為:1.普通斜交輪胎,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:相鄰簾布層簾線交錯排列，所以簾布層的層數(shù)都是偶數(shù)，且具有一定的胎冠角。2.子午線輪胎。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:簾線呈子午向排列。

1)使用壽命長

2)滾動阻力小3)附著性能好4)緩沖性能好5)負(fù)荷能力大1．輪胎結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)現(xiàn)代汽車使用的幾乎都是充氣輪胎。充氣輪胎按胎體中簾線排列方向的不同，可分為:1.普通斜交輪胎,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:相鄰簾布層簾線交錯排列，所以簾布層的層數(shù)都是偶數(shù)，且具有一定的胎冠角。2.子午線輪胎。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:簾線呈子午向排列。

1)使用壽命長

2)滾動阻力小3)附著性能好4)緩沖性能好5)負(fù)荷能力大2．輪胎胎面花紋輪胎與路面間的附著性能、排水能力、輪胎的耐磨性等都與輪胎花紋有關(guān)，對汽車的行駛安全有著直接影響。胎面花紋形式：普通花紋、越野花紋混合花紋。3．輪胎與道路交通安全輪胎與汽車安全行駛相關(guān)的特性有：負(fù)荷、氣壓、高速性能、側(cè)偏性能、水滑效應(yīng)、耐磨耐穿孔性等。

四、汽車的相關(guān)結(jié)構(gòu)及裝置

對交通安全的影響汽車的結(jié)構(gòu)對車輛的安全性有較大影響。要滿足駕駛者的生理點(diǎn)和心理特點(diǎn)，使駕駛員感覺安全。提高感覺安全的技術(shù)措施有：大的駕駛視野；儀表和警示燈信息的視認(rèn)性良好；優(yōu)良配光特性、照度和照明設(shè)備。1．駕駛視野駕駛視野是駕駛員行車時的視線范圍。包括:1.直接視野、(1)前方視野駕駛員在駕駛座位上時，通過前風(fēng)窗玻璃觀察到的空間范圍。

(2)側(cè)方視野駕駛員通過側(cè)門玻璃或側(cè)窗玻璃觀察到的空間范圍2.間接視野通過內(nèi)、外后視鏡看到的汽車側(cè)后方的區(qū)域。3.依靠照明裝置的夜間視野。2．汽車燈光汽車燈光的作用是為汽車行駛提供照明，并將其行駛狀況向其他交通參與者發(fā)出信號。據(jù)統(tǒng)計全世界每年死于道路交通事故的人數(shù)超過100萬，傷5000萬人，夜間發(fā)生的交通事故大約是白天的3倍，具有良好照明條件道路上的交通事故數(shù)是沒有照明或照明條件不良道路交通事故數(shù)的30％。

1.照明裝置中用于車身外部照明的有:前照燈、霧燈、牌照燈、倒車燈等；

2.用于車身內(nèi)部照明的有:頂燈、壁燈、閱讀燈、踏步燈、門燈、儀表燈等。

3.用于向其他道路參與者傳遞信息的有轉(zhuǎn)向信號燈、制動燈、前位燈、后位燈、危險警告信號燈等。照明與燈光信號系統(tǒng)(#)一、汽車燈具的分類汽車燈具按其用途可分為外部照明、內(nèi)部照明和燈光信號裝置三大類。

1、外部照明

(#)（如圖6-1所示）外部照明又稱為外照燈，主要有前照燈(#1)(#2)、后照燈、前側(cè)燈、霧燈、牌照燈、組合式前照燈、小燈等。

圖6-1

外部照明燈.2、內(nèi)部照明

(#課)（如圖6-2所示）內(nèi)部照明裝置包括頂燈、儀表燈、工作燈、指示燈、車廂燈、車門燈等。圖6-2

內(nèi)部照明燈3、燈光信號裝置：

汽車燈光信號裝置包括前、后轉(zhuǎn)向燈、倒車燈、制動燈、后尾燈、組合式前信號燈、組合式后信號燈等。3．指示裝置指示裝置包括:指示儀表、指示器及信號裝置和它們的標(biāo)志。現(xiàn)代汽車顯示和控制元件不斷增加，儀表板總成逐漸演變成儀表板顯示終端。按《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》(GB7258—1997)規(guī)定，汽車應(yīng)裝有:水溫表或水溫報警燈、燃油表、車速里程表和機(jī)油壓力表或油壓報警燈等各種儀表或開關(guān)，并保持其靈敏有效。采用氣壓制動系統(tǒng)的汽車，還應(yīng)裝有氣壓表。指示裝置1)溫度表和溫度報警信號裝置2)燃油表

3)車速里程表

4)轉(zhuǎn)速表

5)機(jī)油壓力表及警報信號裝置6)制動系統(tǒng)故障信號裝置警報信號裝置標(biāo)志7)制動防抱系統(tǒng)故障信號裝置

8)轉(zhuǎn)向指示燈操縱件及信號裝置9)前霧燈操縱件及信號裝置·10)后霧燈操縱件及信號裝置儀表系統(tǒng)的原理汽車儀表均集中安裝在駕駛室轉(zhuǎn)向盤前方的儀表上，駕駛員及汽車維修工可直觀地通過儀表查看各主要工作部位的運(yùn)行參數(shù)及時發(fā)現(xiàn)故障。主要由轉(zhuǎn)速表、燃油表、冷卻液溫度表、機(jī)油壓力指示燈、車速里程表等組成。圖5-1

桑塔納2000GS轎車組合儀表二、減輕乘員傷害的被動安全技術(shù)

1．乘員與汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碰撞分析一次碰撞:汽車發(fā)生碰撞事故一般是指汽車和外部事物之間的碰撞。二次碰撞:乘員與汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碰撞。汽車發(fā)生碰撞時，乘員的傷害主要是由以下幾種原因造成的。

①在碰撞時，汽車結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，汽車構(gòu)件侵入乘員生存空間，使乘員受到傷害。

②碰撞時，由于汽車結(jié)構(gòu)破壞等原因，使得乘員的部分身體或全部身體暴露在汽車外面受傷。

③在碰撞作用下，汽車的速度急劇減小，這使乘員由于慣性作用繼續(xù)前移與汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)碰撞而造成傷害。提高汽車的被動安全性的對策。

1.提高汽車結(jié)構(gòu)的安全性，減緩一次碰撞的強(qiáng)度；確保汽車乘員的生存空間，并保證發(fā)生事故后乘員能夠順利逃逸。

2.使用車內(nèi)保護(hù)系統(tǒng)，使用安全帶、安全氣囊等保護(hù)裝置對駕駛員及乘員加以保護(hù)，使猛烈的二次碰撞得以緩沖，

以達(dá)到保護(hù)駕駛員和乘員的目的。減輕乘員傷害的被動安全技術(shù)乘員與汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碰撞分析2)安全座椅(#)汽車座椅是汽車中將乘員與車身聯(lián)系在一起的重要內(nèi)飾部件。座椅主要由靠背、頭枕、座墊、與車身相連接的固定部件等組成，它直接影響到整車的舒適性和安全性。在汽車交通事故中，座椅在減少乘員損傷中起到重要的保護(hù)作用。汽車座椅一、為人體提供良好的支撐。座椅通過對人體提供合理的體壓分布，可以有效的保證人體在車輛行駛過程中的平衡與平穩(wěn)。二、駕駛員的定位系統(tǒng)。通過座椅對駕駛員的定位，可以使駕駛員獲得良好的視野，并實(shí)現(xiàn)駕駛員對汽車操縱系統(tǒng)的控制。三、為乘員提供舒適的乘坐環(huán)境。座椅中各種人性化的附屬設(shè)備以及豪華配置，能為乘員提供優(yōu)越的乘坐環(huán)境提供保證。四、在汽車受到撞擊時最大限度的保護(hù)乘員的安全。合理的配置頭枕和靠背的軟墊，防止駕駛員或乘員的頸部以及頭部在汽車發(fā)生碰撞時受到意外傷害。汽車座椅在事故中的作用所謂座椅的安全性是指汽車座椅能有效的防止汽車事故的發(fā)生及發(fā)生事故后能有效的減輕對駕駛員及乘員傷害的能力。在汽車座椅的安全性設(shè)計中，強(qiáng)度特性是影響安全性的主要因素。而在強(qiáng)度特性研究中，靜強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度特性對座椅的安全性影響尤為突出。1，保證乘員處于自身生存空間之內(nèi)，并防止其他物體進(jìn)入這個空間2，使乘員保持一定的姿態(tài)，以便其他系統(tǒng)發(fā)揮作用3，在“二次碰撞”時，減少對乘員的傷害某些座椅設(shè)計不當(dāng)造成的影響1，座椅脫離車體2，座椅設(shè)計剛度太大或不足3，座椅輪廓設(shè)計不當(dāng)-----”潛水”現(xiàn)象4，頭枕設(shè)計不當(dāng)-----頸部傷害5，座椅靠背強(qiáng)度不夠。座椅的構(gòu)成靠背頭枕坐墊固定部件座椅的主動安全性就主動安全性而言，座椅系統(tǒng)如何有效防止事故的發(fā)生是至關(guān)重要的。座椅系統(tǒng)的設(shè)計與駕駛員視野、駕駛員定位以及其它汽車控制系統(tǒng)功能的更好發(fā)揮息息相關(guān)，這些系統(tǒng)之間配合的好壞也不同程度的影響座椅的主動安全性。座椅作為駕駛員以及乘員的定位部件，在人體的重要結(jié)構(gòu)上起支撐作用，使乘員在汽車行駛中保持平穩(wěn)，使事故發(fā)生的可能性減為最??；另外，舒適的座椅給駕駛員提供一個良好的工作環(huán)境、寬闊的視野，使他們心情愉快、精力集中，也可以有效地防止交通事故的發(fā)生，從而提高汽車的主動安全性?？勘吃O(shè)計柔性吸能式在低速追尾碰撞中，座椅的靠背應(yīng)盡量保持柔性，以減少由于靠背剛性給人體帶來的不必要的傷害

。例如：乘員身體沿靠背上滑、靠背對乘員產(chǎn)生回彈以及乘員以非正常坐姿乘坐等剛性吸能式然而在高速追尾碰撞中，靠背應(yīng)盡量保持剛性。因為，剛性靠背能夠?qū)⒓铀俣确植嫉饺梭w的背部以至全身，這時人體可在胸部承受35g以上的加速度。坐墊坐墊一般不會對乘員造成直接的沖擊傷害，但其結(jié)構(gòu)可以影響到乘員的運(yùn)動過程，以及約束力施加到乘員身體上的方式和外部載荷的絕對值大小。一般在滿足乘坐舒適性的前提下，車速越高其駕駛員座椅的坐墊傾角就越大。頭枕頭枕的設(shè)計應(yīng)當(dāng)以低速碰撞防護(hù)為主。在發(fā)生后部碰撞時，引起的頭部與胸部加速度差值，對于頸部尤其是脊柱以及神經(jīng)系統(tǒng)的影響卻是不可忽視的。頭枕應(yīng)能夠自動實(shí)現(xiàn)水平、垂直位置的的調(diào)整，以適應(yīng)乘員位置的變化。座椅研究方法座椅靜態(tài)特性試驗、整車碰撞試驗、臺車碰撞試驗等使各工況再現(xiàn)利用有限元方法，對汽車座椅靜、動態(tài)特性進(jìn)行了較為全面的仿真分析碰撞后，座椅總成與車身不應(yīng)分離，鎖止機(jī)構(gòu)不許脫開；各種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不允許損壞，各零部件不許破碎。座椅骨架總成應(yīng)能承受繞H點(diǎn)為一定的力矩；卸載后，各種調(diào)整機(jī)構(gòu)和骨架不能受損。3)吸能轉(zhuǎn)向柱汽車發(fā)生正面碰撞時，碰撞能量使汽車的前部發(fā)生塑性變形。布置在汽車前部的轉(zhuǎn)向柱在碰撞力的作用下要向后(即駕駛員胸部方向)運(yùn)動，同時，駕駛員受慣性的影響有沖向轉(zhuǎn)向盤的運(yùn)動。能量吸收式轉(zhuǎn)向柱:防止或減少碰撞能量傷害駕駛員的轉(zhuǎn)向柱能量吸收式轉(zhuǎn)向柱有網(wǎng)狀管柱式、波紋管式(圖3-19)、彎曲托架式等多種形式。

基本原理是當(dāng)轉(zhuǎn)向軸受到巨大沖擊時，轉(zhuǎn)向軸產(chǎn)生軸向位移，使支架或某些支承件產(chǎn)生塑性變形，從而吸收沖擊能量。安全轉(zhuǎn)向柱減少碰撞時傷害駕駛員正面碰撞時，轉(zhuǎn)向中間軸后移，同時駕駛員前沖。一般形式：伸縮型，波紋管型，可斷開型依靠自身長度的收縮，同時借助這種收縮吸收沖擊能量1967年通用公司推出第一款安全轉(zhuǎn)向柱安全轉(zhuǎn)向柱波紋管式安全拄波紋管壓縮網(wǎng)格式安全拄局部強(qiáng)度削弱雙層管式安全拄管與管之間是具有較大過盈量的鋼球，以產(chǎn)生磨擦力。COF可潰縮式制動踏板碰撞時右腿易受創(chuàng)傷，甚至骨折大眾公司開發(fā)了COF在受力超過臨界值時，制動踏板自動脫落或折斷保險杠保險杠保護(hù)車身前后部，特別時低速時在面板和骨架之間加吸能裝置筒狀吸能式－阻尼筒吸能泡沫蜂窩狀吸能裝置－數(shù)脂.金屬材料的保險杠3mm鋼板沖壓，表面電鍍，鉚接或焊接在車架上塑料保險杠1.5mm薄板+塑料外板+緩沖材料，螺栓連接，注塑成型帶安全氣囊的保險杠－－新型的行人被動安全保護(hù)裝置車門保險杠43％的重傷事故是由側(cè)向碰撞造成的人們開始重視側(cè)向碰撞，但這本身也是車身強(qiáng)度的一個弱點(diǎn).車門保險杠－－在車門的門板內(nèi)橫/斜置高強(qiáng)度的鋼梁。為防護(hù)刺穿車門，鋼梁設(shè)計成即可以吸收能量，又在一定情況下自行斷裂。吸能式車架安全汽車－前后部為彈性構(gòu)造，中部為剛性構(gòu)造，有利于保護(hù)乘員。全部剛性結(jié)構(gòu)不利于保護(hù)乘客。利用專門的吸能機(jī)構(gòu)來減少碰撞沖擊。波紋管S型車架塑料鉸鏈設(shè)計方法：有限元分析法其他乘員保護(hù)技術(shù)汽車安全玻璃要求：1，爆裂后不傷害乘客和行人2，保護(hù)乘員不被拋出車外一般采用聚氨脂膠合玻璃.光控制用功能性玻璃玻璃涂層：吸熱，防紫外線，裝飾，報警，防花風(fēng)窗顯示玻璃水滴自動清除行人安全保護(hù)－車外安全氣囊碰撞之初：保護(hù)行人腿部防止二次碰撞：保護(hù)行人與發(fā)動機(jī)罩和車窗直接接觸可能方案1，發(fā)動機(jī)罩寬幅氣囊2，發(fā)動機(jī)罩側(cè)氣囊3，單獨(dú)的前圍氣囊4，使用鋁型材，鎂合金行人保護(hù)車在車輛設(shè)計上考慮行人保護(hù)排氣罩的緩沖空間保險杠吸能內(nèi)飾和阻燃內(nèi)飾減少對頭部的沖擊防止火災(zāi)造成的人員傷亡兒童保護(hù)鎖必須由車門外部打開其他技術(shù)發(fā)動機(jī)翻滾下潛－－防止發(fā)動機(jī)侵入防側(cè)撞韌性穩(wěn)定橫桿－－分解撞擊力3．減輕乘員傷害的安全裝置汽車發(fā)生事故時，對乘員的傷害是瞬間發(fā)生的。為了防止在極短的時間內(nèi)對乘員造成傷害，安裝安全設(shè)備。包括:座椅安全帶安全氣囊系統(tǒng)1.座椅安全帶

(#)將乘員身體約束在座椅上的安全裝置，避免乘員身體發(fā)生二次碰撞。安全帶作用:約束正面碰撞、追尾碰撞及翻車事故中減少乘員頭部和胸部的傷害。按固定點(diǎn)數(shù)分類，主要有:兩點(diǎn)式、三點(diǎn)式和四點(diǎn)式，汽車座椅安全帶按卷收器的類型分類，主要有無鎖式(NLR)、手調(diào)式、自鎖式(ALR)、緊急鎖止式(ELR)、預(yù)緊式和限力式。座椅安全帶2.限制乘員位移(1)限制乘員位移的裝置中，最簡單有效的是安全帶。安全帶的型式如圖4-9所示。轎車駕駛員和前排乘客多采用三點(diǎn)式安全帶，后排乘客或載貨汽車、大客車乘員也有用腰部安全帶的，賽車則用四點(diǎn)式。汽車座椅安全帶我國公安部規(guī)定從1993年7月1日起，所有小客車(包括轎車、吉普車、面包車、微型車)在行駛時，駕駛員和前排座乘車人都必須使用安全帶。當(dāng)車僅以每小時40公里的速度行駛發(fā)生碰撞時，身體前沖的力量就相當(dāng)于從4層樓上扔下一袋50公斤重的水泥塊，其沖力之大可想而知。安全帶分類兩點(diǎn)式安全帶與車體或座椅構(gòu)架僅有兩個固定點(diǎn)，軟帶從腰的兩側(cè)掛到腹部，形似腰帶，在碰撞事故中可以防止乘員身體前移或從車內(nèi)甩出，優(yōu)點(diǎn)是使用方便，容易解脫，缺點(diǎn)是乘員上體容易前傾，前座乘員頭部會撞到儀表板或擋風(fēng)玻璃上，所以這種安全帶主要用在轎車后排座位上。斜掛式三點(diǎn)式安全帶是彌補(bǔ)兩點(diǎn)式安全帶缺點(diǎn)的一種安全帶，它在兩點(diǎn)式安全帶的基礎(chǔ)上增加了肩帶，在靠近肩部的車體上有一個固定點(diǎn)，可同時防止乘員軀體前移和防止上半身前傾，增強(qiáng)了乘員的安全性，是目前使用最普遍的一種安全帶。全背式安全帶的組成織帶是構(gòu)成安全帶的主體，多用尼龍、聚脂、維尼綸等合成纖維原絲紡編織成寬約50毫米，厚約1.5毫米的帶子，具有足夠的強(qiáng)度、延伸性能和吸收能量的性能。鎖扣的安裝位置和牢固性，直接影響到安全帶的保護(hù)效果和乘員的舒適感。即能約束乘員，又要能快速解脫。卷收器的作用是貯存織帶和鎖止織帶拉出，它是安全帶系統(tǒng)中最復(fù)雜的機(jī)械件。.70年代中期又出現(xiàn)了車輛遇到緊急狀態(tài)時可將織帶自動鎖緊，而在正常情況下乘員可以在座椅上自由運(yùn)動的卷收器。車體敏感型卷收器的鎖緊裝置是由車身加速度傳感控制的；織帶敏感型卷收器的鎖緊裝置是由織帶拉出加速度傳感控制的；復(fù)合敏感型卷收器的鎖緊裝置是由車身加速度和織帶拉出加速度的雙重傳感控制的。80年代末期，人們又開發(fā)出一種自動安全帶，只要乘員上車關(guān)上車門，安全帶就能自動佩帶在乘員身上，不需要乘員做任何動作，大大提高了使用的便利性。.據(jù)統(tǒng)計，在1999年美國分別有2656名15歲以下兒童和學(xué)生在公路交通事故中死亡，占公路交通事故中死亡和受傷人數(shù)的6%值得注意的是：這些在公路交通事故中傷亡的兒童，絕大部分是在他（她）作為乘員的情況下發(fā)生的。研究表明，即使是所謂“高性能”的兒童和學(xué)生乘員的安全保護(hù)裝置，離保護(hù)這類乘員的乘車安全也還差相當(dāng)?shù)囊欢尉嚯x。目前兒童約束系統(tǒng)雖然已經(jīng)進(jìn)行了正面碰撞測試，但并沒有模擬美國國家高速公路上的實(shí)際情況。.預(yù)緊式安全帶的特點(diǎn)是１．當(dāng)汽車發(fā)生碰撞事故的一瞬間，乘員尚未向前移動時它會首先拉緊織帶，立即將乘員緊緊地綁在座椅上，２．然后鎖止織帶防止乘員身體前傾，有效保護(hù)乘員的安全。

預(yù)緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同，除了普通卷收器的收放織帶功能外，還具有當(dāng)車速發(fā)生急劇變化時，能夠在8ms左右加強(qiáng)對乘員的約束力，

它還有控制裝置和預(yù)拉緊裝置。(2)安全氣囊(#課)安全氣囊可以不必限制乘客的正?；顒?。安全氣囊的作用情況見圖4-10，傳感器1在撞車發(fā)生時可感知車身變形和減速度，撞車信號通過引爆裝置2使氣體發(fā)生器3產(chǎn)生了高壓氮?dú)夂蜌鍤膺M(jìn)入安全氣囊4。氣囊可在十分之一秒內(nèi)充氣完畢，保護(hù)乘客的頭部和上身。事故發(fā)生后經(jīng)過0.4~0.5秒，氣囊的氣體通過專門的孔放出，乘客可以自由活動。使用安全氣囊的缺點(diǎn)是在放氣時形成160dB-180dB的聲壓，另外，成本高。輔助安全保護(hù)系統(tǒng)SRS系統(tǒng)=安全氣囊+安全帶有些人認(rèn)為，車內(nèi)配備安全氣囊，就沒必要系安全帶了。其實(shí)，單純依靠安全氣囊也是十分危險的。因為氣囊的爆發(fā)力非常大，如果沒有安全帶的牽引緩沖而直接撞到正在爆發(fā)的氣囊上，對身體也會有嚴(yán)重的損傷。安全氣囊是要與安全帶配合使用才能起到其安全作用的。2)安全氣囊安全氣囊系統(tǒng)作為乘員的安全保護(hù)裝置。SRS的原意是輔助約束系統(tǒng)，就是輔助保護(hù)乘員，它的基本前提是佩戴安全帶。單獨(dú)使用安全氣囊可減少18％的死亡事故，與安全帶配合使用可減少47％的死亡事故。安全氣囊主要由控制裝置、氣體發(fā)生器和氣囊組成，(#2)安全氣囊在車輛事故中，導(dǎo)致駕駛員和乘員遭受傷害的主要原因是二次碰撞。當(dāng)汽車發(fā)生正面碰撞時，在慣性力的作用下，駕駛員面部或胸部可能與轉(zhuǎn)向盤和擋風(fēng)玻璃發(fā)生二次碰撞。車速越高，慣性力就越大，遭受傷害的程度也就越大。SRS的功用是:當(dāng)汽車遭受碰撞導(dǎo)致減速度急劇變化時，氣囊迅速膨脹，在駕駛員、乘員與車內(nèi)構(gòu)件之間迅速鋪墊一個緩沖，利用氣囊排氣節(jié)流的阻尼作用來吸收人體慣性力產(chǎn)生的動能，從而減輕人體遭受傷害的程度。正面氣囊的主要功用是保護(hù)駕駛員和乘員的面部與胸部。安全氣囊面世以來，已經(jīng)挽救了許多人的性命。研究表明，有氣囊裝置的轎車發(fā)生正面撞車，駕駛者的死亡率，大轎車降低了30%，中型轎車降低11%，小型轎車降低14%。電子式安全氣囊安全氣囊主要由傳感器、微處理器、氣體發(fā)生器和氣囊等部件組成。傳感器和微處理器用以判斷撞車程度，傳遞及發(fā)送信號；氣體發(fā)生器根據(jù)信號指示產(chǎn)生點(diǎn)火動作，點(diǎn)燃固態(tài)燃料并產(chǎn)生氣體向氣囊充氣，使氣囊迅速膨脹，氣囊容量約在(50-90)L。同時氣囊設(shè)有安全閥，當(dāng)充氣過量或囊內(nèi)壓力超過一定值時會自動泄放部分氣體，避免將乘客擠壓受傷。安全氣囊所用的氣體多是氮?dú)饣蛞谎趸肌?汽車正面碰撞持續(xù)時間大致為0.1-0.2s。當(dāng)汽車以車速50km/h面障礙物碰撞時，安全氣囊系統(tǒng)的動作時序如圖所示。(1)碰撞約30ms后，SRS達(dá)到引爆極限，點(diǎn)火器引爆點(diǎn)火劑并產(chǎn)生大量熱量，使充氣劑(疊氮化鈉藥片)受熱分解，駕駛員尚未動作；(2)碰撞約54ms后，氣囊完全充滿，體積最大，駕駛員向前移動，安全帶斜系在駕駛員身上并拉緊，部分沖擊能已被吸收；(3)碰撞約84ms后，駕駛員頭部及身體上部壓向氣囊，氣囊的排氣孔在氣體和人體壓力作用下排氣節(jié)流吸收人體與氣囊之間彈性碰撞產(chǎn)生的動能；(4)碰撞約150ms后，大部分氣體已從氣囊逸出，駕駛員身體上部回到座椅靠背上，汽車前方恢復(fù)視野，碰撞危害解除，車速降低直至為零。安全氣囊引爆條件1，正前方正負(fù)30度2，減速度大于設(shè)定值3，車速大于一定值安全氣囊的組成碰撞傳感器發(fā)出信號給ECU，經(jīng)ECU判別后發(fā)出點(diǎn)火信號使點(diǎn)火器工作，氣體發(fā)生裝置在極短時間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體通過濾清器充入氣囊。滾球式碰撞傳感器永磁鐵的吸力----鐵球----慣性力平衡/不平衡關(guān)系．氣囊按位置分為駕駛員氣囊、乘員氣囊、側(cè)面氣囊等。駕駛員氣囊多采用尼龍布涂氯丁橡膠或有機(jī)硅制造。橡膠涂層起密封和阻燃作用，氣囊背面有兩個泄氣孔。充氣裝置分為高壓儲氣式和燃燒式駕駛員氣囊采用尼龍制成，內(nèi)層涂有聚氯丁二烯，用以密.封氣體。氣囊靜止時被折疊成包，安放在氣體發(fā)生器上部和氣囊飾蓋之間，氣囊飾蓋表面模壓有淺印，以便氣囊充氣爆開時撕裂飾蓋，并減小沖出飾蓋的阻力。氣囊背面或頂部設(shè)置有排氣孔，當(dāng)駕駛員壓在氣囊上時，氣囊受壓后便從排氣孔排氣。駕駛席氣囊大都采用約40L的氣囊。多氣囊系統(tǒng)．三、汽車安全性的評價方法1.汽車碰撞事故的分析轎車和客車撞車事故的分布情況見圖4-2。2.撞車事故人員受傷過程

圖4-3、圖4-4和圖4-5分別表示出了撞車事故發(fā)生時，駕駛員、前排乘客及身體各部分受傷的分布情況。圖4-2

轎車（分子）和大客車（分母）撞車事故分布事故中轎車乘員身體各部位受傷分布圖4-5

.圖4-5事故中轎車乘員身體各部位受傷分布據(jù)統(tǒng)計值可知，某轎車各個座位的危險系數(shù),見圖4-6。

四、內(nèi)部被動安全減低人體減速度是研究內(nèi)部被動安全性的重要內(nèi)容。

1.安全車身轎車發(fā)生迎面碰撞或碰到固定障礙物時，前部分發(fā)生特別大的平均減速度jcp（300g~400g），從車頭到車尾逐漸降低（圖4-7a）；轎車質(zhì)心平均減速度jcp為40~60g（圖4-7b），瞬時值可達(dá)80g~100g。2．減輕乘員傷害的結(jié)構(gòu)措施1)安全車身汽車碰撞時，車體結(jié)構(gòu)的安全作用是在吸收汽車動能的同時減緩乘員移動的過程，并保證乘員有生存的空間，即安全車身結(jié)構(gòu)應(yīng)包括“經(jīng)得住碰撞的車身”和“吸收沖擊的汽車前部及后部”。降低迎面碰撞時的減速度，為了降低迎面碰撞時的減速度，可將轎車前部做成褶皺區(qū)（圖4-8），在碰撞時，可提供500~600mm的變形行程，以通過褶皺區(qū)吸收撞車時的動能。后部撞車的車速較低，轎車后部的褶皺區(qū)的變形過程約為300~500mm。側(cè)面撞車時，碰撞部位允許的變形行程很小，應(yīng)保證主撞車不會侵入被撞車的乘客室。因此，車門和鉸鏈、門鎖機(jī)構(gòu)承受碰撞的能力是一個關(guān)鍵。3.消除部件致傷因素在乘坐區(qū)設(shè)計時必須保證乘員幸存空間內(nèi)沒有致傷部件。圖4-11畫出了在撞車前、后零件變形界限。界限1-1將引起輕傷，界限2-2導(dǎo)致重傷，而界限3-3將是致命的。儀表板下部應(yīng)安裝膝部緩沖墊，風(fēng)擋玻璃應(yīng)采用鋼化或夾層玻璃；轉(zhuǎn)向盤可采用彈性有波紋的結(jié)構(gòu)，且盤緣可以變形，轉(zhuǎn)向柱能彎曲或伸縮。2。減輕行傷害的結(jié)構(gòu)措施1)保險杠及其改進(jìn)措施2)發(fā)動機(jī)罩的結(jié)構(gòu)及其改進(jìn)措施

3)改善汽車前端造型

三、減輕行人傷害的被動安全技術(shù)

1．汽車與行人的碰撞分析

1)小客車與行人的碰撞在小客車與行人的碰撞過程中，首先行人的腿部撞到汽車保險杠上，然后骨盆與發(fā)動機(jī)罩前端接觸，最后頭部撞到發(fā)動機(jī)罩或前風(fēng)窗玻璃上。

2)載貨汽車與行人的碰撞在很短的時間內(nèi)行人被加速到貨車速度，易于造成行人的傷亡。同時，駕駛室上突出的后視鏡、駕駛員踏板以及保險杠也容易使行人受傷。3：行人安全防護(hù)的新技術(shù)

1)采用汽車前保險杠安全氣囊和前風(fēng)窗玻璃安全氣囊

2)采用自動彈出式發(fā)動機(jī)罩

3)采用電子行人發(fā)射器和接收器行人安全防護(hù)的新技術(shù)行人安全防護(hù)的新技術(shù)行人安全防護(hù)的新技術(shù)行人安全防護(hù)的新技術(shù)行人安全防護(hù)的新技術(shù)第三節(jié)汽車主動安全技術(shù)

一、汽車主動安全概述汽車主動安全技術(shù)是汽車上提高汽車的安全性能，以確保行駛安全的各種技術(shù)措施統(tǒng)稱，目的是“防止事故”。汽車主動安全技術(shù)旨在主動安全技術(shù)包括:行駛安全、環(huán)境安全、感覺安全和操縱安全等幾個方面。

1.行駛安全來自車輛懸架、轉(zhuǎn)向、制動的協(xié)調(diào)和整車設(shè)計制造，它反映了汽車的最佳動態(tài)性能，同時要求汽車上與行駛安全有關(guān)的系統(tǒng)要有很高的可靠性。

2,環(huán)境安全特指汽車乘員的“小環(huán)境”的安全。以降低疲勞，使駕駛員心情舒暢的安全行駛。

3.感覺安全可以確保駕駛員得到必需的駕駛信息。

4.操作安全指的是優(yōu)化設(shè)計駕駛員的工作條件，使駕駛操作方便。降低駕駛員工作時的緊張感，從而提高運(yùn)行安全。二、汽車主動安全裝置與結(jié)構(gòu)

1．汽車制動安全裝置（＃課）功用是使汽車迅速減速或停車，并保證駕駛員離去后汽車能可靠地停駐。

1)制動系工作原理

2)制動系主要部件

(1)制動器

(2)制動系統(tǒng)的驅(qū)動裝置①液壓驅(qū)動裝置。②氣壓驅(qū)動裝置。③氣液復(fù)合式驅(qū)動裝置。④真空加力液壓驅(qū)動裝置。⑤壓縮空氣加力液壓驅(qū)動裝置。

(3)駐車制動器

(4)輔助制動器液力緩速器、發(fā)動機(jī)排氣制動及電渦流制動。

(5)制動力分配調(diào)節(jié)裝置2．汽車主動安全裝置新技（＃）

1)汽車自動防撞裝置

2)汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)

3)輪胎氣壓檢測報警裝置

4)車輛巡航控制系統(tǒng)三、汽車制動防抱死系統(tǒng)(#)

1．汽車防抱死制動系統(tǒng)概述

2．防抱死制動系統(tǒng)(ABS)的組成

3．防抱死制動系統(tǒng)(ABS)的工作原理(#)2．汽車主動安全裝置新技術(shù)2)汽車驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（＃）VDIM(車身動態(tài)綜合管理系統(tǒng))

(#)四、安全輔助駕駛系統(tǒng)

1．車輛輔助駕駛系統(tǒng)技術(shù)概述使車輛在較差的環(huán)境中能夠識別路況信息，并能夠輔助駕駛員安全行車。安全保障技術(shù)應(yīng)用于汽車上，使汽車逐步智能化，提高了汽車的安全性。

(#避撞)2．車輛安全保障技術(shù)(#)安全監(jiān)測與預(yù)警主要指(智能化)借助傳感器和報警系統(tǒng)，監(jiān)測車輛駕駛員狀況、車輛隱患、