活動(dòng)一、汽車安全.ppt

1、項(xiàng)目七、 汽車安全與公害,汽車是“改變世界的機(jī)器”、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)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(lái)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(shí)也給交通安全帶來(lái)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(hào)殺手。據(jù)資料顯示：在中國(guó)平均30秒就有一例車禍發(fā)生。也就是說(shuō)，此時(shí)此刻又有好幾例車禍在全國(guó)的某一個(gè)地方發(fā)生。一年是365天，一天是24小時(shí)，一小時(shí)是60分鐘，一分鐘是60秒。也就是說(shuō)平均一分鐘發(fā)生兩例，一小時(shí)就是120例，一天是2880例,據(jù)現(xiàn)場(chǎng)目擊者介紹，下午15時(shí)20分左右，事發(fā)貨車行至十堰老街朝陽(yáng)路口公交站臺(tái)與一輛59路

2、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(shù)撞倒。記者看到，朝陽(yáng)路口公交站臺(tái)與最終現(xiàn)場(chǎng)有百余米的距離。“事發(fā)時(shí)，貨車已經(jīng)很慢了，但還是撞上了摩托車。摩托車司機(jī)當(dāng)場(chǎng)死亡，貨車司機(jī)被甩了出來(lái)也當(dāng)場(chǎng)死亡。”,汽車安全,如：每100毫升血液中酒精含量達(dá)到或超過(guò)80毫克則被定性為醉酒駕車。,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(kāi)始實(shí)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，

3、作為第一百三十三條之一：“在道路上駕駛機(jī)動(dòng)車追逐競(jìng)駛，情節(jié)惡劣的，或者在道路上醉酒駕駛機(jī)動(dòng)車的，處拘役，并處罰金。有前款行為，同時(shí)構(gòu)成其他犯罪的，依照處罰較重的規(guī)定定罪處罰?！弊眈{正式入罪。,增設(shè)“危險(xiǎn)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(huì)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,無(wú)論是直線上的加速與制動(dòng)，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(jìn)路線，同時(shí)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(hù)自己、乘客和行人。這是駕駛員對(duì)汽車的基本要

4、求。,汽車安全,汽車主動(dòng)安全 汽車被動(dòng)安全,通常，汽車主動(dòng)安全系統(tǒng)可分為車輪防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、電子控制制動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)、電控懸架系統(tǒng)、電控動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)等多項(xiàng)控制技術(shù)系統(tǒng)。由于主動(dòng)控制系統(tǒng)所涉及的裝置較多，在此我們只簡(jiǎn)單介紹部分技術(shù)，更多的內(nèi)容將在以后的課程中詳細(xì)談到。,ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)安裝在車輪上的傳感器發(fā)出車輪將被抱死的信號(hào)，控制器指令調(diào)節(jié)器降低該車輪制動(dòng)缸的油壓，減小制動(dòng)力矩，經(jīng)一定時(shí)間后，再恢復(fù)原有的油壓，不斷的這樣循環(huán)（每秒可達(dá)510次），始終使車輪處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)而又有最大的制動(dòng)力矩。 沒(méi)有安裝ABS的

5、汽車，在行駛中如果用力踩下制動(dòng)踏板，車輪轉(zhuǎn)速會(huì)急速降低，當(dāng)制動(dòng)力超過(guò)車輪與地面的摩擦力時(shí)，車輪就會(huì)被抱死，完全抱死的車輪會(huì)使輪胎與地面的摩擦力下降，如果前輪被抱死，駕駛員就無(wú)法控制車輛的行駛方向，如果后輪被抱死，就極容易出現(xiàn)側(cè)滑現(xiàn)象。 提示：在遇到緊急情況時(shí)，制動(dòng)踏板一定要踩到底，才能激活A(yù)BS系統(tǒng)，這時(shí)制動(dòng)踏板會(huì)有一些抖動(dòng)，有時(shí)還會(huì)有一些聲音，但也不能松開(kāi)，這表明ABS系統(tǒng)開(kāi)始起作用了。,牽引力控制系統(tǒng)(ASR):全稱是Acceleration Slip Regulation，或驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)。汽車在光滑路面制動(dòng)時(shí)，車輪會(huì)打滑，甚至使方向失控。同樣，汽車在起步或急加速時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪也有可能打滑，在

6、冰雪等光滑路面上還會(huì)使方向失控而出危險(xiǎn)。牽引力控制系統(tǒng)就是針對(duì)此問(wèn)題而設(shè)計(jì)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(méi)有ASR的汽車加速時(shí)驅(qū)動(dòng)輪容易打滑；如是后驅(qū)動(dòng)的車輛容易甩尾，如是前驅(qū)動(dòng)的車輛容易方向失控。有ASR時(shí)，汽車在加速時(shí)就不會(huì)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(jiǎn)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?yàn)镋SP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

7、類似的系統(tǒng)，如日產(chǎn)研發(fā)的車輛行駛動(dòng)力學(xué)調(diào)整系統(tǒng)（Vehicle Dynamic Control 簡(jiǎn)稱VDC），豐田研發(fā)的車輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)（Vehicle Stability Control 簡(jiǎn)稱VSC），本田研發(fā)的車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（Vehicle Stability Assist Control 簡(jiǎn)稱VSA），寶馬研發(fā)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)（Dynamic Stability Control 簡(jiǎn)稱DSC）等等。,電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESP):電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)其實(shí)就是牽引力控制系統(tǒng)的升級(jí)版本，牽引力控制系統(tǒng)只對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力輸出進(jìn)行控制，而電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)則會(huì)對(duì)四個(gè)輪子的都進(jìn)行控制。不但控制驅(qū)動(dòng)輪，而

8、且可以控制從動(dòng)輪。如后輪驅(qū)動(dòng)汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過(guò)度的情況，此時(shí)后輪會(huì)失控而甩尾，ESP便會(huì)通過(guò)對(duì)外側(cè)的前輪的適度制動(dòng)來(lái)穩(wěn)定車輛。轉(zhuǎn)向不足時(shí)，為了校正循跡方向，ESP則會(huì)對(duì)內(nèi)后輪制動(dòng)，從而校正行駛方向。,自適應(yīng)定速巡航系統(tǒng)（ACC）:為速度控制系統(tǒng)，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等。其作用是: 按司機(jī)要求的速度合開(kāi)關(guān)之后，不用踩油門(mén)踏板就自動(dòng)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(dòng)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(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的供油量便由電腦控制，電腦會(huì)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(wú)需操縱油門(mén)減輕

9、了疲勞,同時(shí)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(shí)定速 巡航會(huì)被自動(dòng)解除。,被動(dòng)安全是指汽車在發(fā)生事故以后對(duì)車內(nèi)乘員的保護(hù)，如今這一保護(hù)的概念已經(jīng)延伸到車內(nèi)外所有的人甚至物體。,被動(dòng)安全在汽車安全中起到主要作用。 如：在汽車受到撞擊時(shí)，安全氣囊能不能彈開(kāi)，車身是否耐撞都是涉及到汽車被動(dòng)安全技術(shù)。所以說(shuō)被動(dòng)安全技術(shù)越高，其汽車的安全性就越高。,汽車碰撞,汽車被動(dòng)安全性的評(píng)定方法,圖 右側(cè)通行的轎車碰撞事故類型分布,正面碰撞占64以上，其中50%是車前左側(cè)（右側(cè)通行）。 側(cè)面碰撞是第二種常見(jiàn)事故類型。 大客車追尾碰撞比例高于轎車，大客車右后角更容易被碰撞。

10、,圖 轎車碰撞事故類型分布,從撞車速度來(lái)看，正面撞車速度高于側(cè)向撞車和追尾碰撞。 有50%以上的正面碰撞事故的速度高于60km/h，而90的追尾碰撞事故的速度低于30km/h。,圖 撞車中轎車駕駛員受傷過(guò)程,圖 撞車中轎車前排乘客受傷過(guò)程,事故中頭、胸、下腹和脊椎等部位傷害是主要致死原因。,1-頭 2-面部 3-頸 4-胸部 5-上肢 6-腹部 7-下肢,圖 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：,研究汽車內(nèi)部被動(dòng)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(diǎn)，因此適用于一般的大批量

11、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(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn) 塑料材料車身部件則具有重量輕、防銹的特點(diǎn) 現(xiàn)在汽車的保險(xiǎn)杠幾乎都是樹(shù)脂制成的,1.安全車身,軟防護(hù)派 以日本的豐田等汽車公司以安全碰撞實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，強(qiáng)調(diào)的是安全設(shè)計(jì)的重要，也就是被不少汽車愛(ài)好者稱為的“軟防護(hù)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(shí)車內(nèi)乘員的保護(hù)主要通過(guò)車體結(jié)構(gòu)的潰縮實(shí)現(xiàn)，通過(guò)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。,硬防護(hù)派 從人們的直觀印象來(lái)說(shuō)，車身鋼板越厚越硬、車室結(jié)構(gòu)越堅(jiān)固，在發(fā)生事故時(shí)變形量也就會(huì)越小，安全性自然更高。的確，同

12、樣尺寸的車在互相的碰撞中，“體重”往往具有優(yōu)勢(shì)。在不少消費(fèi)者心目中，以德國(guó)車為代表的歐洲車是“硬防護(hù)派”的代表。歐洲車的造車?yán)砟钆c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(mén)雙防撞板，其強(qiáng)度與焊接門(mén)不可同日而語(yǔ)。,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),為了降低正面碰撞時(shí)的減速度，在轎車前部做成折疊變形區(qū)。這樣，在撞車時(shí)可提供400mm700mm的變形行程，通過(guò)前部折疊區(qū)的變形來(lái)吸收撞車時(shí)的動(dòng)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),后部撞車的速度較低，轎車后部折疊區(qū)的變形過(guò)程約為300500mm。備胎后置有助

13、于減小沖撞加速度，而油箱位置則必須避開(kāi)折疊區(qū)。 行李箱蓋邊緣不能穿過(guò)后窗而撞入車內(nèi)。,1.安全車身,側(cè)向碰撞時(shí)，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(yuǎn)小于前部和后部，因而引起的車內(nèi)的嚴(yán)重變形對(duì)乘客傷害的危險(xiǎn)性很高。 傷害危險(xiǎn)性很大程度上取決于轎車側(cè)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(立柱和車門(mén)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(mén)內(nèi)板的設(shè)計(jì)。 應(yīng)保證主撞車不致侵入被撞車的乘員空間。,1.安全車身,轎車駕駛員和前排乘客多用三點(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，賽車乘員則用四點(diǎn)式。,2.限制乘員位移,圖 安全帶形式,在正常行駛時(shí)，安全帶可以任意

14、伸長(zhǎng)而不妨礙駕駛員的操作和乘員的基本活動(dòng)。 安全帶的慣性式鎖緊裝置只要拉伸速度超過(guò)設(shè)計(jì)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,為了避免在嚴(yán)重事故時(shí)乘員過(guò)分前移，在安全帶上增設(shè)了收緊器。 在碰撞時(shí) 收緊器被觸發(fā) 收緊作用的時(shí)間約為5ms 乘員最大前移距離約1cm 因而減小了汽車和乘員間的速度差。,2.限制乘員位移,前部氣囊(airbag)在發(fā)生碰撞時(shí)，被以突然爆炸方式充氣，在乘員與氣囊接觸前充滿。 氣囊與乘員接觸時(shí)，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

15、吸收能量，這時(shí)至少在很大程度上可以減小乘員頭部和胸部損傷。 駕駛員前部氣囊容積5060L，應(yīng)在3035ms時(shí)間內(nèi)充滿氮?dú)?；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,圖4-73 乘員前部防護(hù) 1-安全帶收緊器2-前排乘員氣囊 3-駕駛員氣囊4-傳感器和備用電源,駕駛員的最大前移空間通常為12.5cm，氣囊放氣時(shí)間約100ms，碰撞和能量吸收全過(guò)程約在150ms內(nèi)完成。,2.限制乘員位移,側(cè)面氣囊裝在車門(mén)或座椅架上 由于乘員與向內(nèi)移動(dòng)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(shí)間不得超過(guò)3ms，充滿時(shí)間應(yīng)小于10ms。,2.限制乘員位移,影響安全帶收緊

16、器和氣囊保護(hù)效果的決定因素是在準(zhǔn)確的時(shí)間觸發(fā)。就氣囊來(lái)說(shuō)，要使乘員在氣囊仍然處于充滿狀態(tài)并開(kāi)始放氣時(shí)與其接觸。 電子控制的觸發(fā)裝置通過(guò)加速度傳感器來(lái)檢測(cè)碰撞過(guò)程中減速力的大小，在識(shí)別碰撞類型后（如正面、橫向或成一定角度碰撞），迅速準(zhǔn)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,側(cè)面氣囊利用壓力傳感器來(lái)檢測(cè)側(cè)向碰撞造成車門(mén)變形引發(fā)的壓力上升，觸發(fā)氣體發(fā)生器。 兩側(cè)使用相互獨(dú)立的傳感器，分別檢測(cè)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,在乘坐區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)必須保證在乘員生存空間內(nèi)沒(méi)有致傷部件。 由于人體尺寸的差異，乘員乘坐姿勢(shì)的不同，生存空間的形式也各不相向。,

17、在前座椅上一個(gè)穿過(guò) 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的頭枕調(diào)整,從前面看,從側(cè)面看,只有汽車停下來(lái)后， 才允許松開(kāi)安全帶。,按壓安全帶鎖扣上的紅色按鈕,用手將安全帶送回。,在轎車與行人碰撞過(guò)程中，首先行人腿部撞到保險(xiǎn)杠上，然后骨盆與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端接觸，最后頭部撞到發(fā)動(dòng)機(jī)罩或擋風(fēng)玻璃上。 這時(shí)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(diǎn)越靠近風(fēng)擋玻璃。 由于汽車制動(dòng)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,決定行人傷害嚴(yán)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 行人

18、/轎車碰撞結(jié)果統(tǒng)計(jì),1.轎車與行人的碰撞,汽車前后均應(yīng)裝保險(xiǎn)杠。設(shè)計(jì)合理的保險(xiǎn)杠不僅應(yīng)考慮內(nèi)部被動(dòng)安全性，也要顧及外部被動(dòng)安全性。 從減輕事故中受傷程度看，行人與保險(xiǎn)杠的碰撞部位在膝蓋以下為好，希望保險(xiǎn)杠降低。保險(xiǎn)杠過(guò)低，會(huì)加大頭部在發(fā)動(dòng)機(jī)罩或擋風(fēng)玻璃上的撞擊速度。 保險(xiǎn)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(xiǎn)杠應(yīng)該沒(méi)有尖角和突出部，并且適當(dāng)軟化。,1.轎車與行人的碰撞,從安全角度看，發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端圓角半徑應(yīng)大些，機(jī)罩高度低，擋風(fēng)玻璃傾角小。 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(shí)應(yīng)位于發(fā)動(dòng)機(jī)罩下，不設(shè)導(dǎo)雨槽等。,1.轎車與行人的碰撞,發(fā)動(dòng)機(jī)罩前端圓滑過(guò)渡無(wú)棱角,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(shí)，轎車損壞比載貨汽車嚴(yán)重得多。 特別是兩者尺寸相差懸殊時(shí)，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(dòng)安全性,載貨汽車與行人相撞造成的傷亡遠(yuǎn)比轎車嚴(yán)重。 這是因?yàn)橐淮闻鲎仓?，無(wú)論是長(zhǎng)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)動(dòng)機(jī)罩上翻轉(zhuǎn)過(guò)程