1引言
在现代社会中,汽车已成为人们日常工作和生活中不可缺少的交通工具。近年来,汽车碰撞安全性显得愈来愈重要。这是因为,目前世界上每年不少人在汽车碰撞事故中丧生,而且这个数字在逐年增加。因此,无论是设计师或是消费者都把安全性作为衡量汽车优劣的重要依据。不但从事汽车设计、制造、维修的专业人员要学习研究汽车的安全理论知识,用以提高汽车产品的安全技术水平和质量,,特别是安全性能,使用者应该全面的了解,才能更好的使用和驾驭汽车,为自己造福。
现代汽车技术的发展的主要方向是安全、环保和节能,世界各国都在围绕这三个方面开展大量研究开发工作。其中对人类生命财产有直接关系的是汽车安全。现在人们对汽车的安全性越来越重视。其中汽车的安全性包括被动安全性和主动安全性。
本课题主要探究汽车被动安全与主动安全技术的探究如被动安全装置安全车身设计、完善的安全带系统等和主动安全装置防抱死系统、牵引控制系统等。主要对被动安全装置安全气囊系统(SRS)和主动安全装置防抱死制动系统(ABS)的探究。
2被动安全
汽车被动安全技术是指一旦事故发生时,保护车辆内部乘员及外部人员,使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后伤害减轻与防护技术等被动安全是指在发生意外碰撞事故时,如何对驾驶司机和乘客进行保护,尽量减少其伤害的保护装置。尽管随着科学技术的发展,汽车主动安全技术在交通安全中起着越来越大的作用,但仍然不可避免发生意外情况。此时,汽车被动安全技术将是避免乘员伤亡的唯一保障。因此,汽车被动安全技术的开发研究仍将是汽车安全技术研究的热点之一。我国也应有计划、有步骤地发展现代汽车被动安全技术目前成熟和有效的被动安全技术大致可以概括为以下几个方面:
2.1安全车身设计
车身安全性显得愈来愈重要。这是因为,目前世界上每年不少人在汽车碰撞
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事故中丧生,而且这个数字在逐年增加。当碰撞不可避免地发生时,我们求神拜佛是没有用的,只能依靠汽车的被动安全装置来保护自己。除了安全带、安全气囊等,车身结构才是最基础、最重要的。
提高汽车整车安全。汽车在使用时,汽车结构设计、驾驶水平、以及道路条件等因素都可能影响行车安全,而影响汽车安全的因素存在时,会使汽车行驶稳定大大降低车身的主要作用是提供安全舒适环境,保证行车安全;采用高效吸能变形技术和安全框架的结构设计可提供车身的刚性由周边至乘客舱逐渐增大这样在车碰撞时,车身的周边产生一定的损坏和变形以便吸收碰撞能量,尽量使乘客舱不变形和完好无损提高最大的逃生空间,在设计车身时着重加固乘客舱部分,消弱汽车头部和尾部车身,内部的防护是为了减轻汽车碰撞时乘客的伤亡。当汽车碰撞时头部或尾部被压扁变形同时吸收碰撞能量,从而客舱不产生变形或产生很小的变形以保护成员完全[1]。车身内部的防护原则是力求避免在汽车碰撞时乘员与车身内部刚硬的零件相撞击。
2.2安全玻璃
安全玻璃有两种,一种是钢化玻璃,另一种是夹层玻璃。汽车除了前挡风之
外其他均为钢化玻璃。钢化玻璃是在玻璃处于炽热状态下使之迅速冷却而产生预应力强度较高的玻璃,钢化玻璃破碎时分裂许多无锐边的小块,不易伤人。夹层玻璃共有三层,中间层韧性强并有粘合作用,被撞击破坏时内内层和外层仍粘附在中间层上,不易伤人。汽车用的夹层玻璃,中间层加厚一倍,有较好的安全性能而被广泛采用。目前夹层玻璃中应用了塑化玻璃,撞裂不会有夹锐角,而是成圆粒装,不会对车内成员和路人造成伤害。
2.3可翻滚下潜式横置发动机
横置发动机给了前厢更多的皱折空间,在受前方撞击时发动机可翻滚下潜,吸收并分解撞击能量,同时可避免发动机侵入驾驶室[1]。
2.4防侧撞韧性稳定横杆
侧撞发生时车门很容易受到撞击而变形,从而直接伤害到乘员。为了提高汽车的安全性能,在汽车两侧夹层中间放置一两根非常坚固的钢架,而这侧门防撞杆能大大减轻侧门的变形程度,从而减少撞击对乘员的伤害。
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2.5完善的安全带系统
所有的座椅位置均配备三点式蜷缩式安全带和安全带预张紧器,前座椅安全带还配备张紧力限制器,并且上部固定点的高度可以自动调节。预紧式安全带的特点是汽车发生碰撞事故的一瞬间乘员尚未向前移动时它首先拉紧织带,立即将乘员紧紧的绑在座椅上,然后锁紧织带防止乘员身体向前倾,有效的保护乘员的安全。预紧式安全带起主要作用的卷收器个普通的安全带不同,除了普通卷收器的收效带功能外还具有当车速发生急剧变化时,能在0.1秒左右加强对乘员的约束力[2]。
2.6安全气囊(SRS)
安全气囊的组成:传感器、电控单元(ECU)、气囊组件、安全气囊警告灯等组成。
传感器:传感器是安全气囊系统的主要控制信号输入装置。其作用是检测、判断汽车发生事故时的碰撞强度信号,并将此信号输入电控单元,电控单元根据传感器输入信号来判断是否引爆充气元件使气囊充气。
电控单元(ECU):安全气囊ECU是安全气囊系统的核心部件,其内容如图2-1。
图2-1 安全气囊 ECU结构图
1-能量存储装置 2-安全传感器总成 3-传感器触点 4-传感器平衡块5-四路插接器 6-逻辑模块 7-十三路插接器
主要由安全气囊逻辑模块、能量储存装置、连接器等组成。安全传感器一般与安全气囊ECU一起被制作在安全气囊控制组件中,通常安装在驾驶室变速杆前、后的装饰板下面。
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安全气囊ECU的电路图如图2-2所示,主要由安全气囊逻辑模块、信号处理电路、备用电源电路、保护电路和稳压电路等组成。
图2-2 安全气囊 ECU电路图
气囊组件:气囊组件主要由气体发生器、点火器和气囊等组成。其中驾驶员侧气囊组件位于转向盘中心处,前排乘员侧气囊组件位于仪表板右侧、杂物箱的上方。侧面气囊组件位于前排座椅的靠背里。
工作原理:安全气囊系统工作原理如图2-3所示。当汽车受到前方一定角度范围内的高速碰撞时。安装在汽车前端的碰撞传感器和与安全气囊ECU装在一起的安全传感器就会检测到汽车突然减速信号,使传感器触电闭合,将减速信号传送到安全气囊ECU,ECU根据设定程序对传感器检测的信号进行数字计算和逻辑判断,当检测到信号强度超过其设定值时,安全气囊ECU立即向气囊组件内的电爆管发出点火指令,引爆电爆管,点火剂受热爆炸,迅速产生大量热量,充气剂受热分解释放大量氮气充如气囊,气囊便冲开组件的装饰板向驾驶员和乘员,使驾驶员和乘员的头部和胸部压在充满氮气的气囊上,将人体与车内构件之间的碰撞变为弹性碰撞,并通过气囊产生变形吸收人体碰撞时所产生的动能,达到保护人体的目的[3]。
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