汽车安全复习PPT课件

1、 2001-2011全国交通事故统计情况第1页/共57页 万车死亡率是交通事故死亡人数与机动车拥有量(以车辆计)的比值。以1995年为例，发达国家万车死亡率一般在5人/万辆以下，其中法国为3.5人/万辆，美国为2.1人/万辆，日本为1.6人/万辆，而发展中国家的万车死亡率普遍比发达国家高出数倍，如韩国为12.2人/万辆，土耳其11.3人/万辆，阿尔及利亚最高达18.68人/万辆。虽然我国机动车保有量较低，但是1995年我国机动车万车死亡率仍然高达22.48人/万辆，2003年则降到了10.8人/万辆。第2页/共57页汽车安全保障体系汽车安全保障体系第3页/共57页 美国联邦机动车安全法规(FM

2、VSS)特点 法规内容齐全，指标较先进； 法规修订较快，也比较灵活； 法规与SAE、ASTM、ANSI标准联系密切，多半采用或引用这些标准。 美国的机动车安全法规可以说是世界上最完善的法规体系之一，从各个方面规定了对乘员和行人的保护及车辆应该具有的避免事故的性能。FMVSS：Federal of Moter Vehicle Safety Standard各国汽车安全法规(标准)对比与分析 第4页/共57页 欧洲汽车法规特点 二战后制定的EEC指令和ECE法规。 ECE法规非常重视灯光和信号装置的安全性。 ECE法规在保证汽车安全性、环保及节能的基础上，更加重视法规的协调性、适应性和可操作性。E

3、EC：European Economic CommunityECE：Economic Commssion for Europe各国汽车安全法规(标准)对比与分析第5页/共57页 日本汽车法规特点 法规最早，充分吸收了FMVSS和ECE等标准法规的长处，结合国情，形成了自己的比较健全的道路车辆安全标准体系。 由于国土狭窄，特别重视车辆、行人、摩托车之间的安全，因此对汽车外部突出物等的规定特别详细。各国汽车安全法规(标准)对比与分析第6页/共57页 我国汽车强制性标准体系的特点 1995年，我国将涉及汽车安全、环境保护和节能方面的66项标准纳入汽车强制性标准体系，其中主动安全37项，被动安全13项

4、，预防火灾4项，环保及节能标准13项。 参照欧美法规，强调安全、环保和节能控制。各国汽车安全法规(标准)对比与分析第7页/共57页汽车主动安全性 汽车的主动安全性系指汽车防止事故发生的能力，包括汽车行驶安全性，环境安全性，感觉安全性，操作安全性。 第8页/共57页汽车制动原理1制动盘 2制动卡钳 3 制动液 4制动踏板 5 主动主缸6 制动轮缸 7 制动盘第9页/共57页制动性的评价指标制动性的评价指标制动时汽车的方向稳定性制动效能的恒定性制动效能制动减速度制动距离抗热衰退性能失去转向能力侧滑跑偏水衰退性能第10页/共57页N踏板力，N踏板力，制动制动时车轮的受力时车轮的受力 地面地面制动力、

5、制动器制动力与附着力的关系制动力、制动器制动力与附着力的关系C第11页/共57页现象分析滑动率s：车轮运动中从滚动至滑动过程滑动成分所占的比例mgF,mgF%,100urus%100s0100s00srumaxbpbbww0rwww0rw边滚边滑纯滑动纯滚动bmgFSS1520100S第12页/共57页第四节 汽车的制动性效能及其恒定性第13页/共57页机构滞后时间制动力增长时间最大制动减速度初始车速jvvs92.25)(6 . 31200 22制动器的起作用时间第14页/共57页第四节 汽车的制动性效能及其恒定性汽车的制动距离起始的制动速度制动器的起作用时间最大制动减速度附着力制动器的结构踩

6、踏板的速度第15页/共57页第四节 汽车的制动性效能及其恒定性21)(112ttdttatta平均减速度)(92.25)(MFDD22beebssuu我国行业标准ECE R13整个制动时间的2/3制动压力达到最大压力的75时刻0.8u00.1u0u0 ue的距离u0 ub的距离第16页/共57页第五节 制动时汽车的方向稳定性制动过程制动跑偏后轮侧滑前轮失去转向能力制动时的方向稳定性向左、向右偏驶一轴或两轴横向移动不能按照给定方向行驶第17页/共57页第五节 制动时汽车的方向稳定性汽车的制动跑偏制动跑偏受力图制动跑偏左、右轮的制动器制动力不相等悬架导向杆系与转向系拉杆干涉制造原因设计原因FX1l

7、FX1rFX2lFX2rFju2u1FY1FY2质心位置的左右不对称总体设计第18页/共57页 侧滑：制动时某一轴或双轴发生横向移动的现象 最危险的情况是在高速制动时，后轴发生侧滑，此时，汽车易发生不规则的急剧回转运动而失去控制。第五节 制动时汽车的方向稳定性影响侧滑的因素：路面附着系数、车轮抱死及抱死顺序、制动初速度、载荷及载荷转移、侧向力源。第19页/共57页第五节 制动时汽车的方向稳定性制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失后轴侧滑汽车剧烈的回转运动汽车调头后轴车轮抱死前轴车轮不抱死前轴车轮抱死前后轴车轮同时抱死防止后轴侧滑汽车失去转向能力第20页/共57页

8、 紧急制动汽车会失去转向能力或产生滑移。严重时会旋转甚至掉头，失去汽车的运动控制，这些都极易造成严重的交通事故。为此，在传统的制动系统中附加ABS系统。 ABS：Anti-Lock Braking System，通过控制装置，对汽车制动过程中车轮的状态进行检测和有效控制，不断调节系统制动力，使车轮尽可能处于最佳运动状态，从而使汽车具有良好的抗侧滑能力和最短的制动距离，以提高汽车制动时的稳定性和安全性。第六节 车轮防抱死制动系统 (ABS) 第21页/共57页 第22页/共57页ABS的作用缩短制动距离改善制动过程的方向稳定性保持制动过程的操纵稳定性减轻驾驶员的紧张程度延长轮胎的使用寿命第六节

9、车轮防抱死制动系统 (ABS) 第23页/共57页 操纵稳定性包含“操纵性”、“稳定性”两方面含义。 操纵性是指汽车能够确切地响应驾驶员转向指令的能力； 稳定性是指汽车受到外界扰动（路面或突然振动扰动）后恢复原来运动状态的能力。汽车操纵稳定性第24页/共57页 汽车总质量大小、转动惯量及轴荷分配 轴距与轮距 悬挂系统的导向机构 前轮定位参数 轮胎的侧偏特性 转向盘的力特性及转向系的刚度； 车辆空气动力学特性影响汽车操纵稳定性的主要因素第25页/共57页 其他，如车轮动平衡、路面摩擦系数等。 另外，还受到路面特性，如道路不平度、纵向和横向的坡度、左右车轮附着差异、环境因素（横向风）以及驾驶员操作

10、技能等使用因素的影响。 第26页/共57页1.轮胎侧偏现象 轮胎的侧偏现象，是指当车轮有侧向弹性时，即使没有达到附着极限，车轮行驶方向也将偏离车轮平面的方向。 若要使汽车在受横向风和道路横向坡度引起的侧向力作用而仍能保持其直线行驶的方向不变，那么就要求轮胎在一定侧偏角下的侧偏力和回正力矩较大，也即轮胎具有较大的侧偏刚度和回正刚度。第27页/共57页第28页/共57页 （1）轮胎结构参数、结构形式 （2）扁平率 （3）轮胎的滚动速度 （4）路面情况 （5）轮胎的充气压力影响轮胎侧偏特性的因素第29页/共57页 汽车的前轮定位是指前轴、主销、前轮三者组装的相对位置关系，前轮定位包括：主销内倾主销后

11、倾前轮外倾前轮外束这些参数是影响转向运动的主要参数，他们共同作用可以保持汽车直线行驶的稳定性、转向操纵轻便、转向轮每一瞬间接近正前方滚动而无滑动，以减轻轮胎磨损。2.前轮定位参数对汽车操纵稳定性的影响第30页/共57页 汽车的感觉安全性是指在汽车上设置特有设备或者考虑一定的特殊要求，如照明设备、声响报警设备、驾驶员的直接和间接视线，便于驾驶员能掌握汽车的运行状况和道路情况，做出正确判断以减少交通事故的能力。感觉安全性第31页/共57页 3倍：夜间、白天 30：良好照明、没有照明或不良照明 因而，改善汽车灯光产品的品质，对汽车的行驶安全具有重大意义。 一 汽车灯光第32页/共57页 前端照明 后

12、端照明 车辆内部照明信号设备照明设备的功能第33页/共57页 近光灯用于会车时的道路照明，对近光光束的要求是相互矛盾的两个方面：一个是防止迎面来车驾驶员的眩目要求光束要低、要暗；另一个是保证良好的道路照明要求光束要高、要亮前照灯第34页/共57页 人眼视野特性 0 km/h 180 40 km/h 100 75 km/h 65 100 km/h 40 视野技术发展趋势 电子技术 摄像机 GPS 视野辅助设施二. 汽车视野第35页/共57页 第36页/共57页如何提高和改善汽车视野的性能 (1)车身设计 扩大风窗玻璃的有效透明区的面积 减小立柱的投影长度 A柱 减低发动机盖的高度，减少发动机盖的

13、伸出长度第37页/共57页(2)座椅布置 调节位置(3)气候适应性设计 刮水器、洗涤器、除霜装置、除雾装置、遮阳板、侧窗除霜器、安装电热式后视镜、自动动作的刮水器 15-45次/分(4)后视镜设计 进行变曲率设计(5)显示的识别性 第38页/共57页 (6)与灯光的匹配设计(7)驾驶员的视力 辩色力第39页/共57页第4章 被动（碰撞）安全性 被动安全性系指发生事故时，汽车保护乘员的能力。为确保乘员的安全，车身结构及乘员约束系统的性能都非常重要。 汽车被动安全部件有：车身结构、安全带、气囊、能量吸收式转向柱、座椅、头枕及内饰件等。第40页/共57页车身应有如下功能: 1 为了尽量缓解乘员受到的

14、冲击，必须尽可能地缓和和吸收车辆及乘员的运动能量； 2 在确保乘员的有效生存空间的同时，还必须保证碰撞后乘员易于逃脱和容易进行车外救护。1 车身设计与安全性第41页/共57页 考虑撞车安全性的车身结构设计的基本思想是利用车身的前、后部有效地吸收撞击能量,车室要坚固可靠，确保乘员的有效生存空间。奔驰公司将这种思想称为安全室构造准则。第42页/共57页 低速（8km/h）碰撞安全对策正面碰撞（48km/h）安全对策后面碰撞安全对策翻车安全对策 火灾安全对策 典型碰撞安全对策第43页/共57页 模拟计算方法 多刚体动力学 动态大变形非线性有限元法 实例第44页/共57页 SRS（ Supplemen

15、tal Restraint System):汽车辅汽车辅助约束系统：助约束系统： 当汽车发生碰撞等事故时可降低乘员严重伤害的保当汽车发生碰撞等事故时可降低乘员严重伤害的保护系统，它包含护系统，它包含安全带安全带和和安全气囊安全气囊。汽车辅助约束系统汽车辅助约束系统第45页/共57页 安全气囊可使事故死亡率下降安全气囊可使事故死亡率下降18左右，它与安全带配合使用可使事故死亡率左右，它与安全带配合使用可使事故死亡率下降下降47左右。左右。 单独使用安全带可使驾驶员事故死亡率下降单独使用安全带可使驾驶员事故死亡率下降42%左右。左右。第46页/共57页安全气囊安全气囊 随着科技的进步，人们又研制出

16、安全带的辅助设施随着科技的进步，人们又研制出安全带的辅助设施安安全气囊。其工作的原理是当车辆发生碰撞时，控制模块快全气囊。其工作的原理是当车辆发生碰撞时，控制模块快速对信号做出处理，确认发生碰撞的严重程度已超出安全速对信号做出处理，确认发生碰撞的严重程度已超出安全带的保护能力，控制气体发生器，产生气体，使气囊迅速带的保护能力，控制气体发生器，产生气体，使气囊迅速膨胀，使乘员的头、胸部直接与较为柔软有弹性的气囊接膨胀，使乘员的头、胸部直接与较为柔软有弹性的气囊接触，从而通过气囊的缓冲作用减轻乘员的伤害。触，从而通过气囊的缓冲作用减轻乘员的伤害。第47页/共57页安全气囊的动作过程安全气囊的动作过

17、程第48页/共57页 安全气囊系统的组成安全气囊系统的组成控制装置 气体发生器 气袋传感器电子控制系统触发装置第49页/共57页 安全气囊系统的设计准则 正碰撞气囊来的设计准则，“127mm-30ms”，让气囊在最佳点火时刻点火，以使乘员得到最理想的保护。其中，127mm(297-152)乘员头部向前移动距离，30ms是气囊点火到完全展开的时间。 所谓最佳的点火时刻，是指气囊在充满气体（完全展开）时，乘员头部刚好与之接触。当乘员头部向前移动127mm这一时刻的前30ms（毫秒）为气囊的最佳点火时间。如果点火时间过晚，也就意味着在气囊打开的途中，乘员与之接触，高速充气膨胀的气囊必然会对乘员造成伤

18、害，而且气囊过高的表面温度也会灼伤乘员的脸。 第50页/共57页 防撞伤防撞伤措施：在汽车发生碰撞时，使转向系的有关零部件产生措施：在汽车发生碰撞时，使转向系的有关零部件产生塑性变形、弹塑性变形、弹性变形、某些零件相互分开并不能传递运动和动力性变形、某些零件相互分开并不能传递运动和动力或者或者利用零部件之间的摩利用零部件之间的摩擦擦等来实现吸收冲击能量。等来实现吸收冲击能量。 能量吸收式转向柱：除了能满足转向柱常规的功能外，在汽车发生正面碰撞能量吸收式转向柱：除了能满足转向柱常规的功能外，在汽车发生正面碰撞时，能够有效地吸收碰撞能量，防止或减少碰撞能量伤害驾驶员。时，能够有效地吸收碰撞能量，防止或减少碰撞能量伤害驾驶员。能量吸收式转向柱第51页/共57页 概述 零部件台架试验方法及实验设备 零部件模拟碰撞试验方法与设备 实车碰撞试验方法与实验设备第52页/共57页汽车安全设计车顶车顶翻滚翻滚车顶强度车顶强度前撞前撞FMVSS208新车评估新车评估保险公司保险公司车与车协调车与车协调传感器传感器