交通安全-第三章PPT课件.ppt

交通安全TrafficSafety 刘明辉Email liumh Tel 86670391 1 第三章汽车与交通安全 汽车被动安全性 发生交通事故后 汽车本身减轻人员受伤和货物受损的性能 分为内部被动安全性和外部被动安全性汽车主动安全性 汽车本身防止或减少道路交通事故发生的能力 主要取决于汽车制动性 行驶稳定性 操纵性 动力性及驾驶员工作条件 2 第三章汽车与交通安全 汽车性能及结构对交通安全的影响汽车被动安全技术汽车主动安全技术 3 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响操纵性 在驾驶员不感到过分紧张 疲劳的情况下 汽车能遵循驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶 稳定性 汽车遇到外界干扰时 能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力 高速车辆的生命线 4 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响稳态响应瞬态响应回正性直线稳定性转向轻便性抗侧翻能力 5 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响稳态响应 稳态 等速直线运动 等速圆周运动 稳态响应 在稳态下由于 干扰 操纵转向盘转向 横向风作用 路面不平等 而引起的车辆响应 等速圆周行驶的稳态响应称为汽车的稳态转向特性 汽车的稳态转向特性分为3种类型 不足转向 中性转向和过多转向 6 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响稳态响应在转向盘保持一固定转角 缓慢加速或以不同车速等速行驶时 随着车速的增加 不足转向 转向半径增大 中性转向 转向半径不变 过多转向 转向半径变小 7 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响稳态响应 具有不足转向特性的汽车操纵稳定性较好汽车转弯时 离心力与速度的平方成正比 与转弯半径成反比 转弯半径增大 离心力减小 有利于行车安全 中性转向 使用条件变化时 有可能变为过多转向特性 汽车通常设计成具有适度的不足转向特性 8 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响瞬态响应在等速直线行驶与等速圆周行驶这两个稳态运动之间的过渡过程便是一种瞬态 相应的瞬态运动响应称为瞬态响应 瞬态响应的好坏直接影响汽车的操纵稳定性 变换车道行驶 避让障碍行驶 对意外情况的处理时 驾驶员都会遇到猛打方向盘及迅速回正的问题 9 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响瞬态响应 反应时间 横摆角速度由0达到稳态横摆角速度的时间 进入稳态所经历时间 横摆角速度达到稳态值95 105 之间的时间 10 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响回正性汽车完成变道 避让 转弯等行为后要进行回正 要求汽车能自动回正 即驾驶员松开转向盘时 转向盘能迅速回正 回正性差的汽车不容易操纵 即操纵性不佳 11 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响直线稳定性直线行驶的汽车 驾驶员并没有转动转向盘 有的汽车会在某一车速或某一车速之上 甚至偶遇路面不平便会左右反复摆动 称为摆头 摆头使驾驶员紧张疲劳 汽车操纵稳定性变差 降低了行车安全性 12 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响转向轻便性 机动车运行安全技术条件 中要求转向时施加于转向盘外缘的最大切向力不得大于245N 当车辆转向桥轴载质量大于4000kg时 必须采用转向助力装置 13 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响抗侧翻能力侧翻临界状态 汽车在侧坡直线行驶时 当坡度大到使重力通过一侧车轮接地 而另一侧车轮的地面法向反作用力等于零 降低汽车质心高度 增加轮距 均可防止侧翻 14 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响提高汽车操纵稳定性的主要途径1 增加轮胎的侧偏刚性使后轮轮胎的侧偏刚性大一些 有利于不足转向通过提高后轮轮胎的充气压力来提高侧偏刚性选择轮胎类型来提高侧偏刚性 如子午线轮胎汽车装载时 适当增加前轮载荷 即汽车重心偏前 容易产生不足转向 15 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响提高汽车操纵稳定性的主要途径2 转向主销后倾和内倾转向轮定位中的主销后倾和主销内倾都有使车轮自动回正的作用主销后倾角太小 起不到自动回正作用 主销后倾角过大 会引起转向沉重主销内倾角过大 转向时会增加轮胎与地面的摩擦 16 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响提高汽车操纵稳定性的主要途径2 转向主销后倾和内倾 17 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响提高汽车操纵稳定性的主要途径3 减小前轮前束值降低前轮摆振 从而减轻汽车的摆头现象 提高汽车操纵稳定性汽车两个前轮的旋转平面不平行 前端略向内收 这种现象叫做前轮前束 两轮前端距离B 后端距离A 其差值即为前束值 18 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响提高汽车操纵稳定性的主要途径4 加装转向助力装置提高转向灵敏性和轻便性液压式和气压式带有感速机构的助力装置 车速越低 助力越大 车速越高 助力越小 19 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响操纵稳定性对道路交通安全的影响稳态转向特性 对于过多转向或中性转向的汽车 转向时驾驶员如果不能及时调整转角并降低车速 容易失控瞬态响应变化不及时 影响驾驶员的驾驶感觉车辆摆头使驾驶员疲劳 感觉汽车操纵性差转向轻便性 转向力过大 增加驾驶员的劳动强度 转向力小 转向发飘 驾驶员路感降低 20 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车制动性能及其对道路交通安全的影响汽车的制动性是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的性能 重大交通事故往往与制动距离太长 紧急制动时发生侧滑等情况有关 21 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车制动性能及其对道路交通安全的影响制动性包含的内容及评价制动效能 汽车在良好的路面上 以一定初速度制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度 制动距离 汽车速度为v时 从驾驶员开始操纵制动踏板到汽车完全停止所驶过的距离 制动距离与制动踏板力 路面附着条件 车辆载荷等因素有关 一般轿车和轻型载货车行驶车速高 要求制动效能也高 重型载货车行驶车速低 制动效能要求低 22 一次制动过程的时间反应时间操纵力增长时间协调时间减速度增加时间持续制动时间 23 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车制动性能及其对道路交通安全的影响制动性包含的内容及评价制动效能制动距离 制动距离 绝对安全距离 在前车突然停止时 保证后车不至于发生碰撞事故 相对安全距离 假设前后相邻两车以同样的减速度制动 决定汽车制动距离的主要因素 制动器起作用的时间 最大制动减速度 起始制动车速 24 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车制动性能及其对道路交通安全的影响制动性包含的内容及评价制动效能制动减速度 制动减速度与地面制动力有关 取决于制动器制动力及路面附着力 平均减速度 25 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车制动性能及其对道路交通安全的影响制动性包含的内容及评价制动效能的恒定性汽车频繁制动 或高速制动 制动器温度很快上升 摩擦力矩显著下降 制动器的热衰退 制动效能的恒定性主要指的是抗热衰退性能 一般用一系列连续制动时制动效能的保持程度来衡量 26 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车制动性能及其对道路交通安全的影响制动性包含的内容及评价制动时汽车的方向稳定性 制动时汽车的方向稳定性 汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力 主要表现为制动跑偏 侧滑和前轴失去转向能力 制动跑偏 汽车左 右车轮 特别是前轴左 右车轮制动器制动力不等 制造 调整误差造成 制动时悬架导向杆系与转向拉杆发生运动干涉 设计造成 侧滑 制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动 前轴失去转向能力 制动时前轴车轮先抱死 后轴车轮后抱死或不抱死 27 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车制动性能及其对道路交通安全的影响影响制动性能的因素及改善措施提高制动效能 制动助力装置 物理上改善制动装置的效率 加大制动踏板的杠杆比 减小制动总泵缸径 提高制动器摩擦片的摩擦系数 28 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车制动性能及其对道路交通安全的影响影响制动性能的因素及改善措施提高制动效能的恒定性 主要取决于制动器结构和制动器摩擦副的材料 自增力式制动器 制动效能好 热稳定性差 盘式制动器 冷却性好 29 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车制动性能及其对道路交通安全的影响影响制动性能的因素及改善措施提高制动时的方向稳定性 制动跑偏多由汽车技术状况不佳造成 可以维修调整 侧滑原因 车轮抱死及前 后轴车轮抱死的先后 路面附着系数 制动初速度 载荷和载荷前移 侧向力作用 30 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车制动性能及其对道路交通安全的影响制动性对道路交通安全的影响 重大交通事故通常与制动距离太长 紧急制动时发生侧滑及前轮失去转向能力有关 发生人身伤亡的交通事故中 在潮湿的路面上 约有1 3与侧滑有关 在冰雪道路上70 80 与侧滑有关 31 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎结构及特点 汽车轮胎几乎都是充气轮胎 胎体帘线排列方向不同 普通斜交轮胎和子午线轮胎 32 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎结构及特点子午线轮胎的优点 使用寿命长 滚动阻力小 附着性能好 缓冲性能好 负荷能力大 33 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎胎面花纹胎面花纹 普通花纹 越野花纹 混合花纹 34 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎胎面花纹 普通花纹细而浅 花纹接地面积大 耐磨性和附着性都较好 适用于比较好的硬路面 其中的纵向花纹散热性好 滚动阻力小 防横向滑移性好 操纵性好 噪声小 但防纵向滑移性差 雨天排水性差 易夹石 适用于高速行驶的车辆 轿车 货车都可选用 横向花纹仅用于货车 35 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎胎面花纹 越野花纹凹部深而且粗 在软路面上与地面附着性好 越野能力强 适用于矿山 建筑工地 适于越野车轮胎 越野花纹不宜在好路上使用 否则会加大花纹磨损 36 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎胎面花纹 混合花纹介于普通花纹和越野花纹之间 兼顾了两者的使用要求 中部为菱形 纵向锯齿形或烟斗形花纹 两边为横向花纹 适于城市 乡村之间的路面行驶的汽车 现代货车驱动轮也采用这种花纹的轮胎 37 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎与道路交通安全轮胎负荷与气压 根据汽车的最大总质量选择相应负荷的轮胎 轮胎在最大负荷状态下 均规定了其所允许的最大胎压 38 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎与道路交通安全轮胎的高速性能 许用额定车速来表示高速行驶时轮胎的适应性 选用轮胎时 选择大于或等于车辆最高车速的轮胎 驻波现象 轮胎达到某一旋转速度时 轮胎表面的变形来不及完全恢复 此时的车速称为临界车速 驻波导致滚动阻力急剧增加 轮胎迅速升温至危险温度 39 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎与道路交通安全轮胎的侧偏性能 侧偏力 回正力矩与侧偏角之间的关系 由于地面的侧向倾斜 侧向风或曲线行驶时的离心力 车轮中心将有侧向作用力 相应地在地面产生地面侧向反作用力 称为侧偏力 侧偏角 40 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎与道路交通安全轮胎的侧偏性能 侧偏角的大小与侧偏力的大小有关 侧偏角小于5 时 侧偏力与侧偏角成线性关系 侧偏刚度 41 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎与道路交通安全轮胎的水滑效应 当汽车在具有一定厚度水膜的路面上以较高速度行驶时 轮胎会浮在水面上打滑 丧失汽车的操纵性 制动性和驱动性 轮胎措施 提高轮胎充气压力 降低轮胎运动速度 选用排水性能好的轮胎花纹 路面措施 采用透水路面 做好中央分隔带的排水 适当提高路面横坡 及时排除路面积水 42 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车轮胎对道路交通安全的影响轮胎与道路交通安全轮胎的耐磨耐穿孔性 高速公路发生的交通事故中 因轮胎故障和使用不当造成的交通事故占事故总数的20 43 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响驾驶视野汽车视野包括直接视野 间接视野及依靠照明装置的夜间视野 驾驶视野是驾驶员行车时的视线范围 驾驶员在驾驶过程中 有80 的信息是靠视觉得到的 确保良好的驾驶视野是预防交通事故的必要条件 44 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响驾驶视野直接视野 前方视野 驾驶员在驾驶座位上 通过前风窗玻璃观察到的空间范围 汽生的驾驶视野取决于驾驶室车窗的尺寸 形状和支柱的结构 发动机罩与前挡泥板形状 驾驶室座椅的高度以及座垫与靠背的倾角等 为保证恶劣天气时仍具有必要的驾驶视野 车窗应装有雨刮器 除霜器等附加装置 为防止太阳光线对驾驶员造成眩目 驾驶室内应设有遮阳板 45 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响驾驶视野直接视野 前方视野 驾驶视野的盲区造成陷阱 可能导致交通事故 46 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响驾驶视野直接视野 前方视野 汽车前方视区的上限是前窗上部窗框 前方视区上限应能保证驾驶员在交叉口前看见红灯信号后 确保在停车线之前把车停下 前上方视区界限扩展过大 虽有利于驾驶员对信号灯的观察 但会因太阳光线的直射使驾驶员眩目 妨碍对前方情况的观察 因此要把前上方视区界限控制在适当范围内 看清信号灯所需的前上方最小视角 取决于汽车制动后车头距信号灯的距离 47 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响驾驶视野直接视野 前方视野 48 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响驾驶视野直接视野 前方视野 汽车前下方视区界限取决于前窗下部窗框的位置 对于长头型的汽车 则取决于发动机罩的位置和形状驾驶员靠挡风玻璃获得前方视野 对挡风玻璃的要求是其上部应具备防眩目装置 下部要有足够的前方视野 同时应遮断多余的不必要的视觉情报 以减轻驾驶员精神负担 一般来讲降低前下方视区界限可以扩大前方视区 有利于驾驶员观察前方情况 但是 如果过分向下方扩大前方视区 则会对驾驶员产生不良的心理影响 反而不利于安全行车 49 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响驾驶视野直接视野 侧方视野 驾驶员通过侧门玻璃或侧窗玻璃观察到的空间范围 乘用车 不超过9座的客车 和小型客车 10 17座 驾驶员视点位置较低 对侧方视野的要求不高 大客车及货车视点位置高 对侧方视野有很高的要求 除了加大右侧窗玻璃面积 还应在右侧窗玻璃下增加下窥窗 50 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响驾驶视野间接视野 汽车的间接视野指通过后视镜看到的汽车侧后方的区域 在超车 倒车 转弯 制动等行驶状态下 保证汽车有良好的间接视野很重要 影响间接视野的因素主要有后视镜的曲率 安装位置和尺寸一般汽车的车外后视镜都使用凸面镜 因为在同样外形尺寸条件下 用凸面镜比用平面镜看到的范围大 但凸面镜反射的形状失真 容易引起驾驶员对车速 距离判断错误 为兼顾可视范围和不失真两方面的要求 一般后视镜镜面的曲率半径应为500 600mm左右 51 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响汽车灯光 汽车灯光的作用是为汽车行驶提供照明并将其行驶状况向其他交通参与者发出信号 据统计全世界每年死于交通事故的人数超过100万 伤5000万人以上 夜间发生的交通事故人约是白天的3倍 具有良好照明条件的道路上发生交通事故的概率是没有照明或照明条件不良道路的30 52 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响汽车灯光前照灯 前照灯的作用是照亮汽车前方的道路 为安全快速行驶创造良好的照明条件 同时向其他车辆或行人等显示本车的存在 由于在很远以外即可发现前照灯灯光 便于其他车辆或行人发现 提前做好避让的淮备 前照灯包括近光灯 50m 和远光灯 100 150m 近光灯 当车辆前方有其它道路使用者时 不致使对方眩目或有不舒适感所使用的近距离照明灯具 远光灯 当车辆前方无其他道路使用者时 使用的远距离照明灯具远 近光灯有一个转换开关 夜间会车在没有路灯或照明不良的道路上 须互闭远光灯 改用近光灯 53 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响汽车灯光雾灯牌照灯倒车灯仪表灯转向信号灯制动灯前位灯和后位灯危险警告信号灯 54 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响 汽车的相关结构及装置对交通安全的影响指示装置温度表和温度报警信号装置燃油表车速里程表转速表机油压力表及警报信号装置制动系统故障信号装置制动防抱系统故障信号装置转向指示灯操纵件及信号装置前雾灯操纵件及信号装置后雾灯操纵件及信号装置 55 第二节汽车被动安全技术 汽车被动安全概述 发生交通事故后 汽车本身减轻人员受伤和货物受损的性能内部被动安全性 减轻车内成员受伤和货物受损外部被动安全性 减轻对事故所涉及的其他人员和车辆损伤的性能两方面的对策 提高汽车结构的安全性使用车内保护系统 56 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术乘员与汽车内部结构的碰撞分析 碰撞部位附近的车身发生变形 汽车产生非常大的减速度 在数百微秒乃至数十微秒的瞬间内停止运动 此时 车内乘员在惯性力作用下 仍以原有速度相对汽车向前运动 最后撞在车内结构物 如方向盘 仪表板 风挡玻璃等 上 汽车撞在固定物体上可称为一次碰撞 乘员撞在车内结构物上称为二次碰撞 车内乘员的伤害程度取决于二次碰撞的程度 二次碰撞的减速度越大 受害越严重 57 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术乘员与汽车内部结构的碰撞分析汽车碰撞时 乘员的伤害原因 汽车结构变形 汽车构件侵入乘员生存空间 由于汽车结构破坏等原因 成员的部分身体或全部身体暴露在汽车外面 汽车速度急剧减少 乘员由于惯性作用继续前移与汽车内部结构发生碰撞 58 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的结构措施安全车身 经得住碰撞的车身 和 吸收冲击的汽车前部及后部 提高窗框 门框 驾驶室前后壁顶棚 车门等处的变形强度利用车身的前 后部有效地吸收碰撞能量 车室要坚固可靠 确保乘员的有效生存空间 通过车身前部或后部的变形 来吸收碰撞时产生的冲击能量 并把冲击载荷加以分散 59 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的结构措施安全车身 经得住碰撞的车身 和 吸收冲击的汽车前部及后部 车前部构件的碰撞能量主要依靠物件的弯曲变形和压演变形来吸收汽车的前部结构要尽可能多地吸收撞击能量 使作用于乘员上的力和加速度降到规定的范围内 控制受压各部件的变形形式 防止车轮 发动机 变速箱等刚性部件侵入驾驶室 侧面碰撞时车身变形空间小 所以侧面碰撞受伤的危险性比正面碰撞高很多 60 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的结构措施安全座椅 结构设计合理 乘员有良好的坐姿和体压分布 乘坐舒适 有足够的强度和刚度 有良好的振动特性 适合人体的振动特点 座椅在整车上布置应使转向盘和其他操纵机构与驾驶员的距离 视野 头部间隙 腿部间隙等能适应不同身材的乘员 其布置应使在发生碰撞时能保证安全 结构与制造简单 有良好的经济特性 61 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的结构措施安全座椅 头枕 头枕是用来限制乘员头部相对于躯干向后移位的弹性装置 其作用是在发生碰撞事故 尤其是在追尾事故 时 可抑制乘员头部后仰 以防止或减轻对颈部的损伤 座椅头枕可分为固定式和可拆式两种 62 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的结构措施吸能转向柱 汽车发生正碰时 碰撞能量使汽车的前部发生塑性交形 位于汽车前部的转向柱在碰撞力的作用下向驾驶员的方向运动 这种运动的能量应通过转向柱以机械的方式予以吸收 另一方面 在汽车发生正碰时 驾驶员受惯性的影响有冲向转向盘的运动 驾驶员的运动能量一部分由约束装置如安全带 气囊等加以吸收 另一部分传递给转向盘和转向柱系统 这部分能量也要通过转向盘及转向柱系统予以吸收 吸收二次碰撞能量和驾驶员的部分惯性能量 除有足够的强度和刚度以保证的转向力传递外 发生碰撞时可以被压缩 63 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的结构措施吸能转向柱 64 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的安全装置安全带 1989年国内的部分厂家才开始试制安全带 1993年强制使用安全带条例开始实施在正面碰撞 追尾碰撞及翻车事故中安全带对乘员保护效果较好 尤其可减少对乘员头部和胸部的伤害 国外的一项研究表明 使用安全带后 驾驶员负伤率可降低43 52 副驾驶员负伤率可降低37 45 使用三点式安全带 在车速低于95km h的情况下 可避免死亡事故 65 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的安全装置安全带 66 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的安全装置安全带 两点式安全带 包括肩带和腰带 肩带是用于限制乘员上躯体向前运动的安全带 腰带是用于限制乘员下躯体向前运动的安全带 多用于后排座椅和中间座椅 三点式安全带 包括腰肩连续带和其他三点式安全带 腰肩连续带既能限制乘员躯体向前运动 又能限制其上躯体过度前倾 是一种最常用的安全带形式 其他三点式安全带的作用与腰肩连续带相同 只是腰带和肩带部分是分开的 全背带式安全带 其固定点多为4点 是在两点式安全带上在装两根肩带而成 全背式安全带对乘员保护性能最好 但实用性方面还存在一定问题 目前多用于赛车上 67 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的安全装置安全气囊 安全气囊作用是防止乘员在事故中与方向盘 仪表板等车内结构物接触 从而避免因二次碰撞而受伤 安全气囊对乘员的保护效果总的说来不如安全带 但它与安全带配合使用可大大降低事故中乘员的伤害指数 尤其可大大减轻驾驶员面部的伤害 据资料统计 安全气囊可使事故死亡率下降18 左右 与安全带配合使用可使事故死亡率下降47 左右 68 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的安全装置安全气囊 安全气囊的工作原理 安全气囊平时折叠收容于方向盘中央及仪表板下部 当车辆因发生事故而受到剧烈碰撞时 传感器触发气体发生器 后者产生大量气体充入气囊 使气囊迅速膨胀 挡在乘员与车内结构物之间 以缓和冲击并吸收碰囊能量 从而减轻伤害程度 69 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的安全装置安全气囊 在发生撞车事故前 乘员的运动是很快的 一般撞车0 03s后乘员便开始向前冲出 驾驶员经0 05 0 06s与方向盘接触 助手席上的乘员经0 07 0 08s与仪表板或前挡风玻璃触 因而安全气囊的膨胀必须在数十毫秒内成 才能发挥作用 70 第二节汽车被动安全技术 减轻乘员伤害的被动安全技术减轻乘员伤害的安全装置安全气囊 根据保护的乘员位置不同可把气囊分为驾驶员气囊 副驾驶员气囊和其他乘员气囊等几种 根据保护碰撞的方式不同又可将其分为正碰撞气囊 侧碰撞气囊及其他气囊等 驾驶员及副驾驶员的正碰撞气囊已经得到广泛采用 侧面碰撞气囊的应用也越来越广泛 71 第二节汽车被动安全技术 减轻行人伤害的被动安全技术汽车与行人的碰撞分析1 小客车与行人的碰撞 轿车与人碰撞 首先行人腿部碰撞到保险杠上 然后骨盆与发动机罩前段接触 最后头部撞到发动机罩或风挡玻璃上 此时行人被加速到车速 即所谓的 一次碰撞 由于汽车制动使行人与汽车分离 行人以与碰撞速度相近的速度撞到路面上 这是 二次碰撞 有的交通事故还发生行人被汽车辗压 这是 三次碰撞 72 73 第二节汽车被动安全技术 减轻行人伤害的被动安全技术汽车与行人的碰撞分析1 小客车与行人的碰撞 74 第二节汽车被动安全技术 减轻行人伤害的被动安全技术汽车与行人的碰撞分析2 载货汽车与行人的碰撞 载货汽车与行人相撞时造成的伤亡也比轿车严重 在一次碰撞中 无论是长头还是平头驾驶室的载货汽车 都不可能存在在轿车事故中的行人身体在发动机罩上的翻转过程 而是在很短的时间内行人被加速到货车速度 易造成人的伤亡 75 第二节汽车被动安全技术 减轻行人伤害的被动安全技术减轻行人伤害的结构措施1 保险杠及其改进措施 保险杠是汽车安全性的一个关键部件 为了减轻事故中受伤程度 行人与保险杠的碰撞部位应在膝盖以下为好 此时希望保险杠降低 但过低会加大人的头部在发动机罩或挡风玻璃上的撞击速度 因此保险杠高度一般为330 350mm较为适宜 另外 保险杠应没有尖角和突出部位 并应适当轮化 76 第二节汽车被动安全技术 减轻行人伤害的被动安全技术减轻行人伤害的结构措施2 发动机罩的结构及其改进措施 发动机罩前端圆角半径应大一些 机罩高度低一些 降低发动机罩的刚性可以降低头部与发动机罩的撞击力 采用可变性的发动机罩支撑结构3 改善汽车前端造型 采用流线型造型 在汽车与行人发生的交通事故中 1990年以前的车型导致重伤的比例是8 1990年以后的车型是2 77 第二节汽车被动安全技术 减轻行人伤害的被动安全技术行人安全防护新技术1 采用汽车前保险杠安全气囊和前风窗玻璃安全气囊2 采用自动弹出式发动机罩3 采用电子行人发射器和接收器 78 第三节汽车主动安全技术 汽车主动安全概述 又称积极安全技术 目的是 防止事故 汽车上避免发生交通事故的各种技术措施的统称 包括行驶安全 环境安全 感觉安全和操纵安全 行驶安全 通过设计制造使车辆具有最佳动态性能 同时要求汽车上与行驶安全有关的系统要有很高的可靠性 环境安全 汽车乘员的驾驶室环境 感觉安全 确保驾驶员得到必需的驾驶信息 操作安全 优化设计驾驶员的工作条件 使驾驶操作方便 79 第三节汽车主动安全技术 汽车主动安全装置与结构汽车制动安全装置 汽车制动系统的作用是使汽车迅速减速或停车 并保证驾驶员离开后汽车能可靠地停靠 每辆汽车的制动装置都包括若干独立的制动系统 主要为行车制动系统和驻车制动系统 经常在山区行驶的汽车 常装有辅助制动器 80 第三节汽车主动安全技术 汽车主动安全装置与结构汽车主动安全装置新技术1 汽车自动防撞装置信号采集系统 采用雷达 激光 声纳等技术自动测出本车速度 前车速度以及两车之间的距离 数据处理系统 计算机芯片对两车距离以及两车的瞬时相对速度进行处理后 判断两车的安全距离 如果两车车距小于安全距离 数据处理系统就会发出指令 执行机构 负责实施数据处理系统发来的指令 发出警报 提醒司机刹车 如司机没有执行指令 执行机构将采取措施 比如关闭车窗 调整座椅位置 锁死方向盘 自动刹车等 81 第三节汽车主动安全技术 汽车主动安全装置与结构汽车主动安全装置新技术1 汽车自动防撞装置美国的 大众机械师 杂志介绍了戴姆勒 克莱斯勒公司汽车防撞器的研究情况 1 能够自动测出前方障碍物的速度和距离 2 执行机构能够自动启动刹车装置 自动关闭车的侧窗 天窗 自动调整座椅位置 当乘客遭受撞击时 最大限度受到气囊的保护 3 能够感知车的行驶状态 如果传感器感到车在左右摇摆 或者感到车内的酒精浓度过高 它能够自动刹车或者自动锁死方向盘 82 第三节汽车主动安全技术 汽车主动安全装置与结构汽车主动安全装置新技术2 轮胎气压检测报警装置 由压力检测传感器 发射电路和接收报警电路组成 压力检测传感器和发射电路装配在轮胎气室内 压力检测传感器的输出接于发射电路的信号输入端 发射电路发射输出一无线信号至接收报警电路 由分别装配于各轮胎上的压力检测传感器实时采集各轮胎内的压力 在轮胎欠压时发射电路将欠压信号发射传输接收报警电路 司机可在任何时间任意地点方便的得知各轮胎内的承压状态 并且对欠压的轮胎能准确定位和及时发现 从而有效地防止了轮胎故障的发生 降低了交通事故的发生 83 第三节汽车主动安全技术 汽车主动安全装置与结构汽车主动安全装置新技术3 车辆巡航控制系统 车辆自动巡航即指当车辆在高速公路上行驶时 驾驶员即使不踏加速踏板 车辆仍可按驾驶员所希望的车速自动保持行驶的功能 运用该系统可以减轻驾驶员因长时间控制油门而产生的疲劳 从而减少或避免了交通事故的发生 同时又避免了不必要的油门变动 从而改善了车辆的燃料经济性和排放 在蜿蜒曲折的道路上或是在交通拥挤的路道上使用巡航控制是比较危险的 较滑的路面上最好不要使用巡航控制系统 84 第三节汽车主动安全技术 汽车制动防抱死 驱动防滑系统ABS Anti lockBrakingSystem 即防抱死制动系统 是在制动期间控制和监视汽车速度的电子控制系统 在汽车制动的过程中 它通过常规制动系统起作用 能够自动地控制车轮在旋转方向上的打滑 并把相应的滑移率控制在最佳范围之内 可提高汽车的主动安全性 ASR Anti SlipRegulation 即驱动防滑系统 也叫自动牵引力控制TCS TractionControlSystem 是一套在ABS基础上发展起来 与ABS一起对打滑的驱动轮进行控制的系统 85 第三节汽车主动安全技术 汽车制动防抱死 驱动防滑系统 在汽车的制动过程中 使汽车制动而减速行驶的外力是路面作用于轮胎胎面上的地面制动力 地面制动力取决于两个摩擦副的摩擦力 一是制动装置对车轮的摩擦力 即制动器制动力 另一个是轮胎与路面间的摩擦力 即地面附着力 只有当汽车有足够的制动器制动力及地面附着力时 才能获得足够的地面制动力 汽车制动过程中 车速和车轮转动线速度 轮速 之间存在着速度差 也就是车轮与地面之间有滑移现象 一般用滑移率S来表示滑移的程度式中 u 车速 w 轮速 86 第三节汽车主动安全技术 汽车制动防抱死 驱动防滑系统ABS的基本原理就是通过调节制动管路的压力 控制车轮制动器的制动力 使汽车在紧急制动时 轮速保持在适当的范围内 车轮滑移率控制在10 30 的稳定制动区段上 车轮不被抱死 既能保持最大的制动力 又能充分利用车轮附着力 大大提高制动效能 87 第三节汽车主动安全技术 汽车制动防抱死 驱动防滑系统目前 ASR常用的控制方法有两种 一是调整发动机加在驱动轮上的转矩的发动机控制 汽油机常通过控制燃油喷射量 点火时间 节气门开度来减低其输出转矩 柴油机常通过控制燃油喷射量来减低其输出转矩 二是对发生打滑的驱动轮直接施加制动的制动控制 如果驱动轮在不同附着系数的路面上 通过对打滑的驱动轮实施制动 降低滑移率 提高驱动力 对于附着系数相同的路面 可通过发动机控制来实现防驱动轮打滑 也可对打滑的两驱动轮实施制动 为防止制动蹄过热 当车速高于一定值时 制动控制将不起作用 要依靠发动机控制 88 第三节汽车主动安全技术 汽车制动防抱死 驱动防滑系统ASR与ABS有十分密切的联系 是ABS的自然延伸 二者在技术上比较接近 部分软 硬件可以共用 ABS所用的传感器和压力调节器均可为ASR所利用 ABS的电子控制装置只需要在功能上进行相应的扩展即可用于ASR装置 在ABS的基础上 只需添加ASR电磁阀 即可对过分滑转的车轮实施制动 对电控发动机来说 通过总线就可控制发动机的输出力矩 非电控发动机 只需增加一些传感器和执行机构 就可控制发动机的输出力矩 基于此 通常把二者有机地结合起来 形成汽车ABS ASR防滑控制系统 89 第三节汽车主动安全技术 车身电子稳定系统ESP ElectronicStabilityProgram ESP系统实际是一种牵引力控制系统 与其他牵引力控制系统比较 ESP不但控制驱动轮 而且可控制从动轮 如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况