活动一、汽车安全

1、项目七、项目七、 汽车安全与公害汽车安全与公害 汽车是“改变世界的机器”、推动社会进步的车轮，汽车已经成为我们日常生活中不可或缺的重要组成部分。 汽车给地球环境带来了危害，它使得大气层受到污染，环境遭到破坏，导致全球变暖。同时也给交通安全带来了危害，发生车祸的概率和死亡率急速上升，车祸成了头号杀手。据资料显示：在中国平均在中国平均3030秒就有一例车祸发生。秒就有一例车祸发生。也就是说，此时此刻又有好几例车祸在全国的某一个地方发生。一年是365天，一天是24小时，一小时是60分钟，一分钟是60秒。也就是说平均一分钟发生两例，一小时就是120例，一天是2880例 据现场目击者介绍，下午15时20

2、分左右，事发货车行至十堰老街朝阳路口公交站台与一辆59路公交车发生碰撞，造成公交车玻璃破碎，几名靠近车窗的乘客被碎玻璃划伤。随后，货车向前滑行将一名拾破烂的老人撞倒。由于是下坡，货车又向前行驶将一摩托车撞翻后，将路边的配电箱、路灯、大树撞倒。记者看到，朝阳路口公交站台与最终现场有百余米的距离。“事发时，货车已经很慢了，但还是撞上了摩托车。摩托车司机当场死亡，货车司机被甩了出来也当场死亡。”汽汽车车安安全全如如：每100毫升血液中酒精含量达到或超过80毫克则被定性为醉酒驾车。酒后驾车酒后驾车 是指驾驶人员每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日起开始

3、实施的刑法修正案(八)第二十二规定，在刑法第一百三十三条后增加一条，作为第一百三十三条之一：“在道路上驾驶机动车追逐竞驶，情节恶劣的，或者在道路上醉酒驾驶机动车的，处拘役，并处罚金。有前款行为，同时构成其他犯罪的，依照处罚较重的规定定罪处罚。”醉驾正式入罪。增设增设“危险驾驶罪危险驾驶罪” 一、酒后驾车肇事者将被终身禁驾二、两次酒后驾车将会被吊销驾照三、醉酒驾车吊销驾照后五至十年不再次取得驾照n无论是直线上的加速与制动，还是转弯的左右方向，驾驶员无论是直线上的加速与制动，还是转弯的左右方向，驾驶员都希望汽车尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，同时还都希望汽车尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，

4、同时还不影响视野与舒适性。这样的汽车，当然就有着比较高的避不影响视野与舒适性。这样的汽车，当然就有着比较高的避免事故发生能力，尤其在突发情况的条件下保证安全。如果免事故发生能力，尤其在突发情况的条件下保证安全。如果发生交通事故则更加希望能保护自己、乘客和行人。这是驾发生交通事故则更加希望能保护自己、乘客和行人。这是驾驶员对汽车的基本要求。驶员对汽车的基本要求。汽车安全汽车安全汽车主动安全汽车主动安全汽车被动安全汽车被动安全n通常，汽车主动安全系统可分为车轮防抱死制动系统、电子控制制动系统、驱动防滑系统、电控悬架系统、电控动力转向系统、车辆动力学控制系统等多项控制技术系统。由于主动控制系统所涉及

5、的装置较多，在此我们只简单介绍部分技术，更多的内容将在以后的课程中详细谈到。 ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制动系统，通过安装在车轮上的传感器发出车轮将被抱死的信号，控制器指令调节器降低该车轮制动缸的油压，减小制动力矩，经一定时间后，再恢复原有的油压，不断的这样循环（每秒可达510次），始终使车轮处于转动状态而又有最大的制动力矩。 没有安装ABS的汽车，在行驶中如果用力踩下制动踏板，车轮转速会急速降低，当制动力超过车轮与地面的摩擦力时，车轮就会被抱死，完全抱死的车轮会使轮胎与地面的摩擦力下降，如果前轮被抱死，驾驶员就无法控制车辆的行驶方向，如果后轮被抱死，就极

6、容易出现侧滑现象。 提示：在遇到紧急情况时，制动踏板一定要踩到底，才能激活ABS系统，这时制动踏板会有一些抖动，有时还会有一些声音，但也不能松开，这表明ABS系统开始起作用了。牵引力控制系统牵引力控制系统(ASR):(ASR):全称是Acceleration Slip Regulation，或驱动防滑系统。汽车在光滑路面制动时，车轮会打滑，甚至使方向失控。同样，汽车在起步或急加速时，驱动轮也有可能打滑，在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险。牵引力控制系统就是针对此问题而设计的。 它的功能一是提高牵引力；二是保持汽车的行驶稳定。行驶在易滑的路面上，没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑；如是后

7、驱动的车辆容易甩尾，如是前驱动的车辆容易方向失控。有ASR时，汽车在加速时就不会有或能够减轻这种现象。车身电子稳定系统(Electronic Stability Program，简称ESP)，是博世（Bosch）公司的专利。10年前，博世是第一家把电子稳定程序（ESP）投入量产的公司。因为ESP是博世公司的专利产品，所以只有博世公司的车身电子稳定系统才可称之为ESP。在博世公司之后，也有很多公司研发出了类似的系统，如日产研发的车辆行驶动力学调整系统（Vehicle Dynamic Control 简称VDC），丰田研发的车辆稳定控制系统（Vehicle Stability Control 简称

8、VSC），本田研发的车辆稳定性控制系统（Vehicle Stability Assist Control 简称VSA），宝马研发的动态稳定控制系统（Dynamic Stability Control 简称DSC）等等。 电子稳定控制系统电子稳定控制系统( (ESPESP):):电子稳定控制系统其实就是牵引力控制系统的升级版本，牵引力控制系统只对驱动轮的动力输出进行控制，而电子稳定控制系统则会对四个轮子的都进行控制。不但控制驱动轮，而且可以控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过度的情况，此时后轮会失控而甩尾，ESP便会通过对外侧的前轮的适度制动来稳定车辆。转向不足时，为了校正循迹方向，ESP则

9、会对内后轮制动，从而校正行驶方向。 自适应定速巡航系统（自适应定速巡航系统（ACCACC）: :为速度控制系统，自动驾驶系统等。其作用是: 按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶，并具有“跟车”功能，与前面的车自动调整跟车距离和速度，确保有一定的安全距离范围。 汽车一旦被设定为巡航状态时，发动机的供油量便由电脑控制，电脑会根据道路状况和汽车的行驶阻力不断地调整供油量，使汽车始终保持在所设定的车速行驶，而无需操纵油门减轻了疲劳,同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。一般情况下，当驾驶者踩下刹车踏板或离合器时定速 巡航会被自动解除。 被动安全是指汽车

10、在发生事故以后对车被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，如今这一保护的概念已经延内乘员的保护，如今这一保护的概念已经延伸到车内外所有的人甚至物体。伸到车内外所有的人甚至物体。 被动安全被动安全在汽车安全中起到主要作用。 如：在汽车受到撞击时，安全气囊能不能弹开，车身是否耐撞都是涉及到汽车被动安全技术。所以说被动安全技术越高，其汽车的安全性就越高。汽汽车车碰碰撞撞汽车被动安全性的评定方法汽车被动安全性的评定方法图图 右侧通行的轿车碰右侧通行的轿车碰撞事故类型分布撞事故类型分布 n正面碰撞占正面碰撞占6464以上，其中以上，其中50%50%是车前左侧（右是车前左侧（右侧通行）。侧通行）。

11、n侧面碰撞是第二侧面碰撞是第二种常见事故类型。种常见事故类型。n大客车追尾碰撞大客车追尾碰撞比例高于轿车，比例高于轿车，大客车右后角更大客车右后角更容易被碰撞。容易被碰撞。图图 轿车碰撞事故类型分轿车碰撞事故类型分布布 n从撞车速度来看，从撞车速度来看，正面撞车速度高正面撞车速度高于侧向撞车和追于侧向撞车和追尾碰撞。尾碰撞。n有有50%50%以上的正以上的正面碰撞事故的速面碰撞事故的速度高于度高于60km/h60km/h，而而9090的追尾碰的追尾碰撞事故的速度低撞事故的速度低于于30km/h30km/h。图图 撞车中轿车驾驶员受伤过程撞车中轿车驾驶员受伤过程 图图 撞车中轿车前排乘客受伤过程

12、撞车中轿车前排乘客受伤过程 事故中头、胸、下腹和脊椎等部位伤害是主要致死原因。事故中头、胸、下腹和脊椎等部位伤害是主要致死原因。 n1-1-头头n2-2-面部面部n3-3-颈颈n4-4-胸部胸部n5-5-上肢上肢n6-6-腹部腹部n7-7-下肢下肢 n图图 事故中轿车乘员身体各部位受伤分布事故中轿车乘员身体各部位受伤分布 事故中人体内伤和脑损伤与减速度直接有关，骨折与作用力有关，组织损伤与剪切应力有关。研究表明：研究表明： 研究汽车内部被动安全性的重要内容是降低人体的减速度。钢车身有成本低，加工方便等优点，因此适用于一般的大批量生产铝合金车身重量轻，但是加工成型较困难，所以现在还难以实现大批量

13、生产塑料材料车身部件则具有重量轻、防锈的特点现在汽车的保险杠几乎都是树脂制成的1.安全车身n软防护派软防护派 以日本的丰田等汽车公司以安全碰撞实验为依据，强调的是安全设计的重要，也就是被不少汽车爱好者称为的“软防护派”。有研究表明，在道路交通事故中，绝大部分的碰撞能量被车身所吸收。在这一思路的指导下，发生碰撞事故时车内乘员的保护主要通过车体结构的溃缩实现，通过预先设定的褶皱永久变形，能够吸收外力冲击的大部分。n硬防护派硬防护派 从人们的直观印象来说，车身钢板越厚越硬、车室结构越坚固，在发生事故时变形量也就会越小，安全性自然更高。的确，同样尺寸的车在互相的碰撞中，“体重”往往具有优势。在不少消费

14、者心目中，以德国车为代表的欧洲车是“硬防护派”的代表。欧洲车的造车理念与注重成本控制的日、韩系车不同，大量采用整块钢板一体冲压成型的部件，并安装了侧门双防撞板，其强度与焊接门不可同日而语。 图 轿车各部不同的刚度(乘坐区刚度大,保证乘员的生存空间)n为了降低正面碰撞时的减速度，在轿车前部做成折叠变形区。这样，在撞车时可提供400mm700mm的变形行程，通过前部折叠区的变形来吸收撞车时的动能。1.安全车身各部不同的刚度(乘坐区刚度大,保证乘员的生存空间)n后部撞车的速度较低，轿车后部折叠区的变形过程约为300500mm。备胎后置有助于减小冲撞加速度，而油箱位置则必须避开折叠区。n行李箱盖边缘不

15、能穿过后窗而撞入车内。1.安全车身n侧向碰撞时，由于碰撞部位的装饰件和结构件允许的变形行程很小，吸引能量的能力远小于前部和后部，因而引起的车内的严重变形对乘客伤害的危险性很高。n伤害危险性很大程度上取决于轿车侧部结构强度(立柱和车门的联接、顶部及底部与立柱的联接)、底板横梁和座椅的承载能力以及门内板的设计。n应保证主撞车不致侵入被撞车的乘员空间。1.安全车身n轿车驾驶员和前排乘客多用三点式安全带n后排乘客或载货汽车、大客车乘员也有用腰部安全带的，赛车乘员则用四点式。2.限制乘员位移图 安全带形式n在正常行驶时，安全带可以任意伸长而不妨碍驾驶员的操作和乘员的基本活动。n安全带的惯性式锁紧装置只要

16、拉伸速度超过设计速度就可以把安全带拉紧。2.限制乘员位移安全带由带、绳、金属配件三部分组成，其结构型式分为三种：1、单腰带式；2、单腰带加单背带式；3、单腰带、双背带加双腿带式 n为了避免在严重事故时乘员过分前移，在安全带上增设了收紧器。n在碰撞时n收紧器被触发n收紧作用的时间约为5msn乘员最大前移距离约1cmn因而减小了汽车和乘员间的速度差。2.限制乘员位移n前部气囊(airbag)在发生碰撞时，被以突然爆炸方式充气，在乘员与气囊接触前充满。n气囊与乘员接触时，立即部分泄气，并以生理上可承受的表面压力和减速力，柔和地吸收能量，这时至少在很大程度上可以减小乘员头部和胸部损伤。n驾驶员前部气囊

17、容积5060L，应在3035ms时间内充满氮气；副驾驶前部气囊容积100140L，要求在50ms内充满。2.限制乘员位移n图4-73 乘员前部防护n1-安全带收紧器2-前排乘员气囊n3-驾驶员气囊4-传感器和备用电源n驾驶员的最大前移空间通常为12.5cm，气囊放气时间约100ms，碰撞和能量吸收全过程约在150ms内完成。n2.限制乘员位移n侧面气囊装在车门或座椅架上n由于乘员与向内移动的汽车部件之间距离很小，所以容积为12L的侧面气囊响应时间不得超过3ms，充满时间应小于10ms。n2.限制乘员位移n影响安全带收紧器和气囊保护效果的决定因素是在准确的时间触发。就气囊来说，要使乘员在气囊仍然

18、处于充满状态并开始放气时与其接触。n电子控制的触发装置通过加速度传感器来检测碰撞过程中减速力的大小，在识别碰撞类型后（如正面、横向或成一定角度碰撞），迅速准确触发气囊和安全带收紧器，引爆气体发生器。2.限制乘员位移n侧面气囊利用压力传感器来检测侧向碰撞造成车门变形引发的压力上升，触发气体发生器。n两侧使用相互独立的传感器，分别检测各自的压力，决定是否触发。2.限制乘员位移3.消除部件致伤因素n在乘坐区设计时必须保证在乘员生存空间内没有致伤部件。n由于人体尺寸的差异，乘员乘坐姿势的不同，生存空间的形式也各不相向。在前座椅上一个穿过安全带环的安全带。 安全带的锁扣和锁舌 正确的安全带使用方式和正确

19、的头枕调整 从前面看 从侧面看 只有汽车停下来后，才允许松开安全带。 按压安全带锁扣上的红色按钮,用手将安全带送回。n在轿车与行人碰撞过程中，首先行人腿部撞到保险杠上，然后骨盆与发动机罩前端接触，最后头部撞到发动机罩或挡风玻璃上。n这时行人被加速到车速，这就是所谓的“一次碰撞”。车速越高，头部撞击点越靠近风挡玻璃。n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上，这是“二次碰撞”。轿车与行人的碰撞轿车与行人的碰撞n决定行人伤害严重程度的主要因素是一次碰撞的部位和汽车与人体碰撞的部件形状、刚度。图图 行人行人/ /轿车碰撞结果统计轿车碰撞结果统计1.1.轿车与行人的碰撞轿车与行

20、人的碰撞汽车前后均应装保险杠。设计合理的保险杠不仅应考虑内部被动安全性，也要顾及外部被动安全性。从减轻事故中受伤程度看，行人与保险杠的碰撞部位在膝盖以下为好，希望保险杠降低。保险杠过低，会加大头部在发动机罩或挡风玻璃上的撞击速度。保险杠高度取为330350mm是合适的，可保证大部分行人的碰撞部位发生在膝盖以下。保险杠应该没有尖角和突出部，并且适当软化。1.1.轿车与行人的碰撞轿车与行人的碰撞n从安全角度看，发动机罩前端圆角半径应大些，机罩高度低，挡风玻璃倾角小。n在头部撞击区要求妥善软化，并且取消突出部，如雨刷在停止状态时应位于发动机罩下，不设导雨槽等。1.轿车与行人的碰撞轿车与行人的碰撞发动机罩前端圆滑过渡无棱角发动机罩前端圆滑过渡无棱角n载货汽车与轿车相比，其质量、刚度和尺寸都要大得多，在与轿车正面相撞时，轿车损坏比载货汽车严重得多。n特别是两者尺寸相差悬殊时，轿车往往“楔入”载货汽车下面，轿车的前部折叠区不能发挥作用，而导致乘坐区受到破坏。2.载货汽车的外部被动安全性载货汽车的外部被动安全性n载货汽车与行人相撞造成的伤亡远比轿车严重。n这是因为一次碰撞中，无论是长头还是平头驾驶室的载货汽车，都不可能存在轿车事故中的行人身体在发