浅谈现代汽车的安全技术

1、郑州交通职业学院“郑州交通职业学院毕业论文（设计）”为宋体一号加粗居中字体。毕 业 论 文黑体小二字；论文题目的字体要加粗居中；一律三号宋体字；论文题目：浅谈现代汽车的安全技术所属系别 车辆工程系 专业班级 焊接技术及自动化1班 姓名 石兵辉 电 话撰写日期 2013 年 04 月摘 要随着社会的进步，人们生活水平日益提高。而汽车作为人类的代步工具也随着人类对物质的追求和第三次工业革命的浪潮发生了巨大的变化，本文从汽车主动安全技术和被动安全技术论述了汽车这些年的变化，文章从主动安全技术中防抱死制动系统（ABS），电子制动力分配系（EBD），电子稳定程序（ESP），巡航

2、系统（ACC），盲点检测系统（BSD），紧急刹车辅助系统(EBA)，车道偏离预警系统(LDWS)，倒车警告、倒车影像、车外摄像头卫星导航与车距控制系统。以及被动安全技术包括乘坐仓完整性和能量吸收装置等的设计，现代安全带，安全气囊装置，以及儿童安全等说明了汽车安全的重要性。同时汽车的安全色也在很大的程度上影响着汽车的安全，人们既要选自己喜欢的又要考虑到汽车的安全，让自己买的舒心开的放心。关键词：汽车，主动安全，被动安全，装置，安全技术 AbstractWith the progress of the society, people life level is increasing day by

3、day. And car transport as humans as humans pursuit of material and the third wave of the industrial revolution, great changes have taken place, this article from the automobile active safety technology and passive safety technology discussed the auto change over the years, the article from the activ

4、e safety technology in the anti-lock braking system (ABS), electronic brake-force distribution (EBD), electronic stability program (ESP), cruise control (ACC), blind spot detection (BSD) system, emergency brake assist system (EBA), lane departure warning system (LDWS), reversing warning, reversing c

5、ar video, car camera, satellite navigation and control system. Integrity and passive safety technology including a storehouse and energy absorption device design, modern seat belt, airbag device, and the childrens safety, etc. Points out the importance of automotive safety. Auto safety color at the

6、same time also to a large extent, affect the safety of the car, people should choose their favorite and want to consider the safety of the car, let oneself buy comfortable rest assured.Keywords: automobile, active safety, passive safety, device 目 录1引言12主动安全技术12.1刹车系统12.1.1盘式制动器12.1.2 ABS、BAS、EBS和ASR

7、12.1.3电子制动力分配系统(EBD)22.1.4电子稳定程序(ESP)22.2巡航系统(ACC)32.3盲点检测系统(BSD)32.4紧急刹车辅助系统(EBA)32.5 车道偏离预警系统(LDWS)32.6倒车警告、倒车影像、车外摄像头43被动安全技术43.1乘坐仓的设计43.2安全带53.3安全气囊54其他汽车安全技术64.1儿童安全技术64.2汽车安全色65总结7参考文献8致 谢91引言交通安全历来是人们最为关心的问题之一，它直接关系到人民生命和财产的损失。汽车发展的历史同时也是汽车安全性能不断提高的历史。目前，世界各国都在努力降低交通事故的伤亡率，并且已经取得了显著效果。随着科学技术

8、的发展，许多先进技术将被引入汽车安全设计。汽车设计在提高燃油经济性、降低汽车排放的同时，越来越多的注重提高汽车的安全性能，从而将更加安全的汽车带入美好的明天。2主动安全技术被动安全技术和主动安全技术是保证汽车乘车人员安全的重要保障。过去，汽车安全设计主要考虑被动安全系统，如设置安全带、安全气囊、保险杠等。现在汽车设计师们更多的考虑的则是主动安全设计，使汽车能自己“思考”，主动采取措施，避免事故的发生。这种汽车上装有汽车规避系统，包括装在车身各部位的防撞雷达、多普勒雷达、红外雷达等传感器，盲点探测器等设施，由计算机进行控制。2.1刹车系统2.1.1盘式制动器近年来，汽车速度在不断提高，货车和大客

9、车的总重不断增加。另外，轿车的重心普遍降低和广泛采用小直径宽断面的轮胎，使制动器安装位置受到限制，因此在重型货车和轿车上采用制动热稳定能较好的盘式制动器的日益增多。而盘式制动器可分为钳盘式制动器和全盘式制动器两种。2.1.2 ABS、BAS、EBS和ASR自80年代后期以来汽车技术的重大成就之一就是汽车制动防抱死系统的实用并在此基础上发展了刹车辅助系统BAS、电子制动系统EBS和驱动力调节装置ASR。个轮速感应器和一个内含电滋阀的阀门总成。电子控制单元通过轮速感应器传来的脉冲变动来掌握车轮的运行状况。当某一个车轮有可能产生抱死状态时，电子控制单元就会向电滋阀发出指令，使其通过快速开关来达到控制

10、刹车，调整转速的目的。一般来说，这种快速开关阀门的动作每秒钟可达12次之多。某些高级车型的ABS可以拥有四套回路系统，即“四回路ABS”。这种高科技产品主要有电子式和机械式两种类型。电子式安全系数较高，价格也高，原来只是配置在大型豪华轿车之上，现在，中小型普通轿车也开始配置；机械式安全系数较低，价格也低，一般只在商用车上使用。在我国，东风汽车公司自1992年开始组织开发ABS，并于1995年12月通过技术鉴定。四川车安技术开发公司研制的“车安”牌ABS，已经在部分微型车上使用。ABS已成为20世纪汽车科技的主流，所有汽车都配置ABS的时代已经为期不远。著名马克思主义教育家马卡连柯在谈到人的自制

11、力时曾经比方说：“没有制动器就不可能有汽车”。可见，汽车的制动系统与人自制力一样，都是须臾不可离开的东西。但是，传统的制动系统虽然可以起到紧急刹车的作用，却容易导致汽车轮胎的抱死。当轮胎被抱死之后，由于惯性，汽车仍然会在路面上滑行一段距离。轮胎由滚动变为滑行，磨擦系数减小，附着系数降低，汽车横向位移，极易导致磨损、爆胎、侧滑、甩尾等事故的发生。为了克服传统制动系统的抱死现象，人们发明了“ABS防抱死制动系统（AntilockBrakingSystem）。该系统的原理就是紧急刹车时，既保持轮胎转动，又防止轮胎抱死，以维持最大的刹车力量；同时也对车轮进行迅速、准确、有效、安全的控制，使车轮的纵向附

12、着系数达到峰值，侧向附着系数也保持较高状态，从而达到提高制动速度、缩短制动距离、稳定制动方向、防止车轮抱死的效果。2.1.3电子制动力分配系统(EBD)EBD能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS提高制动稳定性。汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样。它必须配合ABS使用，在汽车制动的瞬间，分别对四个轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出摩擦力数值，根据各轮摩擦力数值的不同分配相应的刹车力，避免因各轮刹车力不同而导致的打滑，倾斜和侧翻等危险，同时当紧急刹车车轮抱死的情况下，EBD在ABS动作之前就已经平衡了每一个轮的有效

13、地面抓地力，可以防止出现甩尾和侧移，并缩短汽车制动距离。2.1.4电子稳定程序(ESP)它是综合了ABS（防抱死制动系统）、BAS（制动辅助系统）和ASR（加速防滑控制系统）三个系统，功能更为强大。它实际上也是一种牵引力控制系统，与其它牵引力控制系统比较，ESP不但控制驱动轮，而且控制从动轮。它通过主动干预危险信号来实现车辆平稳行驶。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况，此时后轮失控而甩尾，ESP便会放慢外侧的前轮来稳定车子；在转向过少时，为了校正循迹方向，ESP则会放慢内后轮，从而校正行驶方向。目前ESP有3种类型：能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮系统；能对两个前轮独立施加制动力的双通

14、道系统；能对两个前轮独立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道系统。2.2巡航系统(ACC)采用雷达传感器，实时监测车辆与前面车辆（物体）的距离，进而提醒驾驶员注意保持车距。通过减轻驾驶员劳动强度来增强驾驶的舒适，通过减少追尾碰撞的危险增加驾驶的安全性，通过稳定速度来增加汽车的节能与环保。2.3盲点检测系统(BSD)采用24GHZ雷达传感器检测车辆盲区内是否有行人或者其他车辆，进而报警，增强了汽车驾驶员的可控性、安全性。2.4紧急刹车辅助系统(EBA)在正常情况下，大多数驾驶员开始制动时只施加很小的力，然后根据情况增加或调整对制动踏板施加的制动力。如果必须突然施加大得多的制动力，或驾驶员反应

15、过慢，这种方法会阻碍他们及时施加最大的制动力。许多驾驶员也对需要施加比较大的制动力没有准备，或者他们反应得太晚。EBA通过驾驶员踩踏制动踏板的速率来理解它的制动行为，如果它察觉到制动踏板的制动压力恐慌性增加，EBA会在几毫秒内启动全部制动力，其速度要比大多数驾驶员移动脚的速度快得多。EBA可显著缩短紧急制动距离并有助于防止在停停走走的交通中发生追尾事故。EBA系统靠时基监控制动踏板的运动。它一旦监测到踩踏制动踏板的速度陡增，而且驾驶员继续大力踩踏制动踏板，它就会释放出储存的180巴的液压施加最大的制动力。驾驶员一旦释放制动踏板，EBA系统就转入待机模式。由于更早地施加了最大的制动力，紧急制动辅

16、助装置可显著缩短制动距离。2.5 车道偏离预警系统(LDWS)车道偏离预警系统是指一种通过报警的方式辅助驾驶员避免或者减少车道偏离事故的系统。一个车道偏离预警系统不会试图控制车辆以防止可能发生的碰撞事故。美国国家公路交通安全管理局开展的“采用智能车辆道路系统对策的道路偏离避撞警告项目”研究将车辆偏离预警系统分为“纵向”和“横向”车道偏离警告两个主要功能。纵向车道偏离警告系统主要用于预防那种由于车速太快或方向失控引起的车道偏离碰撞，横向车道偏离警告系统主要用于预防由于驾驶员注意力不集中以及驾驶员放弃转向操作而引起的车道偏离碰撞。该系统提供智能的车道偏离预警，在无意识（驾驶员未打转向灯）偏离原车道

17、时，能在偏离车道0.5秒之前发出警报，为驾驶员提供更多的反应时间，大大减少了因车道偏离引发的碰撞事故，此外，使用LDWS还能纠正驾驶员不打转向灯的习惯，该系统其主要功能是辅助过度疲劳或长时间单调驾驶引发的注意力不集中等情况。2.6倒车警告、倒车影像、车外摄像头倒车警告这项技术用于在驾驶期间以及驻车时，针对您盲区中的轿车或物体向您发出警告。通常，该系统会在您行车时已经进行响应；它可能会使后视镜内的一个警告标示进行闪烁，同时会发出声音警告，该系统是一个短程检测系统。如：上海通用别克君越车内后视镜就配备此功能，反光镜左边会有一个车体形状的图标，前/后雷达在侦测障碍物时警告标示会给驾驶者以视觉和听觉上

18、的警告。倒车影像和后视摄像机是一体，不仅保护您的轿车，还能够避免在倒车时意外伤及儿童和动物。倒车已经从向下倾斜后视镜或发出声音警告到实时查看。新一代技术包括一个摄像机，它可以与导航系统协同工作，对您身后的一切进行广角拍摄，然后反映在车内屏幕上，从而帮助您倒车或挂接拖车。3被动安全技术随着科学技术的发展，汽车主动安全技术将在交通安全中起着越来越大的作用。但尽管如此，仍然不可避免的会发生意外情况，此时汽车的被动安全技术将是避免乘车人员受伤或死亡的唯一保障。被动安全技术包括乘坐仓完整性和能量吸收装置等的设计，现代安全带，安全气囊装置，以及儿童安全等内容。3.1乘坐仓的设计环绕乘车人员周围的车体结构设

19、计的目的是在车辆发生碰撞时限制车体的变形，减少乘车人员受伤的风险。侧门防撞钢梁是指在车门内部结构中加上横梁（从外面并看不到），用以加强车辆侧面的结构，进而提高侧面撞击时的防撞抵抗力，以提升侧面的安全。基于侧面撞击的概率，消费者在选购车子的时候，一定把防侧撞钢梁这一项重要的安全配置考虑进去；安全玻璃有两种钢化玻璃与夹层玻璃。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的强度较高的玻璃，钢化玻璃破碎时分裂成许多无锐边的小块，不易伤人。夹层玻璃共有3层，中间层韧性强并有粘合作用，被撞击破坏时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，有较好的安全性而被广泛采用；

20、车体设计的一系列特征都以实现这一功能为目的的，如“防撞压损区”、车门防护梁以及车顶加固物、汽车门锁等。3.2安全带安全带是50年代开始作为选装件装配汽车的，但直到现在，它仍是最基本的乘员保护装置，它的作用在于能够在正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻车事故发生时防止乘员从座位上甩出，帮助乘员减少受伤的风险。预紧式安全带（PRETENSIONERSEATBELT）也称预缩式安全带。这种安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间，乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带，立即将乘员紧紧地绑在座椅上，然后锁止织带防止乘员身体前倾，有效保护乘员的安全。预紧式安全带中起主要作用的卷收器与普通安全带不同，除了普通

21、卷收器的收放织带功能外，还具有当车速发生急剧变化时，能够在0.1秒左右加强对乘员的约束力，因此它还有控制装置和预拉紧装置。3.3安全气囊安全带是最基本的乘员保护装置，汽车设计师又为汽车设计了保障安全的补充装置安全气囊，从而大大降低了中等、严重正面碰撞中乘员受伤的风险。安全气囊传感器一般也称碰撞传感器，按照用途的不同，碰撞传感器分为触发碰撞传感器和防护碰撞传感器。触发碰撞传感器也称为碰撞强度传感器，用于检测碰撞时的加速度变化，并将碰撞信号传给气囊电脑，作为气囊电脑的触发信号；防护碰撞传感器也称为安全碰撞传感器，它与触发碰撞传感器串联，用于防止气囊误爆。按照结构的不同，碰撞传感器还可分为机电式碰撞

22、传感器、电子式碰撞传感器以及机械式碰撞传感器。防护碰撞传感器一般采用电子式结构，触发碰撞传感器一般采用机电结合式结构或机械式结构。机电结合式碰撞传感器是利用机械的运动（滚动或转动）来控制电气触点动作，再由触点断开和闭合来控制气囊电路的接通和切断，常见的有滚球式和偏心锤式碰撞传感器。电子式碰撞传感器没有电气触点，目前常用的有电阻应变式和压电效应式两种。机械式碰撞传感器常见的有水银开关式，它是利用水银导电的特性来控制气囊电路的接通和切断。4其他汽车安全技术4.1儿童安全技术在行车过程当中，儿童可能会误将车门打开，而造成一定的危险，有了儿童锁可有效的避免危险。当儿童锁闭合后，后排车门只能从外面打开，

23、避免车辆在行驶过程中儿童无意中或误操作打开车门而造成的危险。同时汽车安全中还有专业的儿童安全座椅，儿童安全座椅是一种系于汽车座位上,供儿童乘坐且有束缚设备并能在发生车祸时,束缚着儿童以最大限度保障儿童安全的座椅。儿童安全座椅的分类根据固定方式的种类来区分的，目前共分成三种：欧洲标准的ISOFIX固定方式、美国标准的LATCH固定方式和安全带固定方式。4.2汽车安全色目前市场上车身颜色越来越丰富。汽车颜色不仅是汽车外表包装和品牌识别的标志，其中更包含着安全因素。在国外，澳大利亚、英国等国家较早前就展开了汽车颜色与安全的研究。澳大利亚最大的财产保险集团(IAG)的研究员就汽车颜色与交通事故发生频率

24、之间的关系进行了一番研究，结果表明：撞车等交通事故的发生与汽车颜色的视认性有密切的联系。汽车颜色在不同的情况和环境下，例如白天与黑夜、天气的好坏以及周围物体的颜色等等，对行驶安全的影响是不同的。一般情况下，人们对汽车颜色的选择多是从个人喜好角度来考虑。为此，大陆汽车俱乐部针对200名车主和准车主做了问卷调查，其中89%都是凭个人喜好来选择汽车颜色，仅有3%考虑到安全因素；当问及汽车颜色与安全之间的关系时，有55%的人表示不知道之间的关联。当然，颜色是车主个性的体现，能反映车主的情感和身份，但如果仅仅从喜好的角度来考虑对汽车颜色的选取是不够的。色差及灰度差分析：浅色系更安全从颜色理论的客观角度，

25、选取灰度差与色差两个指标来衡量车辆颜色与外界环境颜色的反差程度，车辆颜色与外界环境颜色反差大的车辆则更容易被人眼辨识，所以具有比较高的颜色安全性。在本次试验中，由于在清晨以及傍晚时段光线不充足，从而测试车辆的具体颜色不容易被辨识，所以用车辆与周围环境的灰度差来描述车辆在外界环境中是否容易被人眼所识别是一种合理的方法。经过色差及灰度差分析，浅色系车辆更容易被识别5总结虽然人们采用各种方法来保证驾驶员的安全，但是如何避免事故发生才是我们对于未来车辆安全的讨论重点。因为只有最大程度地减少事故发生率，才能最好地体现车辆安全。可以预见，主动安全将成为未来汽车安全技术发展的重点和趋势。在不断完善被动安全系

26、统的同时，逐渐地发展和应用主动安全系统，尽量避免事故的发生，结合行人保护的概念和技术的引入，完善对行人的保护是当今汽车安全的发展趋势。通过数据总线进行系统集成，可以将汽车安全的很多方面，例如防驾驶瞌睡装置、轮胎压力监测报警装置、行人碰撞保护装置集成在一起，提高汽车的安全性能。未来智能行人保护系统(IPPS)、高级驾驶员辅助系统、保持车道状态系统、夜视系统、高灵敏度雷达传感器和激光雷达技术的应用将大大提高汽车主动安全的水平。欧盟委员会和日本政府已颁布了新法规来保护行人和其他易受伤的道路使用者。相信随着技术和立法的不断完善，汽车主动安全技术将成为未来汽车安全技术发展的重点。它将与被动安全技术一起发挥作用，保证驾驶员和行人的安全。汽车安全性已经不仅是个技术问题，在某种程度上也是一个重要的社会问题。汽车的主动安全性因其定位于防患于未然，所以有着广阔的发展前景，越来越受到汽车生产企业、政府管理部门和消费者的重视。在汽车业群雄逐鹿的今天，中国汽车工业必须顺应汽车主动安全技术发展的方向，在我国有计划、有步骤地发展现代汽车主动安全技术是势在必行的。目前国内主动安全技术的研发还比