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汽车安全性能的影响因素及分析论文

  
评论: 更新日期:2016年12月16日

        4.1防抱死系统概述
        现代汽车上大量安装防抱死制动系统,ABS既有普通制动系统的制动功能,又能防止车轮锁死,使汽车在制动状态下仍能转向,保证汽车的制动方向稳定性,防止产生侧滑和跑偏,是目前汽车上最成熟、制动效果最佳的制动装置之一。
        4.1.1防抱死制动系统优点
        第一点车辆控制装备有ABS的汽车驾驶员在紧急制动过程中,保持着很大程度的操纵控制。在紧急制动过程中,用标准的液压制动器产生的打滑使驾驶员失去对车辆的控制。ABS 恢复稳定性并使驾驶员恢复对车辆的控制。
        第二点减少浮滑现象潮湿、光滑道路和抱死车辆纵使形成被称为浮滑现象的状态,当车辆驾驶员行驶在具有一层水和油薄模的路面之上时, 出现与浮滑现象相仿。由于ABS 减少了车轮抱死的机会, 因此, 也减少了制动过程中出现浮滑现象的机会。
        第三点改善了轮胎的磨损使用ABS防止车轮抱死,消除了在紧急制动过程中轮胎平斑的可能性。
        4.1.2防抱死制动系统的作用
        第一缩短制动距离汽车。在紧急制动时,ABS系统可以将装备ABS系统的车辆的滑移率控制在百分字之二十左右,也就是说,它可以获得最大的纵向制动力的效果。
        第二增强制动时的操纵稳定性。汽车制动时,四个轮子上的制动力是不同的。如果前轮抱死,驾驶员就无法控制汽车的方向;倘若后轮先抱死,则会出现侧滑、甩尾,甚至是整个汽车掉头等严重事故。ABS 系统可以防止制动时四个轮子被完全抱死,有效提高了汽车行驶的稳定性。资料表明,装有ABS系统的车辆,可以使由于车轮侧滑引起的事故比例大幅度下降。
        第三改善了轮胎的磨损状况。车轮抱死会造成轮胎杯形磨损,轮胎面磨耗不均匀,导致轮胎磨损耗费增加。经测定,汽车在紧急制动时车轮抱死所造成的轮胎累加磨损费,已超过了一套防抱死系统的造价。因此,立足长远,装用ABS 系统具有一定的经济效益。
        第四减轻司机的心理疲劳。ABS 系统的使用与普通制动系统几乎没有区别。制动时只要把脚踏在制动踏板上,ABS 系统就会根据情况自动进入工作状态。ABS 系统在任何路面上应急制动只要求一种制定的制动操纵,而不需要顾虑车轮抱死问题。这就可以在心理上减轻司机的疲劳,进而保证驾车的安全可靠性。
        4.2牵引力控制系统概述
        ESP是牵引力控制系统概述,与其他牵引力控制比较,ESP不但控制驱动轮,而且控制从动轮。
        近年来世界范围内新车的ESP装配率,显示了其正在被越来越多的人所认可。2003 年欧洲的ESP装配率达到42%。在美国的装配率也提升得非常快,几乎翻倍到达21%。到目前为止,欧洲是ESP最大的市场,而且将继续保持几年ESP将成为所有车辆的标准配置,它是继安全带之后最具拯救生命潜力的科技。
        4.2.1牵引力控制作用
        第一控制驱动力,防止车轮打滑。ESP能够避免车辆的起步打滑,系统对制动、发动机管理和变速换挡控制及时干预,让汽车在启动时保持合适的扭矩,而整个过程ESP利用微处理器分析来自传感器的信号并输出相应的控制指令。
        第二控制转向过度或不足。在转向过程中,如果驾驶员对车辆的操作过于激烈,会使车辆不能按照自己的轨迹行驶,后驱汽车常出现转向过度情况,此时后轮失控而甩尾。当ESP感知到这种情况将要出现之前,便会对外侧前轮制动,让前轮得到一个反向转矩来稳定车身;在转向不足时,为了校正循迹方向,ESP则对内侧后轮制动,形成一个加强汽车转向的转矩,从而校正汽车的行驶方向。
        第三控制方向,减少对开路面制动距离。对开路面,指的是汽车的左右轮分别位于不同附着系数的路面上,例如,一半是干燥路面,而另一半是积水甚至是积雪路面。在这种路面上制动时,制动系统在对附着力较低的路面上的车轮施加制动力时,为了防止车轮的抱死滑动,制动系统不能够对车轮施加与干燥路面上的车轮同样大的制动力。
        4.3驱动防滑转概述
        ASR是汽车驱动防滑转系统简称。是继ABS后采用的一套防滑控制系统,是ABS功能的进一步发展和重要补充。
        4.3.1驱动防滑转功能
        ASR主要目的是防止汽车驱动轮在加速时出现打滑,特别是下雨下雪冰雹路冻等摩擦力较小的特殊路面上,当汽车加速时将滑动率控制在一定的范围内,从而防止驱动轮快速滑动。
        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。在转弯时,如果发生驱动轮打滑会导致整个车辆向一侧偏移,当有ASR时就会使车辆沿着正确的路线转向;最重要的是车辆转弯时,一旦驱动轮打滑就会全车一侧偏移,这在山路上极度危险的,有ASR的车刚一般不会发生这种现象。
        4.3.2驱动防滑系统的基本原理
        ASR驱动防滑系统的缩写。功能与TCS相同,同样是为了防止车辆在起步、再加速时驱动轮打滑,维持车辆行驶方向稳定性的系统,叫法不同,通常多在大众等德国系车型上看到这个缩写。
        汽车在路面上行驶时,其驱动力取决于传递到驱动轮的发动机输出扭矩和轮胎与路面之间的附着极限。传递到驱动轮的发动机输出扭矩是由发动机的外特性和传动系的传递特性速比、传动效率、驱动轮半径等 决定的,它按照驾驶员的操作表现出一定的规律控制。而轮胎与路面之间的附着极限与轮胎结构、路面状况、天气条件和车速等诸多因素有关,是一个变化范围很广的不确定量。
        5被动安全装置对汽车安全性能的影响因素
        5.1溃缩吸能技术对汽车安全性能的影响
        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”。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
        GOA是世界顶级水平的安全设计缩写。它是丰田公司的设计专利。位于车前后的可溃缩车体,不仅能应对撞击事故,还能全方位加强座舱防护,缓和二次撞击,有利于驾驶者逃生和获救。
        GOA车身另一个特点是在撞击时能将撞击力分散至全车各部位,并以能量吸收材质与多处强化钢梁保护座舱空间。目前,丰田公司的主流车辆均采用GOA设计,包括雷克萨斯品牌。
        当发生碰撞时,技术上采用了降低驾驶员受碰撞程度的“吸收碰撞能量车身”,以及将驾驶员座舱空间变形控制在最小的“高强度驾驶室”,构成了“GOA安全车身”。
        GOA车身技术为丰田独有,是以驾驶舱为安全特区,依据世界多数国家的安全基准,结合实际事故的发生状况,经反复碰撞实验后开发出的一种被动安全技术,包含高强度座舱、高效吸收动能车身及乘员约束系统等三个方面。前两者保证车辆在碰撞时前车身的柔性结构吸收碰撞能量,并将其分散至车身各部位骨架,使驾驶室变形减到最小,确保驾乘人安全;约束系统在碰撞中将乘员牢牢约束在坐椅上,避免因激烈碰撞脱离坐椅而遭到伤害。
        5.1.1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,因此不少极端条件下的事故中,“硬防护派”车可能表现出实验室里无法测试出的牢固度,这其中当然有偶然的成分,也有那些百年老厂的经验与智慧的因素在其中。
        5.2设备对汽车安全性能的影响因素
        现代汽车工业的最新进展之一,就是大量的新电子设备被有效地运用到了汽车安全系统中。以智能安全气囊为例,在普通气囊的基础上增加了传感器,可以探测出座椅上的乘员是儿童还是成年人,他们系好的安全带以及所处的位置是怎样的高度?通过采集这些数据,由电子计算机软件分析和处理控制安全气囊的膨胀,使其发挥最佳作用,避免安全气囊出现无必要的膨胀,从而极大地提高其安全作用。传统上气囊只能对车内乘员起保护作用,最新的汽车将更加注重人、车与环境的融合,因此对行人的安全保护也将成为汽车设计者考虑的因素之一。有专家指出,未来的气囊可能会在保险杠上方沿着发动机罩的外形展开,在碰撞中能够为中、高身材的成年行人提供腹部和臀部保护,同时为儿童和矮小身材的成年人提供头部和胸部保护。
        值得注意的是,随着科学技术的进步,软与硬的两派一直在互相靠拢,并与设备相互融合,三者的分歧也越来越小。使得我们的安全系数更上一层楼!
        本文着重分析了汽车安全影响的主要因素,汽车结构、碰撞吸能、主动装置介绍了最常见的防抱死系统,被动装置介绍了日系丰田车代表作GOA车身碰撞吸能技术对这些新技术的研究,新一代汽车安全发明的指南针。
        参考文献:
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