摘 要:從我國第一汽車制造廠奠基以來,我國汽車工業緊跟世界發展步伐,發展十分迅速,現早已成為世界第一汽車制造大國。近年來,汽車產業發展十分迅速,汽車保有量逐年增加,隨之而來的就是道路交通事故的穩增不降。由此人們開始日益關注汽車安全問題,大量的汽車新安全技術也應運而生,大大提高了汽車的安全性能,也有助于緩解道路壓力,該文主要談一談我國現代汽車主被動安全技術發展情況,并簡單介紹幾種汽車的主被動安全技術。
關鍵詞:主動安全 被動安全 汽車技術
中圖分類號:U463.5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)04(c)-0066-02
目前,我國政府已經把汽車工業定為國家支柱產業之一。據公安部交管局統計,截至2016年3月底,我國汽車保有量高達1.79億輛,而且汽車駕駛人也有2.89億人之多。在如此龐大的數據下可以看出,越來越多的汽車走向家庭,這無疑將大大增加我國的道路安全壓力,并隨之而來的就是道路交通死亡事故、GDP和汽車產業成比例的增長。根據現有的統計數字,中國道路的汽車死亡率為2.2人左右。交通事故的頻繁發生使得汽車安全問題的關注度暴增,人們對汽車安全性能的呼聲不斷地升高。近年來,據相關調查顯示,汽車安全的新技術為車主們最為關注的技術,并且大多數車主們最愿意接受和使用主動安全系統的升級。
1 國內外關于主、被動安全制定的法規
汽車主、被動安全技術起源于歐美,歐美的一些國家相關法規已經將安全技術納入其中。比如:美國聯邦機動車安全法規(FMVSS)、歐洲汽車安全法規(ECE)以及日本保安基準(道路車輛安全標準)等相關法規。中國汽車技術法規體系(CMVDR)是根據中國道路交通實際情況全面制定的汽車安全技術法規,相比于歐美的來說,起步還較晚,仍需要緊跟國際形勢。
2 主動安全技術
主動安全技術簡單的說就是預防汽車發生事故的安全技術,事故將要發生時操作制動或轉向系,防止事故發生的能力以及汽車正常行駛時維持其動力性、操作穩定性、平順性能力的技術。
主動安全應用的技術主要有:防抱死系統(ABS)、電子制動力分配系統(EBD)、緊急剎車輔助系統(EBA)、驅動防滑系統(ASR)、電子穩定性控制系統(ESP)、陡坡緩降系統(HDC)、自動車身水平系統(ALS)、車道偏離報警系統(LDW)、夜視輔助系統、盲點檢測系統(BSD)、自動緊急制動、行人檢測、視覺探測系統、雷達探測系統、全景泊車、自動感應大燈、輪胎壓力監測警告系統等。
2.1 ABS(防抱死系統)
它是一種具有防滑、防鎖死等優點的汽車安全控制系統。在緊急制動時,如果車輪的地面制動力等于附著力即達到附著極限,車輪會由滾動變為滑動,如果前輪抱死,汽車失去轉向能力,如果后輪抱死,汽車會發生嚴重側滑,進而加重了事故的危害性;該系統可以通過輪速傳感器偵測到各車輪的轉速,計算出當時的車輪滑移率,由此了解車輪是否已抱死,再命令執行機構調整制動壓力,以每秒幾千次的頻率對車輛進行“點剎”,使車輪處于理想的制動狀態。這樣,汽車就不會因抱死而失控,繼而維持轉向能力來保證安全。
2.2 EBD(電子制動力分配系統)
當汽車左右車輪位于不同路面時,比如:左輪位于附著系數較小的濕滑路面,右輪位于附著系數較大的干燥路面。如果沒有EBD系統時,踩下制動踏板,左右車輪制動力相同,然而左輪必會產生打滑現象并會使車身產生傾斜,嚴重則會產生側翻;而EBD系統就是在汽車制動的瞬間,根據電腦計算出的各輪摩擦力數值來分配相應的剎車力,避免產生打滑、傾斜和側翻等危險。
2.3 ALS(自動車身水平系統)
由于車身尾部高度會受到載重的影響,當車身尾部高度發生變化時,自動車身水平系統會將其調整至原來的高度,從而使車身保持水平。該系統通過空壓機將空氣輸入避震器中,將車身尾部頂起;當系統排出部分高壓氣后,車身尾部降低。這樣就可以使車身保持一定的乘坐舒適度,保證操作穩定性和安全性。
2.4 碰撞預判系統
利用雷達和攝像頭生成目標假設,根據小孔成像原理計算車輛位置和寬度信息,并使用雷達探測得到的縱向距離對圖像測量信息進行修正,得到了較為準確的車輛寬度和位置信息,為碰撞預判系統判斷決策提供更豐富、更準確的信息,為優化后端被動安全執行機構提供數據。比如:安全氣囊控制算法的更新,可逆式安全帶預先張緊,可由電機驅動,主動座椅啟動等。為碰撞做好準備,還可以使制動器提前工作,或者自動使車降速,這樣將節省制動反應時間,從而最終達到降低乘員的碰撞損傷,減小事故發生的可能性。
3 被動安全技術概述
被動安全技術是在事故發生后,避免或減少乘員受傷的安全技術。通過車上保護系統來有效的保護駕乘人員,使人員的損傷程度達到最低。
被動安全應用的技術主要有:車身激光焊接技術、轉向柱能量吸收裝置、膠質強化風擋玻璃、安全氣囊(正面氣囊、座椅側面氣囊、頭部側氣簾、膝部氣囊)、安全帶預收緊裝置、頭頸部保護系統、保險杠減振系統、制動踏板能量吸收裝置等。
3.1 SRS(安全氣囊)
安全氣囊的主要作用是減小汽車發生碰撞時由于巨大的慣性力所造成的對車內人員的傷害。它用帶橡膠襯里的特種織物尼龍制成,并將一些惰性氣體填充進去,一旦車輛發生碰撞,氣囊就會迅速爆開并充滿,以緩沖車內人員的撞擊,減少乘員傷害。現在絕大部分的車型最少都要有兩個正面氣囊,這已經成為行業內的默認標準了。
3.2 膠質強化風擋玻璃
膠質強化風擋玻璃可以在發生碰撞破碎后,保證了對乘者的身體不發生傷害。以往的鋼化玻璃,在受到撞擊后會形成裂紋,影響了駕駛員的視野。而膠質強化玻璃則在碰撞后,形成沒有銳角的碎片或少量的裂紋,可以保持前方視野。另外,玻璃內的強化膠膜,還可以防止撞擊后乘者由于慣性力破窗而出。
3.3 激光焊接車身
汽車的車身是由鋼板焊接而成的,普通的焊接都是用一個一個的焊點把鋼板點焊連接起來,而激光焊接則不同,它是利用激光的高溫,先打亂兩塊鋼板內的分子結構,然后使分子重新排列并讓兩塊鋼板中的分子溶為一體。普通的焊接原理是先將金屬液化,然后冷卻后溶為一起。從物理學上講,激光焊接是把兩塊鋼板變成了一塊鋼板。因此,相比于普通焊接來說,激光焊接擁有更高的強度。
4 結語
當今世界汽車保有量不斷地增加,道路交通死亡事故會隨之增加。在這個科技創新爆發的年代,汽車新技術層出不窮。據有關調查顯示,新技術的應用會使因道路交通事故而傷亡人數大幅度下降。然而有些新技術比如夜視輔助系統非常實用,但由于成本較高,只能應用于一些中高檔的轎車,而不能大眾化。這使得一些低檔轎車的安全系數明顯低于高檔轎車,不僅如此,從一般車身鋼鐵用料也能直觀的看出。隨著時間的推移,在不久的將來,一些安全技術可以作為標準配置應用到低檔轎車,使之更加平民化。到那時,無論國外還是國內都會不斷地完善安全法規,強制安裝一些設備,這樣汽車的安全性必將越來越高。當然這樣也達不到絕對安全,還需要人駕駛技能和其他一些因素。總之,汽車安全技術的發展將是在汽車技術發展中長期不會變的主題之一。
參考文獻
[1]羅逍,姚遠,李沛雨,等.碰撞預判系統中車輛寬度和位置的測量方法[J].汽車工程,2016(2):181-184,215.
[2]賀曙新,鄒正耀.現代汽車主被動安全技術[J].汽車技術,2004(14):24-27.
[3]胡元.當代汽車安全技術及其未來發展趨勢[J].機械管理開發,2007(2):44-46.
[4]王強.汽車主動安全與被動安全技術的應用與發展[J].科技向導,2011(14):88.
[5]陳平宇.汽車主動安全和被動安全技術發展探究[J].中國化工貿易,2014(13):141.