碰撞安全裝置的設計

林汝亮，吳延霞

（德州學院汽車工程學院，山東 德州 25300）

碰撞安全裝置的設計

林汝亮，吳延霞

（德州學院汽車工程學院，山東 德州 25300）

針對目前國內汽車碰撞安全方面的一些不足，在原有汽車安全裝置的基礎上，設計了一個被動的碰撞安全裝置，被動碰撞安全裝置通過液壓的原理，把汽車碰撞力轉化為液體的流動壓力，利用液壓傳動的知識和設計的一種結構來實現被動安全方面的裝置，以較高的安全和高效的吸能來實現保護作用，實現了被動安全對汽車和人的保護，提高了駕乘人員的安全性。

安全裝置；碰撞安全；主動安全

CLC NO.:U461.9Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)02-32-02

引言

目前，在國外有很多的主動安全碰撞方面的內容，車自動防撞系統，該系統是防止汽車碰撞的一種高科技智能裝置，它能夠通過雷達發現前方車輛、行人等其他障礙物，一旦通過微型處理器分析對汽車安全構成威脅就會發出警報提醒駕駛員同時采取相應的制動措施有效規避碰撞事故的發生，最大限度保障人和車的安全，是高檔汽車防撞技術一部分，汽車主動碰撞包括汽車防撞裝置；汽車預警裝置；汽車雷達防撞，汽車激光探測裝置等的研究在國外已經用于汽車的生產，在被動安全裝置方面更，國外和國內目前有在汽車的吸能車身的設計；安全帶；安全座椅和安全頭枕及安全氣囊等，在國內，碰撞安全在國內還處于研究實驗階段，需要大力的去學習和研究外國的各方面的汽車碰撞方面的技術和產品的開發，本文利用液壓傳動的知識和設計的一種結構來實現被動安全方面的裝置，實現了被動安全對汽車和人的保護。

1、碰撞裝置的設計

1.1 汽車碰撞受力裝置的設計

汽車碰撞受力裝置由一個水箱和一個受力板以阻尼移動板組成，阻尼移動板的受力面積如圖所示設計為高10厘米寬為50厘米，與水箱之間滑套連接。碰撞水箱與汽車發動機的冷卻水箱連接在一起，這樣可以增加汽車發動機的冷卻效果，提高汽車發動機的各項性能，受力水箱后面還有一塊鋼化的阻尼板，阻尼板固定在懸架上，以防止水箱受力后向后滑移，使整個車身和車體支撐住水箱等，受力裝置的結構如圖1所示：

圖1 汽車碰撞受力裝置示意圖

如圖1所示，根據受力的需要，汽車的碰撞板需要向汽車前方多伸出一定的距離，以用來提前受力，保護車架和發動機艙。當汽車被動碰撞時，前方的受力板上，受到一個巨大的碰撞力，碰撞受力板通過一個剛性圓柱與一個移動板相連，移動板位于水箱內，當碰撞保護板受力后推動移動板向后滑移，受力水箱與發動機的水箱關閉。

1.2 汽車碰撞裝置的連接裝置的設計

汽車碰撞裝置的連接件，由高壓管路和密封圈組成，連接碰撞水箱和碰撞支撐架，當碰撞水箱里的移動板向內滑移時，推動水箱內的水向內運動，壓力瞬間增大，水順著高壓管路就流到汽車碰撞支撐桿里面去，推動支撐桿拉伸。

1.3 汽車碰撞支撐伸縮桿的設計

液壓支撐拉伸桿一共由四個同樣的拉伸桿組成，全部安裝在車架的下端固定在車架上，拉伸桿由四段可以受力向上滑移的空心圓柱體組成，設計支撐面積的半徑為5厘米，如圖2液壓支撐拉伸桿所示。

圖2 汽車碰撞支撐拉伸桿的示意圖

如圖2所示，液壓支撐桿受力被拉伸開，使汽車受到向上的支撐力，把汽車支撐起來，這樣汽車車身受到的碰撞力就會大大減少，甚至所有的碰撞力都會被碰撞裝置吸收。

2、碰撞裝置的分析

碰撞裝置的受力分析，碰撞裝置利用液壓千斤頂的原理進行工作。當汽車以72km/h速度行駛，與另一車或固定標志物產生碰撞時，兩個各自受到一個大小相等的力，作用在碰撞保護板上。如圖3所示。

圖3 汽車碰撞裝置作用圖

如圖3所示，受力后，碰撞裝置的動作分析；汽車前方的碰撞保護板受力，碰撞裝置開始工作，阻尼移動板受力壓縮液體，液體的壓力增大，通過高壓管道注入支撐拉伸桿內部，推動支撐桿拉伸，支撐起汽車的車身。

3、總結

本產品有其它被動安全碰撞裝置不可比擬的優點，優點如下：

1）本碰撞安全裝置便于安裝和拆卸。

2）本碰撞安全裝置適用于任何環境下使用。

3）本碰撞安全裝置的制造成本低，構想理念新穎。

4）本碰撞安全裝置不需要任何駕駛員操作，穩定性高。

[1]王積偉.液壓傳動[M].北京：機械工業出版社,2006.

[2]李秀珍.機械設計基礎[M].北京：機械工業出版社,2013.

[3]申永勝.機械原理教程[M].北京：清華大學出版社,1999.

The design of the collision safety device

Lin Ruliang, Wu Yanxia
（DeZhou college School of automotive engineering, Shandong Dezhou 253000）

according to the collision of the automobile industry security, the design of a passive collision safety device, the passive collision safety device through the principle of hydraulic pressure, the car collision force into the flow of the liquid pressure, in order to ensure the safety of the car and driver. Through the design of the safety device, hopeCan promote the development of domestic collision safety and application.

safety equipment; Collision safety; Active safety

U461.9

A

1671-7988 (2017)02-32-02

林汝亮（1993—），男，大學本科，就讀于德州學院。主要研究方向：能源與動力工程。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.02.011