多面汽車立體抗震防撞裝置

陳娜 孔冠卿 高博璐 梁創雄

摘 要：針對家用汽車內部裝置進行了創新性設計，設計了機電式ABS剎車防抱死系統、行人防撞裝置、電控緩沖底座、車廂移軌、坡道起步防倒滑裝置，實現了對家用汽車的立體安全防護；從而減少家用汽車發生碰撞，萬一發生碰撞也能夠有效保證乘員有足夠生存空間和運動慣量的適度變化；減少車禍發生時人員的傷亡，極大提高家用汽車乘坐的舒適性。

關鍵詞：防撞系統；ABS防抱死；車廂移軌；防滑倒

1.機電式ABS剎車防抱死系統

通過分析傳統汽車防抱死剎車裝置的作用原理和弊端，對比目前國內外已投入使用的電子式ABS系統的情況，得出只有把只有在制動時根據不同路面把車輪的滑移率控制在10%-30%時，車輪才能獲得路面最大的縱向附著力和較大的橫向附著力，從而實現真正的防抱死剎車功能。本系統采用雙圓環結構來對車輪的滑移率進行控制，盡量克服機械式ABS控制滯后性和不精確性，并多加了輔助機件，盡可能保證裝置運行的穩定性。

盡可能精確的控制滑移率在一定的范圍內，增加汽車轉向過程中穩定性，提高汽車的轉向能力，減少汽車制動時事故發生的次數。

2.行人防撞裝置

根據碰撞試驗和事故記錄，參見《汽車安全技術概論》，分析得到行人會受到三次打擊，從而改變汽車發動機罩結構但不改變它的打開方式，同時又不它的的行駛和維修，來實現對行人的保護。盡可能實現發生碰撞時對行人的保護，同時也對乘員起到一定的保護作用，旨在成為適應我國國情低成本的有效的行人被動防撞裝置。

3.車廂移軌

根據碰撞理論和事故分析調查，分析并得出長頭車和平頭車的碰撞理論，又通過觀察長途汽車的車內空間安排和汽車有向模式化發展的趨勢。提高汽車的乘坐舒適性，減少發生高速前撞時乘坐空間向前運動變形，保障車前部成員的生存空間。

車廂移軌的設計結合當今長途汽車的空間設置，摒棄當今在發生碰撞時用處安全帶等工具，考慮到汽車向模式化發展的趨勢，通過安全座椅，車廂移軌極大提高了乘坐舒適性，同時又在一定程度上保證了前排乘員的生存空間。同時并不影響汽車的正常功能，一定程度上會吸引乘客的注意，為以后汽車行業的發展也起到了一定的促進作用。

4.緩沖底座

通過對汽車行駛中會存在忽然某個方向會有較大加速度的特性的研究和乘客乘車過程中可能受到的傷害的分析，結合個人乘車體驗，提出在公共汽車水平面增加類似懸架系統的裝置。采用傳感器采集數據。可適應我國老齡化發展趨勢，提供更為舒適的乘車體驗，盡可能在汽車受到其他追尾或側撞時減緩碰撞能量，實現對乘員的保護，解決汽車在行駛過程中有忽然某方向較大加速度的問題。

結合城市公共汽車的特點，分析乘客過程中會受到的傷害，緩沖底座的一方面利用人們的主觀能動性，另一方面通過緩沖忽然間較大加速度的作用來保護乘客，既維護了乘客的人身安全，又為他們提供了良好的乘車體驗。這一設計所涉及的材料國內有科研機構正在研制，并且一定程度上迎合了我國社會目前老齡化發展的趨勢，為維護良好的社會生活起到了不可忽略的作用。

5.坡道起步防倒滑裝置

通過觀察手動擋汽車有一定坡度上制動再起步時的問題，加以分析了利用手制動或手油門協助汽車坡道上起步的原理和弊端，提出制動器油門操縱裝置——自動化實現汽車起步時的動力供給，減少發生倒滑事故的機會。主要起到手動波的汽車在坡道短暫制動后起步時，駕駛員能像在平地起步時一樣的操作——即不用借助手制動，而車也不會倒滑。

6.總結

本設計可應用于不同車型，同時行人防撞裝置的設計既能夠在發生碰撞時減輕行人受到的的傷害，又能減輕前排乘客在碰撞發生時受到的傷害。隨著材料科學與技術的發展，相信這些裝置很快就能應用到實際生活中。

參考文獻：

[1] 張建輝， 黃茂三. 汽車防撞雷達概述[J]. 世界汽車， 2000（6）：16-18.

[2] 龔天安， 王云才， 孔令琴，等. 面向汽車防撞的混沌激光雷達[J]. 中國激光， 2009， 36（9）：2426-2430.

[3] 鄧金城， 黃席樾， 鄧小麗，等. 汽車防撞系統中的危險估計與超車決策[J]. 計算機仿真， 2004， 21（11）：207-210.