主题：【原创】HuDe----汽车被动安全领域技术专家

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发表于：2012/08/09 14:19:28 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

HuDe----汽车被动安全领域技术专家
汽车被动安全技术的发展
　　尽管随着科学技术的发展，汽车主动安全技术在交通安全中起着越来越大的作用，但仍然不可避免发生意外情况。此时，汽车被动安全技术将是避免乘员伤亡的唯一保障，因此，汽车被动安全技术的开发仍将是汽车安全技术研究的热点之一。
　　
　　汽车安全是任何驾驶员都很关心的问题，汽车安全系统也成为汽车电子领域增长最快的一部分，汽车的安全设计在整车设计中所占的比重也越来越大。汽车安全技术可以分为主动安全技术和被动安全技术。汽车的主动安全技术旨在提高汽车的行驶稳定性，防范事故于未然；汽车被动安全技术是指一旦事故发生时，保护车辆内部乘员及外部人员，使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术（事故当时）和抑制安全技术（事故后）。
　　
　　1碰撞安全技术（事故当时）
　　
　　1.1汽车座椅
　　汽车座椅是汽车中将乘员和车身联系在一起的重要内饰部件，它直接影响到整车的舒适性和安全性。所谓座椅的安全性是指汽车座椅能有效地防止汽车事故的发生，并在事故发生时能最大限度地减轻对驾驶员及乘员造成伤害的能力。汽车座椅要与安全带和安全气囊一起对乘员定位的同时缓解碰撞的强度，吸收乘员与之碰撞时产生的能量，使乘员的损伤指标达到最小。从座椅的安全性能考虑，其结构可分为靠背、头枕、座垫、座椅总成与车身相连接的固定部件。见图1。
　　
　　1.1.1靠背
　　靠背的强度设计分柔性吸能式和刚性吸能式两种。不同的碰撞条件，两种靠背的保护效果是不同的。在高强度碰撞时，刚性靠背的设计概念对于正常坐姿、按标准状态使用约束系统的成员来讲是合理的。但是，在发生低强度尾部碰撞时刚性靠背座椅会引起乘员身体沿靠背向上滑动，靠背对乘员产生回弹。
　　1.1.2安全头枕
　　随着高速公路的迅速增加，车辆高速运行的情况不断增多，高速公路上发生最多的事故是追尾撞车。发生追尾事故时，即使车速较低，也会对驾驶员的背部和颈部造成损伤。安全头枕的主要作用是在汽车发生碰撞事故(尤其是受追尾碰撞)时，抑制驾乘人员头部后倾，以防止或减轻对颈部的损伤。更先进的主动式头部支撑系统, 这个设计是在座椅下方有一机械装置与一个管状框架与压力板, 最后连接着一个旋转轴, 整个系统连结于接近座椅底部的位置, 而这个管状框架的路径系以一组座椅顶端的横轴导管控制, 当车辆承受突然撞击时, 驾驶人身体因而往后压时, 会迫使导管上升而使头枕向前倾, 抵住头部防止头部快速后仰, 保护头部颈椎的安全。
　　
　　1.1.3座垫
　　座垫一般不会对乘员造成直接的冲击伤害，但其结构可以影响到乘员的运动过程，以及约束力施加到乘员身体上的方式和外部载荷绝对值的大小。
　　1.1.4座椅连接部件
　　汽车座椅连接部件的强度设计在很大程度上影响座椅本身的安全性能，在发生碰撞时，如果连接部件先于座椅失效，很可能造成座椅骨架的断裂、严重变形和调节机构失灵等，此时成员的生命安全将受到极大的威胁。
　　1.2吸能车身
　　当汽车受到撞击时，车身在吸收一定撞击能量的同时减缓车内乘员的移动程度，对于保证乘员有足够的生存空间非常重要。在驾驶室中，驾驶员部位最容易受到伤害，因此将转向柱设计为可缩进式，碰撞时能折叠一定的距离，为驾驶员留下生存空间，见图2；前、后保险杠能吸收动能;车门要求有一定的刚度，受撞击后车门要易于打开；车顶要有一定的刚度，保证翻车后不能被压扁等。
　　
　　1.3安全带
　　安全带的历史悠久，它的作用是当汽车发生急转弯或正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻车事故时，约束乘员尽可能保持原有的位置不动，避免与车内坚硬部件发生碰撞并防止乘员从座椅上甩出而造成伤害。汽车上使用的安全带，按固定方式分为两点式、斜挂式、三点式和四点式4种，由织带、安装固定件、卷收器和调节件等部件组成，见图3和图4。安全带在交通事故中，对驾驶员和乘员有着重要的保护作用，特别是在高速公路上行车时，其作用更加明显。研究表明，使用安全带能够减少乘员在碰撞事故中50%的死亡率。
　　安全带的设计除了传统惯性束紧式安全带外, 近年来更有先进的预拉式安全带及束力限制式安全带, 所谓的预拉式安全带就是当事故发生时, 安全带系统除了传统的惯性束紧外,更可以产生将安全带回拉的力量, 避免向前移动的行程过大或产生过大的冲击, 提高安全带的安全性, 另一种就是束力限制式安全带, 此种安全带可以进一步的保护人在事故发生时, 由于安全带束力过大产生的胸部及颈椎的伤害, 其设计的方式是当安全带束紧的同时, 当束力达到某一力量以上时, 安全带系统会稍许的松开, 使束紧的力量不会再升高的设计方式,使人的胸部所受的冲击力以及颈部的折弯力不至于够大, 是一种更先进的安全带保护系统。但不论何种安全带, 请各位仍必须正确使用方能发挥其功能。
　　
　　1.4安全气囊
　　安全气囊的研究起步于20 世纪80年代后期，20 世纪90年代开始得到迅速发展。安全气囊的装车使用大大降低了碰撞中乘员受伤的危险。安全气囊主要由传感器、气体发生器、气囊系统等3部分组成。传感器的功能是检测、判断车体所经受的撞击信号，决定是否启动安全气囊；气体发生器的功能是在传感器的控制下根据信号指示产生点火动作，点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，使气囊迅速膨胀展开保护乘员，见图5。气囊一般装在转向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约50 L~90 L，气囊的材料要求具有很高的抗拉强度，同时气囊设有安全阀，当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体，避免乘客挤压受伤。安全气囊所用的充气气体多是氮气或一氧化碳。
　　
　　传统安全气囊的设计是在发生正面撞车事故时避免车内乘员的头部、颈部和胸部强烈撞击在仪表盘、方向盘或挡风玻璃上。在后面碰撞、翻车或大多数侧面碰撞的情况下，它不会被引发。随着技术的发展，安全气囊的保护范围将进一步扩大，从现在的前排乘员前方保护扩展到前排乘员的侧面、膝部和后排乘员的前方与侧面以及车外行人。侧面安全气囊、发动机罩宽幅气囊、车外气囊等产品不断推出，见图6。同时，安全气囊已出现智能化，能识别乘员席有无乘员、有无逆向儿童座椅以及乘员身材大小、重量，坐姿、是否系戴安全带等，并根据上述信息调整动作，以求最大限度地减少失误和保护乘员。根据美国国家高速公路交通安全局的调查, 由于安全气囊的使用, 小客车的驾驶死亡率减少了11%,而正面撞击则更降低了30%,另某一权威单位的调查, 辅助气囊约可以减少八成左右的头部及颈部的伤害, 而对于胸部的伤害也可以降低二到三成,因此对于事故人的保护辅助气囊仍具有很大的功效。重要的安全防护观念：那就是开车请记得系上安全带, 因为辅助气囊必须与安全带配合才能发挥最大的功效，见图7。
　　
　　1.5安全玻璃
　　汽车发生碰撞事故时，挡风玻璃的性能如何对高速行驶的汽车安全性影响较大。汽车安全玻璃一般具有足够大的变形余量和柔性，一方面可保证正常状况下良好的视觉效果，另一方面能防止碰撞时乘员从窗中飞出时，玻璃不对其头颈部位造成较严重伤害。安全玻璃包括强化玻璃和夹层玻璃。
　　1.6儿童安全装置
　　儿童安全装置主要指儿童安全带和儿童座椅。由于儿童的身材比例与成人不同，并不是成人身材的简单缩小，所以必须对儿童用安全带和儿童安全座椅进行特殊设计，以保证儿童的安全。试验结果显示，在发生撞击时，一个体重20 kg 的儿童其质量可达2 t，是根本抱不住的。在我国随处可见儿童不加限制地坐在成人坐位上，在发生碰撞时是相当危险的。据研究，正确使用儿童安全带和儿童座椅可使0~1 岁的幼儿在事故中的死亡率减少69％，1~4岁的儿童死亡率减少47％，5 岁以上儿童死亡率减少45％，减少中到重伤50％。

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