2022年汽车安全防护装置保障交通安全 .pdf
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1、汽车安全防护装置保障交通安全在发生汽车碰撞事故时,此时,仪表板、转向盘、风窗支柱、风窗玻璃、风窗框上横梁等往往会与人体的胸、腹或头部相撞,成为主要致伤构伤。但是只要将汽车的结构设计为在发生碰撞时不是致伤人体而是能保护人体的,这样那钢筋铁皮反而在事故中能起到保障安全的作用。所以就这一问题产生了汽车安全防护装置,而且汽车安全防护装置已成为现代汽车结构的重要组成部分。现从以下几个方面介绍汽车安全防护装置在交通安全中发挥的作用:一、安全防护装置的基本功能和结构原理发生汽车碰撞事故时,运动急剧停止、缺乏缓冲距离以及人体与尖硬物接触都会导致严重伤亡。因此,汽车安全防护装置的基本功能和结构原理可归纳为:1、
2、对乘员施加约束使之避免在汽车碰撞时与车内物体撞击或被甩出车外;2、产生软缓冲作用,亦即构件以适当的变形距离吸收撞击能量,或者说速度逐 渐 下 降而避 免 出现 较 大的减 速 度 和碰 撞 力;3、加大人体与汽车构件的接触面积,避免产生点接触从而使碰撞造成的单位面积挤压力减少或使碰撞力转移到人体非要害部位。二、汽车防护安全装置的类型及其运用的品牌、适用的车型汽车防护安全装置分为车内防护和车外防护,车内防护有:1、安全带图 1 安全带是最有效的防护装置,可以大幅度地降低碰撞事故的受伤率和死亡率。这一点已被国外大量使用实践证明。最常用的三点式安全带的各个组成部分。带子由结实的合成纤维织成,包括斜跨
3、前胸的肩带,绕过人体胯部的腰带。在座椅的外侧和内侧地板上各有一个固定点,第三个固定点位于座椅外侧车身支柱的上方。绕过上方固定点的环状导向板,带子伸入车身支柱内腔并卷在支柱下端的收卷器内。乘员胯部内侧附近有一个插扣,插扣由插板(松套在带子上)和锁扣(与内侧地板固定点相连)两部分组成,该两部分插合后即可将科员约束在座椅上。按下插扣的红色按钮就能解除约束。收卷器有好几种结构型式,功能较完备的是紧急锁止式收卷器(ELR)。该种结构在正常情况下,安全带对人体上部并不起约束作用。当乘员向前弯腰时,带子可从收卷器经由上方固定点的导向板被拉出;而当乘员回复正常坐姿时,收卷器又会自动将带子收起,使带子随时保持与
4、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 10 页 -人体贴合。但在紧急情况下亦即汽车减速度超过预定数值时或车身严重倾斜时,收卷器会将带子卡住从而对乘员产生有效的约束。全世界所有小轿车均要配有安全带,我国 中华人民共和国道路交通安全法第五十一条规定,机动车在行驶时,驾驶人、乘坐人员应按照规定使用安全带。公安部 1992 年 11 月 15 日发布关于驾驶和乘坐小型客车必须使用安全带的通知,规定上路行驶的小型客车驾驶人和前排乘车人必须使用安全带,并于1993年 7 月 1日起生效。并且规定自2012年 3月 1 日起新定型的客车、货车,自 2012 年 9 月 1 日起在产的
5、客车、货车所有坐椅均应装置汽车安全带。2、气囊图 2 气囊在汽车正面碰撞时能防止乘员与其前方的物体撞击。气囊平时折叠在转向盘毂内或仪表板内,必要时可在极短时间(碰撞开始后 0.030.05s)内充满气体而呈球形,以填补乘员与室内物体之间的空间。气囊通常采用氮气。气源可以是高压(约 15MPa)钢瓶或是设置在气囊下方的气体发生器。装设在汽车内的碰撞传感器发出的讯号可点燃电气雷管炸开高压钢瓶的封口或者点然气体发生器内的气体发生剂,使气囊迅速充气。研究表明,有气囊装置的轿车发生正面撞车,驾驶者的死亡率,大轿车降低了 30%,中型轿车降低 11%,小型轿车降低 14%。公共汽车和卡车一般无安全气囊;一
6、些价格非常低的经济型轿车多数不装安全气囊或者选装安全气囊,即使是标配,也以标配 1 个安全气囊的车型占了大多数。3、主动式保护头枕1图 3 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 10 页 -头枕是在汽车后部受撞击时限制人的头部向后运动的装置,这样可避免颈椎受伤,而严重的颈椎受伤可能使其内部神经(脊髓)受伤,导致颈部以下全身瘫痪(高位截瘫)。运用主动式保护头枕的品牌及车型有沃尔沃全系、斯柯达明锐、现代新胜达、马自达睿翼、宝马 5 系、奥迪 A4L、奥迪 A8L、奔驰 C级、奔驰 E级、奔驰 S级、大众高尔夫、日产天籁、日产轩逸、日产奇骏、斯巴鲁傲虎、斯巴鲁森林人、本田思铂
7、睿、本田奥德赛、讴歌、雷克萨斯的LX570、LS460L、LS600hL、GS450h、460/300、别克新君威、新君越等较豪华车型4、安全玻璃图 4 轿车用安全玻璃主要有夹层玻璃、钢化玻璃、区域钢化玻璃、电热玻璃、双层中空玻璃、屏显风窗玻璃及防弹玻璃等,一般应用在车辆的不同部位。前风挡玻璃常选用A类夹层玻璃,具有高抗穿透性。夹层玻璃为两片玻璃基片加注入有机材料物质层的“三明治”式构造,玻璃基片的种类决定了耐抗性、隔热性等;夹层所用物质以PVB(学名“聚乙烯醇缩丁醛树脂”)居多,PVB是一种合成树脂,本身有良好的透光、耐水、耐温、抗冲击等特性,还可以与玻璃很好低黏合在一起,夹层厚度一般在0.
8、381.52 毫米之间。另外,如今一些前风挡玻璃还会结合无雨刷(玻璃外表面增加了一层憎水膜,以防雨水滞留)、H.U.D屏显(视区部分镀膜,类似战斗机将仪表显示通过光学系统打在玻璃上)等技术,使其看起来更实用。在夹层玻璃的基础上,再加入若干特殊材质的丝线,即可制成夹丝夹层玻璃。除具备夹层玻璃的优点外,这种新玻璃还能在通电后表面温度会升到35 度以上,从而达到防雾、除霜、加热的目的,适合应用于前、后风挡玻璃、侧窗玻璃等。后挡与侧窗玻璃多为钢化玻璃。所谓钢化,就是将玻璃加热到熔点,消除掉内部张力,随即快速均匀冷却,此时玻璃的强度将提升到普通玻璃的4 倍以上,具有良好的机械性能,抗冲、压、弯等应力也有
9、显著增强。钢化玻璃中还有一类区域钢化玻璃,制造时分区域来控制玻璃的钢化程度,可用作一些低价位车型的前风挡玻璃。实际上,这个区域约为司机正前方直径为30 厘米的地方,保证司机视野不致受意外影响。中空玻璃与夹层玻璃有些相似,也是由两片或多片玻璃基片组成,不过基片与基片之间“夹”的是铝合金间隔条,并填充有一定的干燥剂。中空玻璃具有保名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 10 页 -温、隔音、节能等优点,但缺点是抗冲击性弱,安全系数低,因为被逐渐淘汰出车用安全玻璃行列。防弹玻璃多用于一些军事级别或专用安全车辆,普及性较低。5.、安全转向柱图 5 安全转向柱可以防止或减少方向盘碰
10、撞驾驶员,有效吸收碰撞能量,吸收二次碰撞能量和驾驶员的部分惯性能量,在发生碰撞事故中,减少人员伤亡的作用明显。6、门锁与门铰链在现代汽车上,门锁和门铰都应有足够的强度,在汽车碰撞时,能同时承受纵、横两个方向的载荷而不致使车门开启,从而避免了乘员被甩出车外,因而减少受重伤或死亡的危险。此外,在事故结束后,门锁应不致失效而应使车门仍能开启。目前,不能承受纵向载荷的舌簧式、钩簧式、齿轮转子式等门锁已经过时,而能同时承受纵横向载荷的转子卡板式门锁则被广泛采用。7、室内其它构件在现代汽车上,车身内部一切有可能与人体撞击的构件都应避免采用尖角、凸棱或小圆弧过渡的形状,而且车身室内广泛采用软材料包垫。室内软
11、化不仅是为了满足舒适性要求,更重要的还是为安全防护性能的要求。汽车防护安全装置的车外防护有:1车身壳体结构防护措施根据碰撞安全性的要求,车身壳体的正确结构应是,使乘客舱具有较大的刚度以便在碰撞时尽量减小变形,同时使车身的头部、尾部等其它离乘员较远的部分的刚度相对较小,在碰撞时得以产生较大的变形而吸引撞击能量,显然,如果车身乘客舱按照汽车行驶时的载荷来设计,其刚度就显得不足,还需要进行局部加强。乘客舱较易加固的是地钣、前围内钣、后围钣等宽大的部件。门、窗孔洞的周边则是薄弱环节,但风窗支柱和中立柱的断面尺寸又不宜过大,所以只能在其内部贴上较厚的加强钣。在汽车碰撞时,为避免整个乘客舱的构架产生剪切变
12、形或坍塌,最重要的是加固门、窗周边的拐角部分,可在其上贴上加强钣或加大拐角处的过渡圆角。要使乘客舱获得必要的刚度,不能仅*局部补强的办法,而应就整个车身结构通盘考虑。众所周知,杆件或梁在弯曲时变形较大而在拉伸或压缩时变形较小。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页,共 10 页 -因此,车身客舱构件应合理布置,使之尽量少承受弯曲载荷。在汽车头部或尾部受撞击时,可通过倾斜的构件将力传递至客舱的纵向构件,使之承受压缩或拉伸。为了使车身头部和尾部的刚度较小,可以在粗大的构件或强固的部件上开孔或开槽来削弱其刚度,或者使构件在汽车碰撞时承受弯曲载荷。车身前部安装发动机和前悬架的纵、横梁
13、都较粗大,因此某些现代轿车的前部纵梁不是平直的,而是有意弯折成 Z 字形以便在碰撞时折叠变形并吸收冲击能量。为使乘客舱侧面较强固以便承受较大的撞击力,车身的门槛通常较粗大,并用横梁将左右两根门槛连接起来共同受力。此外在门外钣的内表面还常常贴有瓦楞状加强钣。2保险杠与护条汽车的最前端和最后端都装有保险杠,许多新式轿车(例如桑塔纳、奥迪等轿车)左右两侧还装有纵贯前后的护条。保险杠和护条的安装高度应符合规定,以便在汽车相撞时两车的保险杠或护条能首先接触。保险杠的防护结构应包括两部分:1)减轻行人受伤的软表层,主要由弹性较大的泡沫塑料制成;2)能吸收汽车一部分碰撞能量的装置,有金属构架、全塑料结构、半
14、硬质橡胶缓冲结构、液压或气压装置等型式。车身侧面的护要与行人接触的可能性很小,一般由半硬质塑料或橡胶制成。3汽车其它外部构件2除了保险杠外,经常致使行人受伤的构件主要有前翼子钣、前大灯、发动机罩、车轮、风窗玻璃等。这些构件不应制造得尖锐而坚硬,最好是平整光滑而富有弹性。某些轿车包括保险杠在内的整个正面都用大块聚胺酯泡沫塑料制成并将发动机罩的顶面用软材料包垫,使安全性大大提高。以上类型的汽车安全防护装置都属于被动的防护装置,主动防护装置有:1、ABS 防抱死制动系统ABS 防抱死制动系统是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。ABS是常规刹车装置基础上的改进型技术,可分机械式和电子式两种
15、。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,是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。现在大多数轿车均有ABS 防抱死制动系统。2、EBD EBD 的英文全称是 Electric Brakeforce Distribution,中文直译就是“电子制动力分配”。自动调节前、后轴的制动力分配比例,提高制动效能(在一定程度上可以缩短制动距离),并配合ABS提高制动稳定性。汽车制动时,如果四只轮胎附着地面的条件不同,比如,左侧轮附着在湿滑路面,而右侧轮附着于干燥路面,四个轮子与地面的
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