孫樂春
(長春汽車工業(yè)高等專科學(xué)校汽車運用學(xué)院,長春 130013)
汽車安全系統(tǒng)主要體現(xiàn)在兩個方面,一個方面是主動安全系統(tǒng),另外一個方面是被動安全系統(tǒng)。主動安全系統(tǒng)的作用是預(yù)防交通安全事故的發(fā)生;而被動安全系統(tǒng)則是在發(fā)生事故時減少車輛碰撞時對駕駛員與乘員的傷害。
凡是能盡量阻止事故發(fā)生的安全裝置都屬于主動安全系統(tǒng)。其中包括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、良好的底盤性能以及與底盤匹配、良好的牽引系統(tǒng)、極為有效的制動系統(tǒng)和牽引力強(qiáng)勁的發(fā)動機(jī)。舒適的座椅、清晰的視野、良好的空調(diào)裝置以及簡潔明了的操作和顯示元件都能幫助駕駛員保持良好的狀態(tài)。
具體來說,主動安全系統(tǒng)主要包括以下系統(tǒng):ABS防抱死制動系統(tǒng)、EBV電子制動力分配系統(tǒng)、ASR驅(qū)動防側(cè)滑調(diào)節(jié)系統(tǒng)、ESP電子穩(wěn)定性調(diào)節(jié)系統(tǒng)、ACC自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)。
ABS防抱死制動系統(tǒng),簡單來說就是防止剎車抱死汽車車輪的裝置,該系統(tǒng)可以減少車輪抱死的時候,車輛的跑偏,側(cè)滑,方向不受控制等危險情況,為車輛主動安全系統(tǒng)的重要組成部分。ABS防抱死系統(tǒng)通過輪速傳感器檢測轉(zhuǎn)速信息,由ABS控制單元判斷車輪是否已經(jīng)抱死,然后再通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整制動壓力,讓車輪處于理想的制動狀態(tài),即“點剎車”的狀態(tài)。
ESP電子穩(wěn)定性調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要作用是保持車輛平穩(wěn)行駛。例如后輪驅(qū)動車輛常會發(fā)生后輪轉(zhuǎn)向過度的情況,此時若不加干預(yù),常常導(dǎo)致后輪失控而甩尾,此時 ESP電子穩(wěn)定系統(tǒng)會放慢外側(cè)的轉(zhuǎn)向輪來穩(wěn)定車子;當(dāng)轉(zhuǎn)向過少時,為了校正車輛轉(zhuǎn)向半徑,ESP則會放慢內(nèi)后輪,從而保持車輛穩(wěn)定行駛。
ACC自適應(yīng)巡航控制是一個允許車輛巡航控制系統(tǒng)通過調(diào)整速度以適應(yīng)交通狀況的汽車功能。安裝在車輛前方的雷達(dá)用于檢測在本車前進(jìn)道路上是否存在速度更慢的車輛。若存在速度更慢的車輛,ACC系統(tǒng)會降低車速并控制與前方車輛的間隙或時間間隙。若系統(tǒng)檢測到前方車輛并不在本車行駛道路上時將加快本車速度使之回到之前所設(shè)定的速度。此操作實現(xiàn)了在無司機(jī)干預(yù)下的自主減速或加速。
被動安全系統(tǒng)是指在發(fā)生事故時所有用于防止乘員受傷或者降低受傷危險的工程設(shè)計和裝備。尤其是在發(fā)生碰撞時,被動安全系統(tǒng)除了自我保護(hù)之外,還能在發(fā)生事故時兼顧對其它車輛和行人的保護(hù)。車輛被動安全系統(tǒng)最主要的部件包括帶安全帶預(yù)緊器的安全帶系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、行人保護(hù)裝置等。
汽車安全帶系統(tǒng)就是在汽車上用于保證乘客以及駕駛員在車身受到猛烈打擊時防止乘客被安全氣囊彈出時傷害的裝置。安全帶系統(tǒng)是由安全帶織帶,卷收器,預(yù)緊器等部件組成的一套安全系統(tǒng)。
安全帶織帶就是用于固定身體的部分編織帶,主要由滌綸,丙綸和尼龍三種材質(zhì)構(gòu)成。
卷收器內(nèi)部的卷軸與安全帶一端相連,并且依靠其內(nèi)部的彈簧為卷軸提供自主旋轉(zhuǎn)的扭矩。此時螺旋彈簧會帶動卷軸旋轉(zhuǎn),收起松弛的安全帶。有了這個小元件,安全帶就能夠適應(yīng)各種身形的乘員。卷收器有一個鎖定機(jī)構(gòu),可以在發(fā)生碰撞時停止卷軸的旋轉(zhuǎn)。
安全帶預(yù)緊器能夠在發(fā)生碰撞時沿安全帶拉伸的反方向卷起,由此來拉緊安全帶,這樣可以縮小安全帶與乘員身體之間空隙,這樣便能通過安全帶及早防止乘員向前運動。若安全帶中沒有安全帶預(yù)緊器,遇到事故發(fā)生碰撞時,人向前,座椅向后,不能夠及時拉緊安全帶,可能導(dǎo)致乘員從安全帶下面滑出去,或者人碰到氣囊時安全帶還沒有收緊,這兩種情況下都可能導(dǎo)致乘員嚴(yán)重受傷。所以為了使安全帶能夠及時地收緊,安全帶預(yù)緊器存在很有必要性。
安全氣囊系統(tǒng)也稱輔助乘員保護(hù)系統(tǒng)。它是一種當(dāng)汽車遭到?jīng)_撞而急劇減速時能很快膨脹的緩沖墊,通常它與座椅安全帶配合使用,可以為乘員提供十分有效的防撞保護(hù)。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時,安全氣囊系統(tǒng)控制單元通過碰撞傳感器檢測車輛碰撞信號,若達(dá)到安全氣囊打開條件,安全氣囊系統(tǒng)會迅速在乘員和汽車內(nèi)部之間打開一個迅速充氣的氣袋,使乘員撞在氣袋上,通過氣袋吸收碰撞能量,減弱乘員受到的碰撞,從而達(dá)到保護(hù)乘員的目的。當(dāng)乘員和氣囊相碰時,氣囊通過氣囊布背后的圓孔的進(jìn)行放氣,進(jìn)行碰撞能量釋放,因此可以很快地吸收乘員的動能,有助于保護(hù)乘員。
汽車安全不僅是針對車內(nèi)的駕乘人員而言,同時也要保護(hù)行人的安全,因此車輛碰撞防護(hù)技術(shù)也開始將保護(hù)行人安全列為它的重點發(fā)展目標(biāo)。因此,行人保護(hù)裝置主要作用用來保護(hù)行人的安全。目前國際上用于車輛的行人安全保護(hù)裝置可分為4大類:一是發(fā)動機(jī)蓋彈升技術(shù);二是行人安全氣囊系統(tǒng);三是車輛智能安全保障系統(tǒng)。
發(fā)動機(jī)蓋彈升技術(shù)通過發(fā)動機(jī)罩機(jī)械系統(tǒng)把撞向行人的動能轉(zhuǎn)換成成提升機(jī)倉蓋的能量,這就在行人、發(fā)動機(jī)罩和發(fā)動機(jī)室內(nèi)之間形成吸能區(qū)域,通過發(fā)動機(jī)罩的變形減小對行人頭肩部的沖擊。
行人安全氣囊系統(tǒng)避免人體撞擊汽車的前擋風(fēng)玻璃,以免在猛烈地碰撞下對行人與車內(nèi)乘客受到更大的傷害。主要采用兩種新穎的安全氣囊,一是發(fā)動機(jī)罩氣囊,一是前圍安全氣囊,兩者配合使用可減少最常見的行人傷亡事故。
車輛智能安全保障系統(tǒng)能對行人采取主動保護(hù),在事故發(fā)生以前就及時通知駕駛員,避免車禍的發(fā)生,將事故的損傷降到最小程度。比如說自動緊急剎車系統(tǒng)。
隨著高速公路的發(fā)展和汽車性能的提高,汽車的行駛速度越來越快,特別是由于汽車擁有量的迅速增加,交通越來越擁擠,使得事故更為頻繁,所以汽車的安全性就變得尤為重要。本文闡述了常見的主動安全系統(tǒng)類型及被動安全系統(tǒng)組件,為深入探索汽車安全系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
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