易來華

摘要：保障汽車的行駛安全性，是汽車設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，能夠防止人們的生命財產(chǎn)安全受到威脅，改善人們的駕乘體驗(yàn)。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升，汽車安全性得到明顯提升，滿足了人們的實(shí)際需求。當(dāng)前汽車結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理趨于復(fù)雜化，因此對于安全性能的要求也在提高，應(yīng)該掌握每一個控制要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對汽車性能的不斷優(yōu)化。本文將對汽車安全性能的影響因素進(jìn)行綜合分析，探索汽車安全性能的提升措施，為實(shí)踐工作提供參考。

Abstract： Ensuring the driving safety of cars is the key point in the process of automobile design and manufacturing， which can prevent people's life and property safety from being threatened and improve people's driving experience. In recent years， with the improvement of science and technology， automobile safety has been significantly improved， meeting people's actual needs. At present， the structure and operation principle of the vehicle tend to be complicated， so the requirements for safety performance are also improving. Each control point should be mastered to realize the continuous optimization of the vehicle performance. This paper will comprehensively analyze the influencing factors of automobile safety performance， explore the improvement measures of automobile safety performance， and provide reference for practical work.

關(guān)鍵詞：汽車;安全性能;提升措施

Key words： automobile;safety performance;improve measures

中圖分類號：U469.72? ? ?; ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）22-0056-02

0? 引言

當(dāng)前人們物質(zhì)生活水平逐漸提升，汽車需求量也在逐年增長，為人們的生產(chǎn)生活提供了便捷，加快了交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展。然而，由于各類交通事故的出現(xiàn)，汽車安全問題也引起了全社會的高度重視，致力于汽車安全性能的提升，是當(dāng)前汽車行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。主動安全和被動安全，是汽車安全的主要內(nèi)容，制動時的方向穩(wěn)定性和效能，是衡量汽車制動性能的關(guān)鍵指標(biāo)。尤其是安全氣囊、安全帶和防撞式車身等，能夠大大提升汽車的安全性，實(shí)現(xiàn)對駕乘人員的有效保護(hù)。應(yīng)該加強(qiáng)對汽車主動安全技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化，使其更加符合當(dāng)前汽車的運(yùn)行特點(diǎn)，最大限度降低汽車的行駛風(fēng)險。汽車安全技術(shù)類型較多，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)要求制定針對性技術(shù)應(yīng)用方案，從而控制交通事故率。

1? 汽車安全性能的影響因素

人為因素是影響汽車安全性能的主要因素，往往是由于人為疏忽大意而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，因此在行車中應(yīng)該提高警惕。很多道路存在較多的積水或者雨雪，導(dǎo)致行車中汽車出現(xiàn)失穩(wěn)、側(cè)滑和傾覆等現(xiàn)象。環(huán)境因素也會對汽車的行車安全造成影響，比如在大霧天氣下無法辨別前方障礙物，或者由于疲勞駕駛而影響對制動系統(tǒng)的操作等等。在汽車的設(shè)計(jì)過程中，如果未能對其制動系統(tǒng)加以強(qiáng)化設(shè)計(jì)，也會導(dǎo)致在運(yùn)行中存在較大的安全隱患。

2? 汽車安全性能的提升措施

2.1 制動裝置

2.1.1 鼓式制動器

將制動摩擦片應(yīng)用于弧形制動器表面當(dāng)中，通過制動分泵的活塞進(jìn)行推動，凸輪在壓縮空氣的推動下旋轉(zhuǎn)，此時制動器可以張開對車輪進(jìn)行制動。自動增力是鼓式制動器的基本特點(diǎn)，尤其是在汽車的低速行駛過程中，能夠增強(qiáng)實(shí)際制動效果。由于在制動摩擦過程中會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象且具有封閉性特點(diǎn)，因此會對散熱造成影響，這是影響制動效能的主要因素[1]。同時，制定效果也會由于進(jìn)水問題而受到影響。由于在汽車中所承受的制動力有所差異性，因此通常在后輪安裝鼓式制動器，延長其使用壽命、降低成本投入。

2.1.2 盤式制動器

盤式制動器也是汽車制動裝置的主要形式，包括了制動器片、制動盤、制動鉗和分泵等等，其控制方式主要是液壓控制。摩擦片會受到活塞的液壓作用，通過增大與制動盤的摩擦力而達(dá)到良好的制動效果。在汽車中應(yīng)用盤式制動器時，能夠保障良好的散熱效果，而且在安裝和維護(hù)上更加便捷，具有較強(qiáng)的耐高溫性，可以在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)制動。實(shí)心盤、打孔盤和通風(fēng)盤等，是盤式制動器盤的基本類型。在低端汽車當(dāng)中往往采用實(shí)心盤，其耐熱性相對較差;由于通風(fēng)盤當(dāng)中存在較多的孔道，因此能夠大大提升盤式制動器的散熱效果，具有耐高溫的特點(diǎn);打孔盤是對通風(fēng)盤的優(yōu)化及改進(jìn)，散熱通風(fēng)效果更好，因此大大提升了制動性能。

2.2 防抱死制動系統(tǒng)

防抱死制動系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車生產(chǎn)制造當(dāng)中，是提升安全性能的關(guān)鍵系統(tǒng)之一，包括了電子式防抱死制動系統(tǒng)和機(jī)械式防抱死制動系統(tǒng)兩大類。相較于電子式防抱死制動系統(tǒng)而言，機(jī)械式防抱死制動系統(tǒng)的性能較差，而且制動效果不佳，限制了工作準(zhǔn)確率的提升，因此在當(dāng)前市場中多采用電子式防抱死制動系統(tǒng)。在緊急制動情況下，防抱死制動系統(tǒng)能夠有效防止車輪抱死而引起的甩尾現(xiàn)象等，尤其是在冰雪道路當(dāng)中行駛時，通過輕微制動也會導(dǎo)致汽車的失控。防抱死制動系統(tǒng)的設(shè)置，可以使車輪保持一放一收的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對制動距離的控制，避免跑偏和側(cè)滑等問題，增強(qiáng)汽車行駛穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)速傳感器可以設(shè)置于傳動軸當(dāng)中，能夠?qū)囕v的狀況進(jìn)行監(jiān)測，通過電子控制器的數(shù)據(jù)分析功能，能夠在車輪抱死的狀態(tài)下對制動壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對制動狀態(tài)的有效優(yōu)化。同時，由于在制動時不會出現(xiàn)抱死的現(xiàn)象，因此有利于輪胎與地面摩擦力的增大，制動效率可以超過90%，在對制動消耗加以控制的同時，防止輪胎和制動盤片出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞。單通道式、2通道式、3通道式和4通道式，是當(dāng)前電子式防抱死制動系統(tǒng)的主要類型，在輕型載貨車上主要采用單通道式和2通道式防抱死制動系統(tǒng)。前輪驅(qū)動的小型轎車等，通常采用3通道式ABS，發(fā)揮前驅(qū)輪附著力的作用，縮短制動距離，促進(jìn)橫向附著力的提升。3通道式ABS的應(yīng)用較為廣泛，通過與EBD系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用增強(qiáng)控制效果。

2.3 電子制動力分配系統(tǒng)

電子制動力分配系統(tǒng)即EBD（electric brakeforce distribution），是根據(jù)汽車制動過程中輪胎所受摩擦力差異而誕生的汽車電子安全技術(shù)。制動力在前后軸的分配情況，可以通過電子制動力分配系統(tǒng)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，促進(jìn)制動效能的提升，通常會將EBD系統(tǒng)和ABS系統(tǒng)進(jìn)行融合應(yīng)用。受到濕滑路面和干燥路面的影響，導(dǎo)致在汽車制動時輪胎所受摩擦力大小及方向不同，導(dǎo)致側(cè)斜、打滑和側(cè)翻等交通事故的發(fā)生[2]。而電子制動力分配系統(tǒng)的應(yīng)用，則能夠?qū)Σ煌喬サ哪Σ亮?shù)值進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，在制動時保障力度和方式的差異性，同時對其進(jìn)行合理調(diào)整，防止出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故。

2.4 電子穩(wěn)定系統(tǒng)

電子穩(wěn)定系統(tǒng)融合了TCS系統(tǒng)和ABS系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，能夠解決啟動打滑和制動抱死問題，能夠?qū)崿F(xiàn)對行駛情況及意圖的檢測分析，從而在緊急情況下對車輪制動壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)偏離駕駛意圖時，可以對發(fā)動機(jī)進(jìn)行干預(yù)從而保障車輛行使的穩(wěn)定性與安全性。ESP系統(tǒng)主要由傳感器、ESP電腦、執(zhí)行器和ESP燈等組成。其中，傳感器又可以分為橫向加速傳感器、轉(zhuǎn)向傳感器、側(cè)滑傳感器和車輪傳感器等，能夠?qū)ζ嚨男惺範(fàn)顟B(tài)參數(shù)進(jìn)行采集，為數(shù)據(jù)分析和控制提供依據(jù)。在計(jì)算傳感器數(shù)據(jù)時則主要借助于ESP電腦實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)Ρ却鎯?shù)據(jù)，分析車輛的運(yùn)行狀態(tài)從而控制執(zhí)行器對其進(jìn)行優(yōu)化[3]。車輪剎車系統(tǒng)即執(zhí)行器，蓄壓功能是ESP剎車系統(tǒng)的基本功能，保障在緊急情況下能夠使車輪產(chǎn)生制動。輸入信號捕捉、AD轉(zhuǎn)換器和正交解碼器的應(yīng)用，能夠促進(jìn)其運(yùn)算速度的提升，為信號處理提供可靠保障。

2.5 牽引力控制系統(tǒng)

驅(qū)動車輪打滑的問題在車輛啟動時較為常見，尤其是當(dāng)路面較為濕滑時，打滑現(xiàn)象會更加明顯。牽引力控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛驅(qū)動輪同步切斷動力，實(shí)現(xiàn)對制動距離的控制，滑動率可以滿足相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，避免快速滑動而引起的交通事故。牽引力控制系統(tǒng)在汽車中的應(yīng)用，能夠使汽車的行駛更加穩(wěn)定，而且促進(jìn)牽引力的增強(qiáng)，當(dāng)在濕滑路面行駛時可以使打滑問題得到有效緩解，保障行車安全。同時，也能夠在車輛轉(zhuǎn)彎時進(jìn)行有效控制，防止出現(xiàn)偏移問題[4]。通常牽引力控制系統(tǒng)會與防抱死制動系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，有效調(diào)節(jié)車輪制動分泵液壓，實(shí)現(xiàn)對動力輸出的及時切斷。

2.6 電子輔助制動系統(tǒng)

在應(yīng)用電子輔助制動系統(tǒng)時，其制動壓力主要由液力儲壓罐提供，達(dá)到多次連續(xù)制動的效果。該系統(tǒng)使得汽車的停車功能更加穩(wěn)定，保障其良好的柔和性和平順性。水膜往往存在于制動片當(dāng)中，導(dǎo)致其制動性能發(fā)生改變，而微弱制動脈沖的存在則能夠?qū)ζ溥M(jìn)行清干處理，增強(qiáng)實(shí)際制動效果[5]。在汽車的起步時，可以充分發(fā)揮系統(tǒng)的起步輔助功能，避免出現(xiàn)溜動問題，尤其是在斜坡起步當(dāng)中可以體現(xiàn)其功能優(yōu)勢。通過對油門踏板的有效控制，也能在堵車時自動制動和減速，避免了堵車時頻繁切換帶來的麻煩。

2.7 車輛穩(wěn)定系統(tǒng)

車輛穩(wěn)定系統(tǒng)也是一種常用的主動安全配置，促進(jìn)行駛穩(wěn)定性的提升。車輛穩(wěn)定系統(tǒng)也是以ABS系統(tǒng)為基礎(chǔ)，能夠?qū)囕喌尿?qū)動力和制動力加以控制，在應(yīng)用該系統(tǒng)時，由于可以差動控制左右縱向力，通過橫擺力矩對不穩(wěn)定運(yùn)動加以有效抵消。在汽車行駛中會通過橫向加速傳感器加以實(shí)時監(jiān)測，圍繞自身縱軸方向滾動，如果出現(xiàn)幅度較大的問題，則能夠有效控制車速，防止傾覆事故的發(fā)生[6]。對于發(fā)動機(jī)動力輸出的控制，也可以通過車輛穩(wěn)定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，能夠合理干預(yù)行車電腦。車輛穩(wěn)定系統(tǒng)在推廣使用中遇到的最大問題就是造價較高，因此在家用轎車中的應(yīng)用相對較少。

3? 結(jié)語

人為因素、道路因素、環(huán)境因素和汽車因素等，都會對汽車的安全性能造成影響，因此在設(shè)計(jì)工作中應(yīng)該加強(qiáng)綜合考量，實(shí)現(xiàn)對穩(wěn)定性能的優(yōu)化。制動裝置、防抱死制動系統(tǒng)、電子制動力分配系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、牽引力控制系統(tǒng)、電子輔助制動系統(tǒng)和車輛穩(wěn)定系統(tǒng)等，是增強(qiáng)汽車安全性能的主要系統(tǒng)，不同系統(tǒng)的安全防護(hù)功能也有所不同。在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，應(yīng)該嚴(yán)格分析各個系統(tǒng)特點(diǎn)及汽車功能需求，提升整體安全性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]周青.提升自動駕駛汽車安全性任重道遠(yuǎn)[J].智能網(wǎng)聯(lián)汽車，2020（03）：48-50.

[2]羅付秋，武偉，羅勇.汽車安全性能提升探討[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2020（08）：50-53.

[3]鄢兵艷.電子技術(shù)在汽車安全系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究，2019（11）：253-254.

[4]顧李剛.汽車安全性能檢測中的新技術(shù)[J].工程技術(shù)研究，2018（15）：245-246.

[5]伍祥龍，王宜海，韓勇.一種提升汽車安全性的電路設(shè)計(jì)[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2016（07）：154-155.

[6]ST將汽車安全性能提升至全新水平[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2015，15（06）：86.