彭洪雨
【摘 要】本文從汽車主動(dòng)安全技術(shù)和被動(dòng)安全技術(shù)論述了汽車近幾年的變化,本文從主動(dòng)安全技術(shù)中防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、電子制動(dòng)力分配系(EBD)、電子穩(wěn)定程序(ESP)、緊急剎車輔助系統(tǒng)(EBA)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)(LDWS)、倒車影像、車外攝像頭衛(wèi)星導(dǎo)航與車距控制系統(tǒng),以及被動(dòng)安全技術(shù)包括乘坐倉(cāng)完整性和能量吸收裝置等的設(shè)計(jì),現(xiàn)代安全帶、安全氣囊裝置,以及兒童安全等說(shuō)明了汽車安全的重要性。同時(shí),汽車的安全色也在很大的程度上影響著汽車的安全。
【關(guān)鍵詞】汽車;主動(dòng)安全;被動(dòng)安全;裝置;安全技術(shù)
0 引言
交通安全歷來(lái)是人們最為關(guān)心的問(wèn)題之一,它直接關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多先進(jìn)技術(shù)將被引入汽車安全設(shè)計(jì)。
1 主動(dòng)安全技術(shù)
主動(dòng)安全技術(shù)是保證汽車乘車人員安全的重要保障。過(guò)去,汽車安全設(shè)計(jì)主要考慮汽車在出現(xiàn)交通事故時(shí),如何降低對(duì)駕乘人員的傷害,也就是如何設(shè)置安全帶、安全氣囊、保險(xiǎn)杠等?,F(xiàn)在汽車設(shè)計(jì)師們更多的考慮的則是主動(dòng)安全設(shè)計(jì),避免事故的發(fā)生。
1.1 剎車系統(tǒng)
1.1.1 ABS、BAS、EBS和ASR
傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)雖然可以起到緊急剎車的作用,但卻容易導(dǎo)致汽車車輪的抱死。當(dāng)車輪被抱死之后,輪胎由滾動(dòng)變?yōu)榛?,磨擦系?shù)減小,附著系數(shù)降低,汽車易產(chǎn)生側(cè)滑、甩尾和失去轉(zhuǎn)向能力,極易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。為了克服傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)的抱死現(xiàn)象,人們發(fā)明了“ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(Anti—lockBrakingSystem)。該系統(tǒng)的原理就是緊急剎車時(shí),既保持輪胎轉(zhuǎn)動(dòng),又防止輪胎抱死,以維持輪胎與地面最大的附著力;同時(shí)也對(duì)車輪進(jìn)行迅速、準(zhǔn)確、有效、安全的控制,使車輪的縱向附著系數(shù)達(dá)到峰值,側(cè)向附著系數(shù)也保持較高狀態(tài),從而達(dá)到縮短制動(dòng)距離、穩(wěn)定制動(dòng)方向、防止車輪抱死的目的。
自20世紀(jì)80年代后期以來(lái)汽車技術(shù)的重大成就之一就是汽車制動(dòng)防抱死系統(tǒng)的實(shí)用并在此基礎(chǔ)上發(fā)展了剎車輔助系統(tǒng)BAS、電子制動(dòng)系統(tǒng)EBS和驅(qū)動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置ASR。
在我國(guó),ABS已成為汽車科技的主流,所有汽車都配置ABS的時(shí)代已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。
1.1.2 電子穩(wěn)定程序(ESP)
它是綜合了ABS(防抱死制動(dòng)系統(tǒng))、BAS(制動(dòng)輔助系統(tǒng))和ASR(加速防滑控制系統(tǒng))三個(gè)系統(tǒng),功能更為強(qiáng)大。它實(shí)際上也是一種牽引力控制系統(tǒng),與其它牽引力控制系統(tǒng)比較,ESP不但控制驅(qū)動(dòng)輪,而且控制從動(dòng)輪。它通過(guò)主動(dòng)干預(yù)危險(xiǎn)信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛平穩(wěn)行駛。如后輪驅(qū)動(dòng)汽車常出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向過(guò)多情況,此時(shí)后輪失控而甩尾,ESP便會(huì)放慢外側(cè)的前輪來(lái)穩(wěn)定車子;在轉(zhuǎn)向過(guò)少時(shí),為了校正循跡方向,ESP則會(huì)放慢內(nèi)后輪,從而校正行駛方向。
1.2 緊急剎車輔助系統(tǒng)(EBA)
在正常情況下,大多數(shù)駕駛員開(kāi)始制動(dòng)時(shí)只施加很小的力,然后根據(jù)情況增加或調(diào)整對(duì)制動(dòng)踏板施加的制動(dòng)力。如果必須突然施加大得多的制動(dòng)力,或駕駛員反應(yīng)過(guò)慢,這種方法會(huì)阻礙他們及時(shí)施加最大的制動(dòng)力。EBA通過(guò)駕駛員踩踏制動(dòng)踏板的速率來(lái)理解它的制動(dòng)行為,如果它察覺(jué)到制動(dòng)踏板的制動(dòng)壓力恐慌性增加,EBA會(huì)在幾毫秒內(nèi)啟動(dòng)全部制動(dòng)力,其速度要比大多數(shù)駕駛員移動(dòng)腳的速度快得多。駕駛員一旦釋放制動(dòng)踏板,EBA系統(tǒng)就轉(zhuǎn)入待機(jī)模式。由于更早地施加了最大的制動(dòng)力,緊急制動(dòng)輔助裝置可顯著縮短制動(dòng)距離。
1.3 車道偏離預(yù)警系統(tǒng)(LDWS)
車道偏離預(yù)警系統(tǒng)是指一種通過(guò)報(bào)警的方式輔助駕駛員避免或者減少車道偏離事故的系統(tǒng)。美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局開(kāi)展的“采用智能車輛道路系統(tǒng)對(duì)策的道路偏離避撞警告項(xiàng)目”研究將車輛偏離預(yù)警系統(tǒng)分為“縱向”和“橫向”車道偏離警告兩個(gè)主要功能??v向車道偏離警告系統(tǒng)主要用于預(yù)防那種由于車速太快或方向失控引起的車道偏離碰撞,橫向車道偏離警告系統(tǒng)主要用于預(yù)防由于駕駛員注意力不集中以及駕駛員放棄轉(zhuǎn)向操作而引起的車道偏離碰撞。該系統(tǒng)提供智能的車道偏離預(yù)警,大大減少了因車道偏離引發(fā)的碰撞事故。
1.4 倒車影像、車外攝像頭
倒車影像和后視攝像機(jī)是一體,不僅保護(hù)您的轎車,還能夠避免在倒車時(shí)意外傷及兒童和動(dòng)物。倒車已經(jīng)從向下傾斜后視鏡或發(fā)出聲音警告到實(shí)時(shí)查看。新一代技術(shù)包括一個(gè)攝像機(jī),它可以與導(dǎo)航系統(tǒng)協(xié)同工作,對(duì)您身后的一切進(jìn)行廣角拍攝,然后反映在車內(nèi)屏幕上,從而幫助您倒車或掛接拖車。
2 被動(dòng)安全技術(shù)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,汽車主動(dòng)安全技術(shù)將在交通安全中起著越來(lái)越大的作用。但盡管如此,仍然不可避免的會(huì)發(fā)生意外情況,此時(shí)汽車的被動(dòng)安全技術(shù)將是避免乘車人員受傷或死亡的唯一保障。被動(dòng)安全技術(shù)包括乘坐倉(cāng)完整性和能量吸收裝置等的設(shè)計(jì),現(xiàn)代安全帶,安全氣囊裝置,以及兒童安全等內(nèi)容。
2.1 乘坐倉(cāng)的設(shè)計(jì)
環(huán)繞乘車人員周圍的車體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是在車輛發(fā)生碰撞時(shí)限制車體的變形,減少乘車人員受傷的風(fēng)險(xiǎn)。側(cè)門防撞鋼梁是指在車門內(nèi)部結(jié)構(gòu)中加上橫梁(從外面并看不到),用以加強(qiáng)車輛側(cè)面的結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高側(cè)面撞擊時(shí)的防撞抵抗力,以提升側(cè)面的安全?;趥?cè)面撞擊的概率,消費(fèi)者在選購(gòu)車子的時(shí)候,一定把防側(cè)撞鋼梁這一項(xiàng)重要的安全配置考慮進(jìn)去。
2.2 安全帶
安全帶是20世紀(jì)50年代開(kāi)始作為選裝件裝配汽車的,但直到現(xiàn)在,它仍是最基本的乘員保護(hù)裝置,它的作用在于能夠在正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻車事故發(fā)生時(shí)防止乘員從座位上甩出,幫助乘員減少受傷的風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)緊式安全帶(PRETENSIONERSEATBELT)也稱預(yù)縮式安全帶。這種安全帶的特點(diǎn)是當(dāng)汽車發(fā)生碰撞事故的一瞬間,乘員尚未向前移動(dòng)時(shí)它會(huì)首先拉緊織帶,立即將乘員緊緊地綁在座椅上,然后鎖止織帶防止乘員身體前傾,有效保護(hù)乘員的安全。預(yù)緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同,除了普通卷收器的收放織帶功能外,還具有當(dāng)車速發(fā)生急劇變化時(shí),能夠在0.1秒左右加強(qiáng)對(duì)乘員的約束力,因此它還有控制裝置和預(yù)拉緊裝置。
2.3 安全氣囊
安全帶是最基本的乘員保護(hù)裝置,汽車設(shè)計(jì)師又為汽車設(shè)計(jì)了保障安全的補(bǔ)充裝置——安全氣囊,從而大大降低了中等、嚴(yán)重正面碰撞中乘員受傷的風(fēng)險(xiǎn)。安全氣囊傳感器一般也稱碰撞傳感器,按照用途的不同,碰撞傳感器分為觸發(fā)碰撞傳感器和防護(hù)碰撞傳感器。觸發(fā)碰撞傳感器也稱為碰撞強(qiáng)度傳感器,用于檢測(cè)碰撞時(shí)的加速度變化,并將碰撞信號(hào)傳給氣囊電腦,作為氣囊電腦的觸發(fā)信號(hào);防護(hù)碰撞傳感器也稱為安全碰撞傳感器,它與觸發(fā)碰撞傳感器串聯(lián),用于防止氣囊誤爆。
按照結(jié)構(gòu)的不同,碰撞傳感器還可分為機(jī)電式碰撞傳感器、電子式碰撞傳感器以及機(jī)械式碰撞傳感器。防護(hù)碰撞傳感器一般采用電子式結(jié)構(gòu),觸發(fā)碰撞傳感器一般采用機(jī)電結(jié)合式結(jié)構(gòu)或機(jī)械式結(jié)構(gòu)。機(jī)電結(jié)合式碰撞傳感器是利用機(jī)械的運(yùn)動(dòng)(滾動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng))來(lái)控制電氣觸點(diǎn)動(dòng)作,再由觸點(diǎn)斷開(kāi)和閉合來(lái)控制氣囊電路的接通和切斷,常見(jiàn)的有滾球式和偏心錘式碰撞傳感器。電子式碰撞傳感器沒(méi)有電氣觸點(diǎn),目前,常用的有電阻應(yīng)變式和壓電效應(yīng)式兩種。機(jī)械式碰撞傳感器常見(jiàn)的有水銀開(kāi)關(guān)式,它是利用水銀導(dǎo)電的特性來(lái)控制氣囊電路的接通和切斷。
3 其他汽車安全技術(shù)
3.1 兒童安全技術(shù)
在行車過(guò)程當(dāng)中,兒童可能會(huì)誤將車門打開(kāi),而造成一定的危險(xiǎn),有了兒童鎖可有效的避免危險(xiǎn)。當(dāng)兒童鎖閉合后,后排車門只能從外面打開(kāi),避免車輛在行駛過(guò)程中兒童無(wú)意中或誤操作打開(kāi)車門而造成的危險(xiǎn)。同時(shí)汽車安全中還有專業(yè)的兒童安全座椅,兒童安全座椅是一種系于汽車座位上,供兒童乘坐且有束縛設(shè)備并能在發(fā)生車禍時(shí),束縛著兒童以最大限度保障兒童安全的座椅。兒童安全座椅的分類根據(jù)固定方式的種類來(lái)區(qū)分的,目前共分成三種:歐洲標(biāo)準(zhǔn)的ISOFIX固定方式、美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的LATCH固定方式和安全帶固定方式。
3.2 汽車安全色
目前,市場(chǎng)上車身顏色越來(lái)越豐富。汽車顏色不僅是汽車外表包裝和品牌識(shí)別的標(biāo)志,其中更包含著安全因素。汽車顏色在不同的情況和環(huán)境下,例如,白天與黑夜、天氣的好壞以及周圍物體的顏色等等,對(duì)行駛安全的影響是不同的。一般情況下,人們對(duì)汽車顏色的選擇多是從個(gè)人喜好角度來(lái)考慮。為此,大陸汽車俱樂(lè)部針對(duì)200名車主和準(zhǔn)車主做了問(wèn)卷調(diào)查,其中,89%都是憑個(gè)人喜好來(lái)選擇汽車顏色,僅有3%考慮到安全因素;當(dāng)問(wèn)及汽車顏色與安全之間的關(guān)系時(shí),有55%的人表示不知道之間的關(guān)聯(lián)。當(dāng)然,顏色是車主個(gè)性的體現(xiàn),能反映車主的情感和身份,但如果僅僅從喜好的角度來(lái)考慮對(duì)汽車顏色的選取是不夠的。因?yàn)榻?jīng)過(guò)色差及灰度差分析得知,淺色系車輛更容易被識(shí)別。
【參考文獻(xiàn)】
[1]王然.發(fā)展中的汽車主動(dòng)安全技術(shù)[J].北京汽車,2006(3):53-55.
[2]張伯順.車輛智能主動(dòng)型安全系統(tǒng)[J].汽車工業(yè),2007(2):33-36.
[3]黃國(guó)相.汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展[M].北京:華夏出版社,2005.6.
[4]孟芳.汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào)汽車安全技術(shù)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2008.8.
[5]陸榮.汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào)汽車安全技術(shù)的研究現(xiàn)狀[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2007.6.
[6]計(jì)志英.汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào)汽車安全技術(shù)的展望[M].北京:社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2011.10.
[7]唐輝宇.ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)[M].北京:中國(guó)廣播電視出版社,2004.1.
[8]李云芳.中國(guó)轎車產(chǎn)業(yè)發(fā)展[M].北京:中國(guó)廣播電視出版社,2009.2.
[責(zé)任編輯:王楠]