引言:從汽車安全技術的角度介紹了汽車安全玻璃、安全帶、安全氣囊、防抱死制動、車門碰撞棟梁、吸能變形區及其它安全裝置。
汽車作為一種現代化的交通工具,給人們的生活和出行帶來了極大方便,但因其造成的交通事故也給人們的生命和財產帶來了嚴重的威脅。很多汽車專家在研究汽車高速運轉狀態技術的同時,始終堅持在安全、環保、節能的原則上發展與提高。安全性是汽車最基本的也是最重要的性能,對駕乘員的安全保護是汽車技術發展所追求的永恒主題。實際上,汽車車身由早期簡陋的開篷式演變成今天流暢、優美的金屬封閉式,也是從結構上實現對駕乘人員的安全保護。
汽車安全裝置分為主動安全裝置和被動安全裝置。主動安全裝置是指為避免交通事故的發生而采取的有效配備。如車輪的防抱死制動、防打滑控制、電控測距儀、防追尾碰撞報警裝、自動制動系統、風窗玻璃顯示器、夜視裝置以及激光雷達監控裝置等;被動安全裝置則是指事故發生時為保護駕駛員及乘員安全的裝備系統。如安全帶自動拉緊裝置、防撞安全氣囊、車門內置防撞棟梁、車身撞擊能量局部吸收等。
一、汽車安全玻璃
這是一種既簡單又實用的安全保護裝置。傳統的玻璃在發生事故破碎后極易傷害人體,經改進的夾層和鋼化安全玻璃則可大大減小對人體的傷害。夾層玻璃是在兩層或三層普通玻璃間夾一層透明、可粘接的抗破碎塑料,當受到沖撞時,內、外層玻璃的有限破碎既不影響視線也不會散落碎片;鋼化玻璃一旦受沖撞便粉碎成蜂窩狀小顆粒,也不會對人體造成傷害。
在風窗玻璃上涂覆一層透明的反射膜,在反射膜上顯示從投影過來的圖像(行駛數據顯示),運用這種技術可發展成為更為先進的汽車導航系統或利用全息技術將圖像和文字直接顯示在風窗玻璃上,可有效減少事故的發生。
二、安全帶
這是一種十分有效的安全保護裝置,目前已在汽車上普及裝備并使用。
安全帶分為二點式、肩帶式、三點式、四點式與自動半自動式等多種型式。目前三點式安全帶使用最廣泛,它由腰帶式安全帶和肩帶式安全帶組合而成,是大多數車輛的標準裝備。四點式安全帶一般用于賽車,而半自動及自動安全帶則裝備在高級豪華轎車上。
《座椅安全帶的安裝》標準規定轎車上所有面向前方的座椅都必須配備安全帶,1984年修訂為《乘員碰撞保護條例》,中華人民共和國公安部在1993年制訂并下發了機動車正副駕駛座椅配備安全帶的通知,2013年中華人民共和國公安部第123號令等都明確了駕乘人員必須按規定佩戴安全帶。令人遺憾的是,由于人們安全意識淡薄,法規尚有不健全之處,致使這一規定在許多地方執行還不夠。
安全帶由織布、卷扣、長度調節器、滑移導向件、卷收器以及安裝配件組成。據調查,裝有三點式安全帶并能正確使用,即使發生碰撞(車速低于90KMn),乘員也不會死亡。相反,如果不使用安全帶,即使發生車速為20KMn的撞擊也可能導致人員死亡,其保護可見一斑。
三、安全氣囊
據美國(高速公路安全局)的調查結果指出,有45%的車禍發生在正面碰撞,即頭部沖撞。因此,為避免或減少這類傷害,汽車安全氣囊便應運而生。如今,在歐、美、日等眾多國家的小轎車、中、高檔轎車或及其它車型上,安全氣囊已列為標準安全裝備。安全氣囊與安全帶聯動的汽車安全系統可將死亡率減少一半,這種組合系統稱為SRS。安全氣囊由置于轉向盤(或其它部位)內的氣囊袋、充氣器、點火器、點火介質、火藥粉、氣體發生劑及傳感器等組成。當汽車受到大于20—30KMn的速度撞擊時,傳感器便啟動點火器點燃點火介質、火焰引燃火藥粉和氣體發生劑,產生大量氣體在0.03S內充入氣袋,膨脹的氣袋便自動彈出,起到緩沖及吸收沖擊能量的作用,隨即氣體又迅速從氣袋排出,從而保護乘員的安全,整個過程在0.05S完成。
駕駛座安全氣囊折疊在轉向盤內,在轉向盤板上通常有“SRS”的英文標示。氣囊充氣時呈扁圓球狀,容積一般為60—90L;副駕駛員座的安全氣囊則置于儀表板的手套箱內,容積可達150-250L,呈立方體形;膝部保護氣袋一般只有30-60L。氣袋用高彈力尼龍制成,為防止漏氣,通常用氯丁橡膠做涂層。
目前,駕駛座及副駕駛座氣囊已在小轎車上普遍裝備。先進的前保險杠防撞氣囊也在研究和使用中。必須強調的是,安全氣囊必須與安全帶配合使用方能達到最佳效果。
四、防抱死制動系統(ABS)
這是一種主動安全裝置。它最早在飛機上使用,后被引入汽車。其主要功能是將緊急制動在瞬間變為無數次連續間隙制動的效果,從而避免車輪抱死而導致方向失控并縮短車輛制動距離。
ABS有機械式和電子式兩種。由于機械式ABS成本低而成為一種通用的安全裝置,在濕滑路面和雪地上,ABS的效果是相當明顯的。目前,在中高級轎車上已列入標準裝備。
五、車門防撞棟梁
車門內置防撞棟梁也普遍采用的安全保護裝置。現代轎車及商用車輛都在車門內裝有用圓管、鋼板沖壓或鑄件制成的棟梁。在車輛遭到橫向沖撞時,它構成對乘員的第一道保護防線。
六、吸能變形區
車身的前后應力集中區(皺折、鉆孔等)。在發生碰撞時這一區域首先變形,吸收、緩和、分解沖擊能量,減小撞擊力,并按預先設計的方向傳遞撞擊力的流向。例如:在發動機支架(副車架)上設計應力集中區,當車輛受前方撞擊時,發動機可翻滾下潛吸收并分解撞擊能量,可避免發動機侵入駕駛艙。防止撞擊車輪侵入車廂前橋裝置,可在碰撞發生時保護前排人員下肢免受傷害。
在發動機艙蓋中設計應力集中區,當受到前方撞擊后,發動機艙蓋中部向上拱起,而不會平直向后插入駕駛艙。吸能變形區作為一種被動安全技術裝置,在車身設計上已為許多廠家所采用。再例如:新型S型奔馳車以55KMn的車速碰撞時,撞擊區只有40%。
隨著電子技術的不斷發展,汽車安全裝置也開始向智能化方向發展,自動化成度及可靠性愈來愈高。如英國AP公司研制的激光雷達控制系統,可自動控制與前車的距離。
俗稱黑匣子的安全行車智能監測器,運用傳感器及微處理器監控汽車行駛的速度、方向、制動、照明、信號等并用數據、語言及圖像顯示提醒駕駛員,萬一發生事故,還可從記錄的數據中分析事故原因。
汽車防追尾碰撞報警裝置可根據車速、車距提醒駕駛員,一旦報警便可在0.44S內采取自動制動措施。
另外,除利用激光雷達技術,通過檢測系統對車輛四周進行監測外還對駕駛員的困乏程度進行檢測并伺機釋放提神氣體以避免事故發生。
電子計算機的廣泛應用帶動了汽車安全技術的高速發展。如利用電腦模擬碰撞試驗已成為各大汽車商新車開發的必由之路。可以肯定,現有的各種安全技術及裝置還在不斷改進和完善,從而使未來的汽車更安全。
參考文獻
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