汽車安全性研究

劉毅坤

（長(zhǎng)安大學(xué)汽車學(xué)院，陜西 西安 710064）

1 引言

汽車在當(dāng)代社會(huì)作為一種方便快捷的交通運(yùn)輸工具,在給我們的生活與生產(chǎn)等方面帶來(lái)巨大利益和方便的同時(shí)也給我們帶來(lái)了相當(dāng)嚴(yán)重的災(zāi)難性問(wèn)題，一直困擾著人們，給人類的生命財(cái)產(chǎn)安全和生活造成了不容小覷的威脅，那就是具有讓人吃驚的數(shù)字的交通事故。但隨著汽車數(shù)量的不斷增加，高速公路和高速公路的不斷改善和擴(kuò)展，以及汽車越來(lái)越高的速度，導(dǎo)致了越來(lái)越多的汽車交通事故。汽車安全問(wèn)題的研究也就成了汽車研究中的當(dāng)務(wù)之急與重中之重。

2 汽車安全性

2.1 概述

大的來(lái)說(shuō)，汽車安全性是按汽車事故發(fā)生的前后加以分類，分為主動(dòng)安全性和被動(dòng)安全性兩類。

2.2 汽車的主要安全措施

1）碰撞緩沖區(qū)。這個(gè)措施的設(shè)計(jì)理念是：在此區(qū)域汽車發(fā)生碰撞的時(shí)候車身會(huì)逐漸發(fā)生變形，從而以這樣的方式吸收在事故中產(chǎn)生的很大一部分部分撞擊產(chǎn)生的能量。

2）潰縮式轉(zhuǎn)向柱。，這個(gè)裝置可以利用它特殊的裝置讓轉(zhuǎn)向柱將駕駛員離移，這樣以來(lái)，撞擊中的能量就會(huì)被被更大程度的吸附。

3）懸浮發(fā)動(dòng)機(jī)防撞保護(hù)裝置。車輛在受到猛烈的正面撞擊時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)發(fā)生自動(dòng)下沉，此時(shí)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)艙很快就變成了一個(gè)大空間的前端吸能區(qū)來(lái)吸收撞擊時(shí)的能量。

2.3 一些主要的汽車安全保護(hù)系統(tǒng)

2.3.1 主動(dòng)安全裝置

防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）、電子制動(dòng)力分配系統(tǒng)（EBD）、驅(qū)動(dòng)防滑轉(zhuǎn)控制（ASR）、電子穩(wěn)定性程序（ESP）、電液制動(dòng)控制（SBC）、電子控制制動(dòng)輔助系統(tǒng)（EBA）、車身穩(wěn)定控制系統(tǒng)（VSC）、輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPMS）等。

2.3.2 被動(dòng)安全裝置

所謂的被動(dòng)安全裝置實(shí)際上就是在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)車內(nèi)人員進(jìn)行有效保護(hù)的安全裝置。最主要的裝置有安全帶和安全氣囊兩種。

2.4 汽車安全新新技術(shù)

2.4.1 汽車主動(dòng)安全新技術(shù)

1）Eye Car技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)可以使每一位駕駛?cè)藛T的雙眼在相對(duì)高度上處于相同的水平，這樣就保證可以提供一個(gè)對(duì)行駛路面以及其周圍車道的無(wú)阻礙視野和最好的可視度。

2）Cam Car技術(shù)

Cam Car技術(shù)的想法和目的是幫助而且提高駕駛者的感知能力。

2.4.2 汽車被動(dòng)安全新技術(shù)

1）未來(lái)安全氣囊

（1）管狀充氣結(jié)構(gòu)頭部空氣囊。為了補(bǔ)充當(dāng)前的側(cè)面保護(hù)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)仍然保留在人的腹部，胸部，手臂和身體的其他部位，而保護(hù)這個(gè)人最重要的頭部特別缺乏。該裝置與車門梁的剛體結(jié)構(gòu)，側(cè)面安全氣囊以及車體的剛體結(jié)構(gòu)兼容。它可以構(gòu)成一個(gè)比較完整的側(cè)安全網(wǎng)，這也是未來(lái)安全保護(hù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)。

（2）充氣窗簾系統(tǒng)。其基本原理是在發(fā)生碰撞時(shí)會(huì)膨脹，并且膨脹的形狀為簾狀，從而達(dá)到保護(hù)車頭免受傷害的效果。

2）自適應(yīng)約束技術(shù)系統(tǒng)（ARTS）

該系統(tǒng)使用一系列傳感器監(jiān)測(cè)駕駛員座椅位置，是否使用安全帶，前排乘員的位置和乘坐質(zhì)量，以及碰撞發(fā)生時(shí)車輛的沖擊強(qiáng)度和沖擊力方向，然后基于在具體的情況下，碰撞功能可調(diào)整前排每位乘員的安全氣囊展開(kāi)。

3）汽車吸能方向管柱

通過(guò)重新組裝傳遞給轉(zhuǎn)向盤(pán)的沖擊力，汽車碰撞時(shí)能量吸收的方向?qū)⒌玫竭m當(dāng)分配，沖擊力的路徑將快速分流，以最小化傳遞至方向盤(pán)的載荷。

3 汽車安全性研究方法

3.1 交通事故調(diào)查與分析法

通過(guò)交通事故調(diào)查和分析獲得的信息和信息仍然是真正有效評(píng)估車輛安全的可靠依據(jù)，這項(xiàng)任務(wù)要想得到很好地得到實(shí)施就需要車輛交通管理部門的專家和相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行協(xié)作，建立一個(gè)跨部門，跨學(xué)科的研究體系。國(guó)外不少專家已經(jīng)成立這樣的研究隊(duì)伍，然而我國(guó)這方面還存在著很大欠缺。交通事故調(diào)查大致上可以分為兩個(gè)類別，第一類是典型事故的詳細(xì)調(diào)查，第二類是統(tǒng)計(jì)性事故調(diào)查。

3.2 理論計(jì)算仿真分析法

目前，對(duì)車身結(jié)構(gòu)耐撞性的研究主要局限于動(dòng)態(tài)有限元理論。然而，最準(zhǔn)確可靠的方法是對(duì)車輛進(jìn)行車身結(jié)構(gòu)有限元分析，但要使其廣泛實(shí)施和使用，還要依靠大型甚至超級(jí)計(jì)算機(jī)，最具代表性的仿真軟件可分為兩類：第一種模型使用顯式的有限元理論進(jìn)行建模；第二類是 CVS(Crash VictemSimulation)碰撞傷害模擬軟件，利用多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行理論建模。

3.3 試驗(yàn)法

最早通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)方法對(duì)被動(dòng)安全性進(jìn)行研究，包括手推車仿真模擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)車碰撞實(shí)驗(yàn)（滑動(dòng)碰撞實(shí)驗(yàn)）和臺(tái)架沖擊實(shí)驗(yàn)三項(xiàng)內(nèi)容。其中，實(shí)車碰撞實(shí)驗(yàn)最符合事故實(shí)際情況，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果也是最具說(shuō)服力的，但其缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)成本非常昂貴。這些效果具有良好的實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性和低實(shí)驗(yàn)成本。模擬效益和臺(tái)架沖擊測(cè)試基本上基于實(shí)際車輛實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)確定實(shí)驗(yàn)條件。這兩種方法適用于評(píng)估由組件組成的安全系統(tǒng)或組件。

4 我國(guó)汽車安全技術(shù)的現(xiàn)狀與展望

綜合、全面和創(chuàng)新肯定會(huì)成為我國(guó)的汽車安全發(fā)展的方向。

（1）中國(guó)的汽車市場(chǎng)與歐美國(guó)的汽車市場(chǎng)的被動(dòng)安全技術(shù)差異將會(huì)逐漸縮小。

（2）主動(dòng)安全技術(shù)必將成為當(dāng)今甚至更晚的汽車安全技術(shù)發(fā)展的主流。

（3）汽車安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的完善是刺激中國(guó)汽車安全技術(shù)發(fā)展的有效途徑。

（4）政府將繼續(xù)參與汽車安全技術(shù)的發(fā)展