汽车安全之被动安全设备篇

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导读:汽车安全之被动安全设备篇

侧门防撞杆


众所周知,当汽车受到侧面撞击时,车门很容易受到冲击而变形,从而直接伤害到车内乘员。为了提高汽车的安全性能,不少汽车公司就在汽车两侧门夹层中间放置一两根非常坚固的钢梁,这就是常说的侧门防撞杆。防撞杆的防撞作用是:当侧门受到撞击对,坚固的防撞杆能大大减轻侧门的变形程度,从而能减少汽车撞击对车内乘员的伤害。


安全车身


为了减轻汽车碰撞时乘员的伤亡,在设计车身时着重加固乘客舱部分,削弱汽车头部和尾部。当汽车碰撞时,头部或尾部被压扁变形并同时吸收碰撞能量,而客舱不产生变形以便保证乘员安全。


安全玻璃


安全玻璃有两种钢化玻璃与夹层玻璃。钢化玻璃是在玻璃处于炽热状态下使之迅速冷却而产生预应力的强度较高的玻璃,钢化玻璃破碎时分裂成许多无锐边的小块,不易伤人。夹层玻璃共有3层,中间层韧性强并有粘合作用,被撞击破坏时内层和外层仍粘附在中间层上,不易伤人。汽车用的夹层玻璃,中间层加厚一倍,有较好的安全性而被广泛采用。


预紧式安全带


预紧式安全带的特点是当汽车发生碰撞事故的一瞬间,乘员尚未向前移动时它会首先拉紧织带,立即将乘员紧紧地绑在座椅上,然后锁止织带防止乘员身体前倾,有效保护乘员的安全。预紧式安全带中起主要作用的卷收器与普通安全带不同,除了普通卷收器的收放织带功能外,还具有当车速发生急剧变化时,能够在0.1s左右加强对乘员的约束力,因此它还有控制装置和预拉紧装置。


控制装置分有两种:一种是电子式控制装置,另一种是机械式控制装置。预拉紧装置则有多种形式,常见的预拉紧装置是一种爆燃式的,由气体引发剂、气体发生剂、导管、活塞、绳索和驱动轮组成。当汽车受到碰撞时预拉紧装置受到激发后,密封导管内底部的气体引发剂立即自燃,引爆同一密封导管内的气体发生剂,气体发生剂立即产生大量气体膨胀,迫使活塞向上移动拉动绳索,绳索带动驱动轮旋转号驱动轮使卷收器卷筒转动,织带被卷在卷筒上,使织带被回拉。最后,卷收器会紧急锁止织带,固定乘员身体,防止身体前倾避免与方向盘、仪表板和玻璃窗相碰撞。


安全气囊(SRS)


安全气囊是现代轿车上引人注目的高技术装置。安装了安全气囊装置的轿车方向盘,平常与普通方向盘没有什么区别,但一旦车前端发生了强烈的碰撞,安全气囊就会瞬间从方向盘内“蹦”出来,垫在方向盘与驾驶者之间,防止驾驶者的头部和胸部撞击到方向盘或仪表板等硬物上。安全气囊面世以来,已经挽救了许多人的性命。研究表明,有气囊装置的轿车发生正面撞车,驾驶者的死亡率,大轿车降低了30%,中型轿车降低11%,小型轿车降低14%。


安全气囊主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等部件组成。传感器和微处理器用以判断撞车程度,传递及发送信号;气体发生器根据信号指示产生点火动作,点燃固态燃料并产生气体向气囊充气,使气囊迅速膨胀,气囊容量约在(50-90)L。同时气囊设有安全阀,当充气过量或囊内压力超过一定值时会自动泄放部分气体,避免将乘客挤压受伤。安全气囊所用的气体多是氮气或一氧化碳。除了驾驶员侧有安全气囊外,有些轿车前排也安装了乘客用的安全气囊(即双安全气囊规格),乘客用的与驾车者用的相似,只是气囊的体积要大些,所需的气体也多一些而已。另外,有些轿车还在座位侧面靠门一侧安装了侧面安全气囊。


智能安全气囊


智能安全气囊就是在普通型的基础上增加传感器,以探测出座椅上的乘员是儿童还是成年人,他们系好的安全带以及所处的位置是怎样的高度?通过采集这些数据,由电子计算机软件分析和处理控制安全气囊的膨胀,使其发挥最佳作用,避免安全气囊出现无必要的膨胀,从而极大地提高其安全作用。智能安全气囊比普通型主要多了两个核心元件,即传感器及其与之配套的计算机软件。


目前使用的传感器主要有:重量传感器,根据座椅上的重量感知是否有人,是大人还是小孩;电子区域传感器。能在驾驶室中产生一个低能量的电子区域,测量通过该区域的电流测定乘员的存在和位置;红外线传感器,根据热量探测人的存在,以区别于无生命的东西;光学传感器。如同一台照相机注视着座椅,并与存储的空座椅的图像进行比较,以判别人体的存在和位置;超声波传感器,通过发射超声波,然后分析遇到的物体后的反射波探明乘员的存在和位置。


设计开发智能安全气囊的另一个重要工作就是编制计算机软件。一般地说,计算机软件要能根据乘员的身材、体重、是否系好安全带、人在座椅上所处位置、车辆碰撞时的车速以及撞击程度等,并在一刹那间就做出反应,调整安全气囊的膨胀时机、速度和程度,使安全气囊对乘客提供最合理和最有效的保护,特别是减少对儿童等身体矮小者的伤害。


乘员头颈保护系统(WHIPS)


WHIPS一般设置于前排座椅。当轿车受到后部的撞击时,头颈保护系统会迅速充气膨胀起来,其整个靠背都会随乘坐者一起后倾,乘坐者的整个背部和靠背安稳地贴近在一起,靠背则会后倾以最大限度地降低头部向前甩的力量,座椅的椅背和头枕会向后水平移动,使身体的上部和头部得到轻柔、均衡地支撑与保护,以减轻脊椎以及颈部所承受的冲击力,并防止头部向后甩所带来的伤害

盘式制动器

盘式制动器又称为碟式制动器,顾名思义是取其形状而得名。它由液压控制,主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上,随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动,制‘动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧,分泵的活塞受油管输送来的液压作用,推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动,动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子,迫使它停下来一样。


盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好,制动效果稳定,而且不怕泥水侵袭,在冬季和恶劣路况下行车,盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还开了许多小孔,以加速通风散热和提高制动效率。


防抱死制动系统(ABS)


ABS是Anti-lockBrakingSystem缩写。世界上最早的ABS系统是首先在飞机上应用的,后来又成为高级轿车的标准配备,现在则大多数轿车都装有ABS。众所周知,刹车时不能一脚踩死,而应分步刹车,一踩一松,直至汽车停下,但遇到急刹时,常需要汽车紧急停下来,很想一脚到


底就把汽车停下,这时由于车轮容易发生抱死不转动,从而使汽车发生危险工况,比如前轮抱死引起汽车失去转弯能力,后轮抱死容易发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解决刹车时车轮抱死这个问题的,装有ABS的汽车,能有效控制车轮保持在转动状态而不会抱死不转,从而大大提高了刹车时汽车的稳定性及较差路面条件下的汽车制动性能。ABS是通过安装在各车轮或传动轴上的转速传感器等不断检测各车轮的转速,由计算机计算出当时的车轮滑移率(由滑移率来了解汽车车轮是否已抱死),并与理想的滑移率相比较,做出增大或减小制动器制动压力的决定,命令执行机构及时调整制动压力,以保持车轮处于理想的制动状态。因此,ABS装置能够使车轮始终维持在有微弱滑移的滚动状态下制动,而不会抱死,达到提高制动效能的目的。


电子制动力分配系统(EBD)


EBD能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同,而自动调节前、后轴的制动力分配比例,提高制动效能,并配合ABS提高制动稳定性。汽车在制动时,四只轮胎附着的地面条件往往不一样。比如,有时左前轮和右后轮附着在干燥的水泥地面上,而右前轮和左后轮却附着在水中或泥水中,这种情况会导致在汽车制动时四只轮子与地面的摩擦力不一样,制动时容易造成打滑、倾斜和车辆侧翻事故。EBD用高速计算机在汽车制动的瞬间,分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应、计算,得出不同的摩擦力数值,使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动,并在运动中不断高速调整,从而保证车辆的平稳、安全。


牵引力控制系统(TCS)


TCS又称循迹控制系统。汽车在光滑路面制动时,车轮会打滑,甚至使方向失控。同样,汽车在起步或急加速时,驱动轮也有可能打滑,在冰雪等光滑路面上还会使方向失控而出危险。T<蹯÷就是针对此问题而设计的。TCS依靠电子传感器探测到从动轮速度低于驱动轮时(这是;打滑的特征),就会发出一个信号,调节点火时间、减小气门开度、减小油门、降挡或制动车轮,从而使车轮不再打滑。TCS可以提高汽车行驶稳定性,提高加速性,提高爬坡能力。原采只是豪华轿车上才安装TCS,现在许多普通轿车上也有。TCS如果和ABS相互配合使用,将进一步增强汽车的安全性能。TCS和ABS可共用车轴上的轮速传感器,并与行车电脑连接,不断监视各轮转速,当在低速发现打滑时,TCS会立刻通知ABS动作来减低此车轮的打滑。若在高速发现打滑时,TCS立即向行车电脑发出指令,指挥发动机降速或变速器降挡,使打滑车轮不再打滑,防止车辆失控甩尾。


电子稳定装置(ESP)


电子稳定装置(ElectronicStablityProgram,简称ESP)是由奔驰汽车公司首先应用在它的A级车上的。ESP实际上是一种牵引力控制系统,与其他牵引力控制系统比较,ESP不但控制驱动轮,而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况,此时后轮失控而甩尾,ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子;在转向过少时,为了校正循迹方向,ESP则会刹慢内后轮,从而校正行驶方向。


智能空调


智能空调系统能根据外界气候条件,按照预先设定的指标对安装在车内的温度、湿度、空气清洁度传感器所传来的信号进行分析、判断、及时自动打开制冷、加热、去湿及空气净化等功能。在先进的安全汽车中,其空调系统还与其他系统(如驾驶员打瞌睡警报系统)相结合,当发现司机精神不集中、有打瞌睡迹象时,空调能自动散发出使人清醒的香气。


智能钥匙


奔驰CLK双门轿车已采用了智能钥匙,这种智能钥匙能发射出红外线信号,既可打开一个或两个车门、行李箱和燃油加注孔盖,也可以操纵汽车的车窗和天窗,更先进的智能钥匙则像一张信用卡,当司机触到门把手时,中央锁控制系统便开始工作,并发射一种无线查询信号,智能钥匙卡作出正确反应后,车锁使自动打开。只有当中央处理器感知钥匙卡在汽车内时,发动机才会启动。


防眩目后视镜


防眩目后视镜一般安装在车厢内,它由一面特殊镜子和两个光敏二极管及电子控制器组成,电子控制器接收光敏二极管送来的前射光和后射光信号。如果照射灯光照射在车内后视镜上,如后面灯光大于前面灯光,电子控制器将输出一个电压到导电层上。导电层上的这个电压改变镜面电化层颜色,电压越高,电化层颜色越深,此时即使再强的照射光照到后视镜上,经防眩目车内后视镜反射到驾驶员眼睛上则显示暗光,不会耀眼。镜面电化层使反射i11根据后方光线的入射强度,自动持续变化以防止眩目。当车辆倒车时,防眩目车内后视镜防眩功能被解除,右外后视镜自动照射地面。


高位制动灯


一般的制动灯(刹车灯)是装在车尾两边,当驾车人踩下制动踏板时,制动灯即亮起,并发出红色光,提醒后面的车辆注意,不要追尾。当驾车人松开制动踏板时制动灯即熄灭。高位制动灯也称为第三制动灯,它一般装在车尾上部,以便后方车辆能及早发现前方车辆而实施制动,防止发生汽车追尾事故。由于汽车已有左右两个制动灯,因此人们习惯上也把装在车尾上部的高位制动灯称为第三制动灯。


雨量传感器


雨量传感器暗藏在前风挡玻璃后面,它能根据落在玻璃上雨水量的大小来调整雨刷的动作,因而大大减少了开车人的烦恼。


雨量传感器不是以几个有限的挡位来变换雨刷的动作速度,而是对雨刷的动作速度做无级调节。它有一个被称为LED的发光二级管负责发送远红外线,当玻璃表面干燥时,光线几乎是100%地被反射回来,这样光电二级管就能接收到很多的反射光线。玻璃上的雨水越多,反射回来的光线就越少,其结果是雨刷动作越快。


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