汽车诞生和发展百余年来, 汽车安全一直受到汽车制造企业、汽车消费者以及各国政府的普遍重视和关注。提高汽车安全性就是强化对人的生命和财产的保障增加企业产品的市场占有率。
汽车安全技术包括主动和被动安全技术。在现实生活中, 尽管被动安全技术可以有效地减轻事故灾害, 但主动安全技术更为重要, 它可以避免人员及车辆的损伤。
1 汽车的主动安全技术
主动安全系统是指通过事先防范来避免交通事故发生的安全系统, 是当今汽车研发的重点研究领域。
1.1 汽车制动防抱死系统 (A B S)
在遇有紧急情况时驾驶员会用力踩下制动踏板, 这样很容易使制动器将车轮抱死, 产生滑移。新的制动理论认为车轮与地面之间刚要发生滑移但又不“抱死”时的制动效果最好, 因此, 在汽车上安装了电子控制防抱死制动系统。其实质是控制汽车的滑移率, 使其保持在15%~20%之间, 保证汽车具有最大的附着力, 从而提高汽车的制动力。
ABS系统主要由车轮转速传感器电子控制器、制动压力调节器和ABS警告灯等组成。其通过车轮转速传感器反馈来的信号经电子控制器处理后发出指令给电磁调节器, 对各车轮的制动压力进行调节, 从而防止制动时车轮抱死, 提高了制动效能。
1.2 驱动防滑系统 (A S R)
汽车驱动防滑系统的主要作用是让车辆启动或加速时保持平稳, 防止驱动轮出现空转或因之而出现的侧滑。其主要工作原理是车辆加速车轮打滑时, 通过调整点火时间及间歇关闭喷油阀降低发动机转速, 降低发动机扭矩, 防止车轮打滑。
ASR是ABS的延伸, 也是对ABS的完善和补充。ABS保证了汽车制动过程中方向的稳定性和可操纵性, ASR则保证了汽车行驶过程中的方向稳定性和操纵性, 因此ASR也是控制汽车滑移率的系统。不同的是, ABS对所有车轮都可进行控制, 而ASR只对驱动车轮进行控制。
1.3 电子稳定程序 (E S P)
该系统具有支援ABS及ASR功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析, 然后向ABS、ASR发出纠偏指令, 帮助车辆维持动态平衡。
ESP系统主要由电脑、转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等组成。汽车行驶时, 转向及制动参数不断传入电脑, 电脑再结合横向加速传感器传来的横向加速度值, 便会感知目前车辆的状态, 来修正汽车行驶过程中的过度转向或转向不足。
2 汽车的被动安全技术
被动安全技术是指在车辆发生交通安全事故后, 通过车内的保护系统来有效地保护驾乘人员, 尽量减少损伤的程度, 包括对车上乘员和车下行人的保护。
2.1 安全气囊防护系统 (S R S)
汽车安全气囊系统是种辅助保护系统, 当车辆发生碰撞时, 能使驾驶者与乘客的头部、胸部、肩部所受的伤害降到最低。安全气囊系统主要由传感器、微处理器、气体发生器和气囊等主要部件组成。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。
汽车的车速越来越高, 装载量越来越大, 当撞到障碍物或紧急制动时, 倘若乘员不受到约束, 则会发生车内乘员前冲甚至飞出车外的危险情况。汽车的安全带虽然可在一定程度上解决这一问题, 但并不能保护车内乘员的胸部和头部, 安全气囊则可起到这一作用。实验表明:装置安全气囊的汽车在50km/h的速度碰撞后, 驾乘人员的头部和胸部冲击载荷可减少40%。现在, 大部分车型都安装了正面气囊, 有些中、高级车装备了侧面气囊和后部乘员安全气囊, 用来缓冲侧面碰撞和保护后部乘员的安全。
2.2 自动求救系统
自动求救系统是一项较新的被动安全技术, 它是基于安装了GPS的车辆。当车辆发生严重的交通事故后, 它会立即向救援中心发出呼叫, 报告事故车所处的准确位置、车辆事故的状态, 并能向救援人员赶赴事故现场的途中转发伤员身体方面的重要信息, 可以测出车内极微的振动和微量的二氧化碳, 还能测出车厢或行李厢内是否有人, 防止伤员被困在里面, 以争取最早地、最准确地发出求救信息, 获得最及时最有效的救援, 将伤亡程度减轻到最小限度。
3 汽车安全技术的发展趋势
汽车安全技术中的主动和被动安全是相辅相成、相互补充的, 两者缺一不可。随着现代科学技术的快速发展, 汽车安全技术涉及的范围越来越广、越来越细, 今后的汽车安全技术是向着集成化、智能化、系统化的方向来发展。
3.1 集成化
集成化的汽车安全系统是将汽车的主动和被动安全技术融为一体, 进行综合应用, 能实现更强的安全性能, 最大程度地保护车辆、乘员乃至行人的安全。复杂的技术整合将近雷达、影像传感及稳定控制电子传感等等诸多技术结合在一起, 对驾驶环境实施全面监控, 自动地或辅助驾驶者采取正确的防护措施。
3.2 智能化
随着电子信息等技术的飞速发展, 形形色色的智能技术在汽车上得到广泛应用, 安全技术逐步走向智能化。
安全技术的智能化主要体现在对驾驶员的监控、对车辆自身的监控和对车辆行驶状态的监控三个层面。例如:能够诊断出驾驶者驾车过程中出现疲劳及瞌睡现象的警示系统, 其智能化体现在对驾驶员是否适合驾车的身体状况进行自动监控、自动干预;轮胎压力监控系统, 也是一种能够自动监控车辆自身状况的智能化装置, 它通过杜绝带病车辆上路的智能化警示方式, 将事故防范于未然。
3.3 系统化
将汽车、道路、人作为一个系统来分析研究, 让三者相互协调, 达到各自性能的最佳匹配, 才能实现驾驶员行为特征、车辆机械特性及道路设施和交通法规之间的最优协调, 才能追求系统整体的最佳效益。
总之, 随着现代科学技术的发展, 未来的汽车安全技术将向着微处理机、集成化技术、车载网络系统、声纳传感技术、纳米技术等更先进的技术领域发展。
摘要：本文阐述了有关汽车安全性的技术, 主要包括主动安全技术中的汽车防抱死系统、驱动防滑系统、电子稳定程序。被动安全技术中的安全气囊及自动求救系统的工作原理, 并提出了汽车安全技术向集成化、智能化及系统化的发展趋势。
关键词：汽车安全,主动安全技术,被动安全技术,趋势
参考文献
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