汽车被动安全技术综述

第一篇：汽车被动安全技术综述

汽车被动安全技术综述

物流工程081 潘贺

摘 要：近年来汽车以前所未有的速度进入中国家庭,伴随着汽车热的升温,汽车安全开始成为社会关注的热点,一辆汽车如果动力稍差些,载人拉货少一些,油耗高一些都是可以容忍的,但安全问题绝对不可讨价还价。本文阐述了汽车安全技术的定义，介绍了我国汽车被动安全的相关技术及国内外汽车安全技术的发展现状。通过对汽车技术的分析，指出了汽车被动安全技术的重要性及发展趋势。关键词: 被动安全技术 安全气囊 安全带

汽车安全问题是汽车工业乃至整个人类社会面临的一大焦点问题。汽车安全有主动安全与被动安全之分。汽车主动安全性是指防止汽车发生交通事故的性能；被动安全性则是指交通事故发生时，汽车本身具有保护乘员、行人不受伤亡或伤亡程度减至最小的性能。汽车被动安全技术是指一旦事故发生时，保护车辆内部乘员及外部人员使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后伤害减轻与防护技术等。网易汽车社区10月26日报道 汽车被动安全技术是指一旦事故发生时，保护车辆内部乘员及外部人员使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后伤害减轻与防护技术等。碰撞安全技术1.吸能车身当汽车受到撞击时，车身在吸收一定撞击能量的同时减缓车内乘员的移动程度，对于保证乘员有足够的生存空间非常重要。在驾驶室中，驾驶员部位最容易受到伤害，因此将转向柱设计为可缩进式，碰撞时能折叠一定的距离，为驾驶员留下生存空间；前、后保险杠能吸收动能;车门要求有一定的刚度，受撞击后车门要易于打开；车顶要有一定的刚度，保证翻车后不能被压扁等。

一、汽车被动安全技术的定义

汽车被动安全性，是指交通事故发生后，汽车本身减轻人员伤害和货物损失的能力。汽车的安全安全性包括主动安全性和被动安全性，主动安全性指的是车辆能够提供的主动的避免危险的能力，而被动安全性是指在事故中能提供给的安全性。汽车被动安全技术是指车子在发生事故后能对车内乘客及外部行人提供避免或降低伤害的保护措施，常见的有：安全带，安全气囊，还有车体结构方面的改进措施也算。

二、汽车被动安全的相关技术

被动安全是汽车安全性的一个重要方面，被动安全主要是指在发生危险的情况下，汽车保护驾驶员或者乘员的生命财产安全的能力或者性能，如汽车的碰撞安全性。随着技术的发展，被动安全技术也得到了长足的发展。目前的一些被动安全装置主要有：

1.安全气囊（i-SRS）系统

汽车安全气囊系统（简称SRS）是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。当发生碰撞事故时，安全带将乘员“约束”在座椅上，使乘员的身体不至于撞到方向盘、仪表板和风窗玻璃上，避免乘员发生二次碰撞；同时避免乘员在车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。安气囊气的保护原理是：当汽车遭受一定碰撞力量以后，气囊系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内设备碰撞之前起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力，从而达到减轻乘员伤害的效果。在一些实际的碰撞事故中证明安全气囊确实具有降低乘员伤亡的功效，但也发现了其存在的一些问题。安全气囊在使用中存在的问题有：a.气囊可能在很低的车速时打开。汽车在很低车速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开而重碰撞伤害。b.气囊的启动会对乘员造成伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击；产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。c.当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能对乘员造成一定的伤害。

既然汽车安全气囊在使用中存在这样的问题，那么我们换一种角度探讨如何用一种新的车用被动安全技术来保护乘员和行人的安全。汽车发生碰撞时，我们通过定性分析可以知道，乘员所受的冲击力在碰撞前速度一定时和碰撞持续时间成反比。车内安全气囊对乘员的保护，是通过延长乘员与车内物件的碰撞持续时间来减小乘员所受的压力，从而保护乘员的安全。那么延长汽车碰撞持续时间还有没有其它更好的办法呢？答案是有。我们换一个角度考虑，原来汽车的保险杠与车架是刚性连接，现在我们将保险杠与车架改成弹性连接，可设想将保险杠和车架用某种形式的减振器连接，如果汽车发生碰撞，那么碰撞持续时间会相对延长，这就减小了乘员所受的冲击力，保护了乘员安全，这是其一；其二，原来的安全气囊装在车内，现在，我们在保险杠与车架之间增加特制的安全气囊，由碰撞传感器激发后，安全气囊打开使汽车碰撞持续时间相对延长，同样也减小了乘员所受的冲击力，保护了乘员的安全；其三，增加发动机罩宽幅气囊，由碰撞传感器激发后，会在保险杠上方沿着发动机罩的外形展开，这样会延长汽车与行人的碰撞持续时间，减小对行人的冲击力，在碰撞中为中、高身材的成年行人提供腹部和臀部保护，以及为儿童和矮小身材的成年人提供头部和胸部保护。2.安全带

安全带的历史悠久，它的作用是当汽车发生急转弯或正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻车事故时，约束乘员尽可能保持原有的位置不动，避免与车内坚硬部件发生碰撞并防止乘员从座椅上甩出而造成伤害。汽车上使用的安全带，按固定方式分为两点式、斜挂式、三点式和四点式4种，由织带、安装固定件、卷收器和调节件等部件组成。安全带在交通事故中，对驾驶员和乘员有着重要的保护作用，特别是在高速公路上行车时，其作用更加明显。研究表明，使用安全带能够减少乘员在碰撞事故中5 0％的死亡率。3.安全头枕

随着高速公路的迅速增加，车辆高速运行的情况不断增多，高速公路上发生最多的事故是追尾撞车。发生追尾事故时，即使车速较低，也会对驾驶员的背部和颈部造成损伤。安全头枕的主要作用是在汽车发生碰撞事故(尤其是受追尾碰撞)时，抑制驾乘人员头部后倾，以防止或减轻对颈部的损伤。4.安全玻璃

汽车发生碰撞事故时，挡风玻璃的性能如何对高速行驶的汽车安全性影响较大。汽车安全玻璃一般具有足够大的变形余量和柔性，一方面可保证正常状况下良好的视觉效果，另一方面能防止碰撞时乘员从窗中飞出时，玻璃不对其头颈部位造成较严重伤害。安全玻璃包括强化玻璃和夹层玻璃。6.儿童安全装置儿童安全装置主要指儿童安全带和以必须对儿童用安全带和儿童安全座椅进行特殊设计，以保证儿童的安全。试验结果显示，在发生撞击时，一个体重20 kg的儿童其质量可达2 t，是根本抱不住的。在我国随处可见儿童不加限制地坐在成人坐位上，在发生碰撞时是相当危险的。据研究，正确使用儿童安全带和儿童座椅可使0～1岁的幼儿在事故中的死亡率减少69％，1～4岁的儿童死亡率减少47％，5岁以上儿童死亡率减少45％，减少中到重伤50％。5.副驾驶安全气囊

Honda在副驾驶安全气囊方面，开发了沿前挡玻璃展开的独自顶部支撑方式。即使副驾驶位的乘员接近仪表台，也难以直接受到安全气囊的冲击，不容易受到伤害。此项技术是由Honda最早研发并投入使用，Hnoda开发的这个技术已被世界多个车型采用。由于侧气囊在离乘员较近的座椅侧面展开，有可能因乘员坐姿不同而造成伤害。因此，Honda通过传感器感应副驾驶座上的乘员坐高及头部位置来控制侧安全气囊的工作。例如：熟睡儿童的头部在侧气囊展开范围，侧气囊工作会可能对其头部产生冲击，此时侧气囊停止工作。6.三点式预紧安全带

广州本田所有车型前后排乘客座都配备了三点式安全带，其中前排安全带还装备了预紧装置和负载限制器，负载限制器避免了安全带对乘客胸部造成过大压力。而且奥德赛的驾驶员安全带为双向预紧式，预紧束缚效果更好。

随着道路交通监督管理加强、道路改善、驾驶员驾照考试日趋严格等多项措施以及汽车安全技术逐步提高，我国道路交通事故的事故次数、死亡人数、受伤人数、直接经济损失等指标在2002年达到最高值(109381人)，从2001~2003年连续3年死亡人数超过10万人。2004年之后，死亡人数逐年下降。国家有关部门提出到2010年目标：道路交通死亡人数不超过10万人/年，万车(含摩托车)死亡率不超过5人，虽然2010年道路交通事故还未出台，但预计2010年目标能达到。

三、汽车安全技术国内外现状

随着我国成为全球最大的汽车生产和消费市场(2010年我国汽车产销量分别达到1826.5万辆和1806.2万辆)，世界各大汽车制造商均非常重视我国汽车市场的发展，推出的最新车型基本上与全球同步，促使我国汽车安全技术总体上与全球接轨。我国汽车发展半个世纪历史中，有关汽车安全性能的研究和新技术的应用发生了日新月异的变化。从最初的保险杠减振系统、乘员安全带系统、安全气囊，到汽车的碰撞试验，防抱制动系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR)、电子稳定控制(ESP)，到无盲点、无视差安全后视镜及儿童座椅系统的研究，汽车的安全性能正日趋完善，特别是近几年，随着科学技术的迅速发展，越来越多的先进安全技术应用到汽车上。

另外，中国汽车技术研究中心从2006年开始推出“中国新车评价规程(C-NCAP)，从这几年碰撞结果来看，四星级、五星级乘用车的比例逐年提高，2010年消灭了二星级乘用车。C-NCAP的实施，较快并有力地推动了我国汽车碰撞安全技术的提升。中国汽车技术研究中心将推出C-NCAP(2012年版)。汽车安全技术大多是集电子、机械、材料甚至化工为一体的高科技产品。性能优异、质量稳定的安全技术产品最初随着国外引进车型而装配到汽车中，造成目前我国高端安全技术产品主要由国外汽车零部件供应商及其合资企业垄断。

近几年，我国乘用车普遍安装了ABS系统，有效地提高了我国汽车安全性能。2009年我国电子稳定控制(ESP)系统安装率在11%左右，与欧洲ESP安装率相比相差很大。目前，我国M1类汽车前后排位置全部安装了安全带，M2类和M3类汽车前排座位也安装了安全带。具有预紧和限力功能的安全带主要应用于我国中高档轿车上，仅个别中低档轿车高配车型安全带具有预紧功能。我国乘用车驾驶员座位基本上都安装了安全气囊，除极个别低档车型外。乘用车越高档，前后排座椅安全气囊比例就越高，如安装正面安全气囊(驾驶员侧和乘员侧)及侧面安全气囊，有不少车型安装了侧面帘式安全气囊。

四、我国汽车安全技术发展趋势

汽车安全一体化融合了主动安全技术与被动安全技术，增加了以智能交通技术为基础的智能化驾驶辅助系统以及预碰撞安全技术。像博世公司的“整合式主被动安全系统”(CAPS)即是基于主动安全(稳定车辆、制动功能、车辆动态)、驾驶员辅助(基于雷达和视频的系统)、被动安全(探测和传感、乘员和行人保护)以及车辆通讯(导航系统、可视化、车辆与外界通讯)四大系统于一身的一体化安全技术。一体化安全概念中，在碰撞事故发生前、中、后三个时间点上，汽车安全性体现出的作用是不同的。

近些年，电子控制技术发展迅速，对推动汽车技术发展和进步起到极为重要的作用。汽车安全技术未来将向以下几个方向发展：利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统、利用近红外技术开发各种能监测驾驶员行为的安全系统、高性能的轮胎综合监测系统、自适应巡航控制系统(ACC)、驾驶员身份识别系统、安全气囊和ABS/ASR/ESP。

随着更加先进的智能型传感器、快速响应的执行器、高性能电控单元、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通讯技术在汽车上的广泛应用，现代汽车将朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化方向发展。2010年7月1日起，我国首部汽车碰撞行人的保护标准《汽车对行人的碰撞保护》正式实施，有力推动各大企业、研究机构、高校加大研究力度和试验热情。早在2009年8月中下旬，广汽本田的第八代雅阁轿车在中国汽车技术研究中心车辆碰撞试验室举行了国内首例行人保护的碰撞试验，被称作行人保护“中国第一撞”。参考文献

[1] 吴芳,傅忠宁,孙文红.道路交通事故紧急救援保障体系与技术支持[J].道路交通与安全, 2009,(01).[2] 李培松,马佳,杨海霞,苏强.运用模糊神经网络的汽车座椅舒适性评价[J].工业工程, 2010,(01).[3] 朱茵,陆化普,刘强.城市交通预警系统的事件自动检测算法研究[J].公路交通科技, 2004,(10).[4] 谢友志.汽车安全座椅改进设计[J].湖北汽车工业学院学报, 2009,(02).

第二篇：汽车被动安全技术

汽车被动安全技术

学院：汽车与交通工程学院 班级：车辆工程095 姓名：闫爽 学号：091201130

汽车被动安全技术

闫爽

(辽宁工业大学汽车与交通工程学院，辽宁，121001)摘要：汽车给人类创造效益的同时也带来了灾难性的损失，我国每年死于交通事故的人数与美国相当，但汽车的保有量仅是美国的1/27，可见我国汽车的行车安全性与西方国家水平相差甚远。汽车安全性涉及的范围很广，本文简述我国汽车被动安全技术现状、发展趋势及被动安全标准。着重介绍了汽车被动安全系统组成、原理。现代汽车车速愈来愈高，汽车行驶安全性日益受到人们的重视，随着我国道路条件的改善，汽车的行驶速度的提高，强制推行汽车座椅安全带，推广安全气囊，改进汽车车身结构和转向盘和转向柱、汽车座椅系统等举措对减少事故后人民生命财产损失具有十分重要的意义。希望通过论述，对国内汽车安全性起到一定帮助作用。

关键词：汽车被动安全,安全带和安全气囊,转向盘和转向柱,汽车座椅系统，安全车身结构。

Automobile Active Safety Technology

Yan Shuang(College of Automobile and Traffic Engineering,Liaoning University of Technology，Liaoning,121001)

Abstract：Creating effective vehicle for humanity but also catastrophic losses, the number of traffic accidents in China die each year with the U.S.equivalent, but car ownership in the United States, only 1 / 27, shows that our safe driving and the Western far from the national level.Auto safety involves a wide range, This paper describes our automotive passive safety technology status, development trends and passive safety standards.Focuses on the automotive passive safety system components, principle.Hyundai Motor speed higher and higher, increasing the safety car driving by people's attention, as China's road conditions improved, the improvement of vehicle speed, seat belts mandatory vehicle to promote the safety air bags,improved vehicle body structure and steering wheel and steering column automobile saddle systemand other measures to reduce loss of life and property after the accident is of great significance.This paper reviewed research in the automotive safety technology status, security, technology trends;brief passive safety standards at home and abroad;automotive passive safety measures, focusing on the automotive passive safety system components, principle.Hope that through discussion, on the domestic auto safety to help play a role.Key words：Automotive passive safety，Seat belts and airbags，Steering wheel and steering column，Automobile saddle system，Safety body structure

中国的汽车被动安全性研究经过了近十年的历程，已经有了良好的开端。在一汽、二汽、天津、交通部试验场和清华大学都建立了汽车碰撞试验设施，具备了执行中国汽车碰撞法规的能力，中国汽车被动安全试验技术有了显著的进步和

发展。2001年，美国汽车工程师学会主席带团来华参观后，对中国在汽车被动安全性研究方面有如此快的发展感到十分惊奇，并对有关方面所做的工作给予充分的肯定。汽车安全带

1.1 回顾安全带的发展

1955年，福特公司首先把二点式座椅安全带作为选装件安装在轿车上。到1959年，由瑞典沃尔沃公司开发了三点式座椅安全带，相继为各国汽车制造企业所采用。1962年日本TAKATA株式会社首先在汽车上安装安全带，并在相关机构配合下进行了实车的碰撞试验，验证了安全带的保护效果，后来就逐渐扩大了安全带的适用范围，装配的安全带形式也从二点式发展到三点式。以后，又经过多次改进，逐渐发展到现在的形式。统计数据表明，佩戴安全带使碰撞造成的乘员

【1】 伤亡率减少了15%～30%。1.2 汽车安全带的组成、原理

研究表明，汽车事故中人体内伤和脑损伤与减速度直接有关，骨折与作用力有关，组织损伤与剪切应力有关。所以，提高汽车内部安全性就是要降低人体的减速度。

如果汽车和乘员以等速Vo作直线运动，在时间 to时发生前部撞车，驾驶室按直线减速到零，如果乘员没有安全限位装置，则乘员将以Vo继续运动，到t 时撞到车内坚硬障碍物(如仪表板)上，而后减速，由于变形行程很小，因此产生很大的减速度，乘员将承受可能致命的载荷。在设置了限位装置后，乘员在t 之前以Vo在车内运动，在t1时，限位装置生效，乘员减速。滞后时间T越长，则乘员减速度延续时间越长。所以要求撞车后，限位装置迅速生效。降低事故中人体的减速度的有效措施是限制乘员的位移。最简单有效的是座椅安全带。

安全带的基本机构均有织带、卷收器、带扣和长度调整机构组成。为了进一步降低碰撞时乘员“潜水”造成腹部伤害，提高安全带保护效果，还采用了预紧器和锁紧装置等。(1)织带

为了在汽车发生碰撞时限制乘员的移动量，要求安全带在规定伸长率以内有效地束缚住乘员，并尽量减轻乘员所受的冲击力，以避免造成人员伤亡。为此，要求安全带有高的强度，一定的延伸量，良好的能量吸收性。另外，为提高织物的耐久性，带织物应具有良好的耐磨性、耐气候性。(2)卷收器

卷收器用于收卷、储存部分或全部织带，并在增加某些机构后起到指定作用的装置。卷收器具有两种功能：其一是在正常情况下，将织带放长或收短，以适应使用者身材的大小肥瘦，一旦使用者将安全带扣好后，卷收器可以将过长的织

带收回，让织带以适应的卷收力将使用者拉住；其二是当汽车发生事故时，卷收器可以在瞬间将织带锁起来而不让它伸展，从而可以有效约束乘员。此外，在使用时还具有调整织带长度的功能。

紧急锁止式卷收器是一种目前应用最广泛的卷收器。在汽车正常行驶时允许织带自由伸缩，但当汽车速度紧急变化时，其锁止机构并保持安全带束紧力约束乘员。这种卷收器中装有惯性敏感元件和棘轮棘爪机构或中心锁止机构，织带缠绕在卷轴上。当汽车正常行驶时，卷收器借助卷簧的作用既能使织带随使用者的身体的移动而自由伸缩，又不会使织带松弛。但当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁止卷轴，使织带固定在某一位置上，并承受使用者身体加给织带的载荷。尽管卷收器的锁止机构各不相同，但其基本工作原理相同。(3)带扣

无论带扣或安全带其他的塑料件，均应采用变形小、耐磨性能高、强度高、性能稳定的材料。在设计带扣按钮时，应考虑到避免乘员肘部误碰撞而使带扣开启，因为在碰撞发生时，乘员肘部很可能产生接触到带扣的动作。(4)长度调整装置【2】 1.3 简述安全带的发展趋势

汽车座椅安全带的发展方向是：更好的初始约束特性；更好的吸能特性；舒适性和方便性。

目前涉及汽车座椅安全带的技术主要集中在以下方面。(1)预拉紧器

安全带的预拉紧器在低强度碰撞时而安全气囊未打开的情况下，保护乘员头部；同时由于它能很好地消除在碰撞开始时织带与乘员之间的松弛量，故能使乘员与车体之间的相对运动减少，从而对乘员的胸腹部起到很好的保护作用。(2)限荷器

限荷器可以改善安全带的能量吸收特性，对乘员施加比较均匀的约束力，从而降低使用安全带的不适感。

一种不需乘员动作，完全自动佩带在乘员身体上的被动安全带也已装车使用，但尚未普及。对安全带的改进，一个是解决织带对人体的伤害问题，有的在胸部的织带上装一个小气囊，有的在设法提高织带吸能性。汽车安全气囊

2.1 汽车安全气囊的历史发展

使用安全气囊来保护汽车乘员的想法最先产生于美国。1952年美国汽车生产者联合会在理论中阐述了这样一种汽车安全系统的必要性。几乎同时，这种系统的原理图也绘制了出来。1953年，第一个气囊的专利就诞生了。但是，由于当时

技术水平的限制，还不能把这种想法或专利付诸实践。到了1980年，德国默谢台斯公司开始实现这种设想，它在自己生产的部分汽车上安装了安全气囊。而从1985年起，在全部供应美国市场的汽车上都有安装了这种安全系统。随后，又出现了第一个保护驾驶员旁前排座乘员头部的气囊。2.2 汽车安全气囊系统组成、原理

安全气囊系统主要由碰撞传感器、安全气囊电脑、SRS指示灯和气囊组件四部分组成。其中气囊组件由充气元件和气囊组成，均安装在方向盘内或工具箱上端，不可分解。充气元件由电爆管、点火药粉及气体发生剂组成。充气元件的功用是给气囊充气。气囊由尼龙布制成，材料厚度为0．45mm，为了保证气囊的气密性，在其内表面涂复薄薄一层介成橡胶或硅橡胶。在气囊的内表面固定有专门的带子，这些带子在气囊充气时能使其保持一定形状。气囊侧面设有许多孔，这些孔用来快速从气囊中排出气体。这点十分重要。否则，人就会被气囊推向后面或被一个气囊或几个气囊挤住而受伤。

车辆发生碰撞时，碰撞冲击力使碰撞传感器和触发传感器接通，将信号输送到中央电子控制器(ECU)，ECU检测到冲击力(减速度)超过设定值，经判断后确认是严重碰撞，SRS电脑接通引爆电路，使电流流过电爆管，使其发热将电爆管内的点火介质引燃，火焰随即扩散到点火药粉和气体发生剂。产生大量气体，气体经滤网冷却后进入气囊内，气囊急剧膨胀，冲破方向盘，在0．03秒钟的时间内即将气囊充气。气体的阻力作用吸收了碰撞的能量，缓解了气囊对乘员头部和脸部的压力。乘员陷入较柔软的气囊中，使得乘员得到保护，6100ms后气袋排气孔打开，气囊泄气并收缩。充气元件与气囊安装在方向盘上，与方向盘一起转动，电爆管与SRS电脑之间的导线联接是靠螺旋导线(游丝)来联接的。

安全气囊根据安装的位置及保护对象不同，主要分为：对驾驶员进行保护的气囊，装备方向盘内，防止驾驶员与转向盘、仪表板及前挡风玻璃发生碰撞；对前排乘员进行保护的气囊，装在仪表板内，防止乘员与仪表板、前挡风玻璃发生碰撞；对后排乘员进行保护的气囊，一般安装在前排座椅的靠背上后部或头枕内部，防止乘员与前排座椅发生碰撞。由于后排乘员受到的伤害程度较轻，后座椅

【6】 安全气囊一般只在高级轿车上使用。2.3 汽车安全气囊的发展趋势

在发达的西方国家，气袋已在轿车上普及使用，但在我国尚是发展中阶段。我国的微型轿车，如果不安装安全气袋是很难达到法规的要求。所以安全气袋在国产轿车的达标上是一条重要措施，而且根据发展趋势，也必然使用安全气袋。

气囊的改进主要是开发新的气体发生装置和更合理的点火不点火判别算法。目前在气体发生装置内的气体发生剂多为固态叠氮化钠，其引爆后产生的气体必须经过滤才能充入气袋，而且其残留物还需处理。代替的方法之一是用增大式充

气装置，即用少量固体燃料加热储存的气体；方法之二是采用有机气体发生剂；方法之三是用可燃气体混合剂。侧面碰撞保护气囊系统已在开发，有的已装车，它要解决在更短时间(约为正碰撞气囊时间的1/3)内传感引爆和充气问题，以及安装、展开空间小，气袋近距离快速膨胀可能伤及乘员问题。要实现对乘员的最佳保护，必须了解人体结构和伤害机理，它需要汽车行业和医学界、保险业的合作，尽可能多地收集关于乘员体型、尺寸、碰撞伤害程度的数据，结合人体生物

【3】 力学，制定科学的伤害评定标准，研制出更好的乘员保护装置。3 汽车安全转向盘和转向柱

防止或减少碰撞能量对驾驶员造成伤害的转向柱，叫做能量吸收式转向柱。在汽车发生正碰时，碰撞能量使汽车前部发生塑性变形。布置在汽车前部的转向柱及转向盘在碰撞力的作用下要向后，即驾驶员胸部方向运动。这种运动的能量应该通过转向柱以机械方式予以吸收，防止或减少其直接作用于驾驶员身上而造成人身伤害。另一方面，在汽车发生正碰时，驾驶员受惯性的影响有冲向转向盘的运动。驾驶员本身的运动能量一部分由约束装置加以吸收另一部分传给转向盘和转向柱系统。这部分能量要通过转向盘和转向柱予以吸收，以防止超出人体承受能力的碰撞力伤害驾驶员。

吸能式转向盘，在撞车时，转向盘骨架发生变形，以吸收能量，减轻对驾驶【4】 员的伤害。吸能式转向柱和转向轴，大体上可分为二类：

(1)可分离式安全转向操纵机构 该机构的转向轴分为上下两段，当汽车发生撞车时，上下两段互相分离或互相移动，从而避免在第一次冲击时转向盘随车身后移对驾驶员造成伤害。

(2)缓冲吸能式转向操纵机构 这种操纵机构从结构上能使转向轴和转向柱在受到冲击后，轴向收缩并吸收冲击能量，从而有效缓和转向盘对驾驶员的冲击。其中有以下几种常见的形式：

①网格状转向管柱：转向管柱的部分管壁制成网格状，当撞车时而受到压缩时很容易受到轴向变形，吸收能量。

②波纹管变形吸能装置：其转向管柱和转向轴也都能分上、下两段，在转向轴上套有波纹管。当发生撞车时，上下转向轴和转向柱错开缩短，压缩波纹管吸收冲击能量。

③钢球滚压变形吸能装置：其转向轴和转向柱也都能分上下两段。上、下两段转向轴用安全销相联。上下转向管柱中间压入带有塑料隔套的钢球。当发生撞车时，安全销被破坏，上下转向轴轴向收缩，上下转向管柱也开始轴向收缩，其内的钢球边转动边在上下转向管柱的壁上挤压出沟槽，使之变形并消耗冲击能量。汽车座椅系统安全性

汽车座椅安全性研究始于20世纪50年代。以往人们的研究主要集中在汽车尾部碰撞的乘员保护以及头枕和座椅靠背后部的冲击能量吸收等方面8并逐渐形成了两种主流设计概念——柔性设计及刚性设计。按照上述方法设计的各种结构形式的座椅在安全性试验中虽然取得了比较令人满意的结果，但是由于碰撞模型试验的条件具有相当的局限性，某些条件如乘员坐姿、加速度作用方向、约束系统的配带及使用状态、各种约束系统的相互影响等，在实发事故中千变万化，是实验室中不可能全面模拟的。

近年来我国在轿车被动安全性的法规、试验和研究方面已取得了一定的进展。相对于轿车，客车的乘员更多，因此人们对客车乘员的保护和碰撞安全性的研究更为集中。我国在2000年正式实施了《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》，这不仅对汽车正面碰撞控制结构设计理论和方法的研究更具有现实意义，还极大地带动了我国微型客车的安全性设计研究与发展。国内几家大型的微型客车厂纷纷着手对现有车型进行不同程度的改进以适应法规的要求。汽车后部碰撞安全性法规也有望在2003年问世，这必将进一步推动汽车安全性尤其是座椅系统安全性研【5】 究工作的深入开展。结

论

基于上述论证，我们可以知道，随着我国汽车工业的发展，汽车安全将会越来越受到关注，尤其是关于防止二次碰撞的乘员保护应该加大研究力度。具体到安全措施各个环节，包括汽车安全带、汽车安全气囊、汽车安全车身结构等方面都是在吸收和缓冲碰撞时产生的能量，减少乘员向前移动的位移，因而减少对乘员伤害。汽车被动安全发展趋势是要基于现代计算机和传感技术等一系列前沿科技的发展而发展，不断将精确的数据运算运用到汽车安全机构中去。另外，我国的汽车安全法规及标准已发展到较完善的地步，但与国外的标准法规相比还欠缺很多。国家应采取相应的政策倾斜措施，鼓励汽车行业进行汽车安全保护装置的开发和研制。汽车行业中具有一定技术实力的骨干企业应该从中国汽车工业的长远发展的战略高度出发，组织起来，集中资金和人力，推动开发研制工作的进展。

参考文献：

[1]钟志华，张维刚等主编.汽车碰撞安全技术.北京：机械工业出版社，2003.7

[2]钟志华，杨济匡.汽车安全气囊技术及其应用.中国机械工程，2000

[3]Grime,G.Handbook of Road Saftey Research[M].London:Butterworth &Coltd,1987 [4]I.Straub Electronische Steuerung Von Bremsanlagen Gesetzgebung(ECE R13)．XI International Heavy Vehide Conference Budapest，1994

[5]Richard Allsop.Urban Saftey Management[R].The Institution of Highways and Transportation,1990.[6]谷正气.汽车车身现代技术.北京：机械工业出版社，2009.10

第三篇：汽车主动安全和被动安全

汽车安全对于车辆来说分为主动安全和被动安全两大方面。主动安全就是尽量自如的操纵控制汽车。无论是直线上的制动与加速还是左右打方向都应该尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，而且不影响司机的视野与舒适性。这样的汽车，当然就有着比较高的避免事故能力，尤其在突发情况的条件下保证汽车安全。被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，如今这一保护的概念已经延伸到车内外所有的人甚至物体。由于国际汽车界对于被动安全已经有着非常详细的测试细节的规定，所以在某种程度上，被动安全是可以量化的。

汽车安全之主动安全设备篇

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。

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。

第四篇：浅谈国内外道路交通安全的现状、汽车主动和被动安全技术的现状及发展趋势

谈谈国内外道路交通安全的现状、汽车主动和被动安全技术的现状及发展趋势

于成祥

（江苏大学汽车及交通工程学院 212013）

摘要：道路交通安全研究早在六十年代就受到了机械化水平较高的发达国家的重视，并己经取得了显著效果。综合研究了国外40多年来在道路交通安全方而系统的研究历程，将其研究现状及发展趋势总结归纳为：国内外交通安全状况、主动被动汽车安全技术。以期为我国道路交通安全工作的计划和开展提供借鉴。

关键词：道路交通安全 主动安全 被动安全

1国外交通安全状况

据1992年-统计，全世界每年发生的交通事故中有30万人死亡。1000—1500万人因交通事故而受伤。1994年全球每年的交通事故中有50万人死亡。也即全球每分钟有1人死亡。有15000万人遭受交通伤害。其中有1%致残。每年因交通事故要支出的费用上亿美元。1994年德国环境预测学会估计：在1995-2030年期间。如果今后机动车交通仍按1994年趋势发展.以1995年各国家的人口数据为依据。全球因交通事故死亡人数将是法国人口总数的90%。受伤人数是中国人数的90%。日前全球机械化水平的进一步发展，结果将更是不容乐观的。所以道路交通安全问题是全球性问题.各国都面临交通肇事对道路交通安全带来的危机。

一下为几个国家资料统计制。表

1、表2显示了一些国家在1990—1993年间及2000年按

国际统计指标口径统计的道路事故死亡人数和死亡率情况。从这近二十年的统计数据可以看到我国每万辆车死亡人数远远高出机械化水平较高的发达国家。日前我国交通事故的严重性己受到了国际有关组织的关注。在我国从政府管理部门、交通执法机构、研究机构到每一位公民（包括幼儿)都应觉醒，关注道路交通安全、参与到治理道路交通安全的工作中来。

2国内交通安全状况

我国自1978年改革开放以来，每年GNP的增长率约在8%以上。与此同时，机动车数不断快速增长，相比之下，交通安全却相对滞后，交通事故及伤亡人数呈不断上升趋势。.发生情况以2001年为例，全国道路交通事故共75.5万起，首次突破70万大关。因道路交通事故致死人数为10.6万人，首次突破10万人大关。受伤人数为54.6万人，首次突破50万人大关，直接经济损失30.9亿元，首次突破30亿元人民币大关，分别比L:年增加22.4%, 12.90,%, 30.5%和15.7%。万车死亡率略有下降(由2000年的15.6下降为2001年的15.5), 10万人口死亡率明显上升(由2000年的7.27增至2001年的8.51)，1970—2001年的万辆车死亡率与10万人口死亡率分别见图1, 2,图11970－2001年万人死亡率示意图图21970－2001年10万人口死亡率示意图 2001年，我国机动车总数猛增至6 852万，其中民用汽车总数为1 845万，较1999年分别增加27%和25% ,公路总计1 698 012公里，较1999年的l 351 691公里增加26%,高速公路合计为19 437公里，较1999年的11 605公里增加67.5%。

2.1事故特点

道路特点：其基本特点为4多，即：（１）道路交通事故多；(2)无交通控制或仅有标志标线控制的道路交通事故多；(3)平直道路交通事故多；(4)混合交通事故多。

最为突出的问题是，近年来高速公路事故增长迅速，事故数及致死率远较发达国家为高。2001年，高速公路事故数和死伤人数较2000年分别增长45.2%、45.6%和54.9%,远远超过全年事故数和死伤数的平均上升幅度，后者分别为22.4%,12.9%和30.5%。

2001年高速公路的里程数占全国公路总里程数的1.14%，但事故数却占3.25%,1997—2001年高速公路上发生的事故数所占的百分比为2.74%—3.060!0，远远超过其与总里程数的百分比。

驾驶员肇事特点：机动车驾驶员仍是肇事的主体。2001年中，分别占全年事故数和死伤数的93.4%, 88.1%和93.0%。值得注意的是：非驾驶员驾车肇事的比例很高，占全年事故和死伤数的20.4%, 31.6%和25.6%。与2000年的情况相似，后者分别占总数的20.5%, 35.4%和26.4%。说明这一严重违章的现象仍未能得到有效的控制。

机动车肇事特点：小型客车所占比例与上一年相近，分别占事故数和死伤数的37.9%, 21.0%和31.9%，而上一年分别为 37.1%,19.9%和30.6%，摩托车肇事所占的比例较高，分别占事故数和死伤数的15.4%.18.9%和22.90％，与上一年大体相近，上一年分别占13.0%, 18.3%和23.2％。

另一突出的问题是农用运输车事故仍有增长，全年农用车事故数及死伤数分别占总数的3.5%、5.5%和4.3%。分别比上一年增长8.6%、4.1%和5.5%。逃逸事故也有所增多，造成的事故数和死伤数分别比去年上升25.9%、24.4%和35.1%。

综上所述，在道路交通安全方面，我国仍处于相当严重的困难境地，事故和死伤人数仍呈不断增长之势。为此，交通管理部门要以更大的力度，对交通事故进行综合治理，单纯的安全教育是无济于事的，必须严格执法，配合适当的教育，同时要严厉打击少数扰乱交通秩序的违法犯罪行为，从而使交通安全有所改善。汽车主动安全技术

汽车诞生和发展的百余年来，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。在汽车工业发达的国家中，巨大的人力、财力、.物力不断投人到汽车安全性的研究领域，并制定了大量相关的汽车安全性标准，如国际标准((ISO)、欧共体标准((ECE)、联合国欧洲经济委员会标准(EEC)以及各个国家标准(其中美国联邦机动车安全标准FNNSS及日本的汽车安保基准颇具影响)。

从现实生活中可以看到，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，尤其是可以避免事后由于交通堵塞引起的可观的间接经济损失，可谓防患于未然。

3.1电了制动力分配系统(EBD)

电了制动力分配系统简称EBD，EBD的工作原理是用高速计算机在汽车制动的瞬间，利用传感器分别对4只轮胎附着的不同地面进行感应、计算，得出不同的磨擦力数值，进而控制4只轮胎的制动装置以不同的方式和力量实施制动，并在运动中快速调整，使制动力与磨擦力相匹配，从而保证车辆的平稳、安全，EBD通常是防抱死制动系统(ABS)的附加装置，在汽车紧急制动、车轮将抱死的情况下，EBD在ABS动作之前就己经平衡了每一只轮胎的有效地面附着力，防止出现甩尾和侧滑配备EBD的ABS，各车轮由于有最理想的制动力分配，可进一步缩短汽车紧急制动时的制动距离

3.2驱动防滑转控制系统(ASR)

驱动防滑转控制系统简称ASR，也被称为牵引力控制系统(TRC),目前只在少数中、高档轿车上才被装用ASR的主要作用是让车辆起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ASR由传感器监测车轮的滑转情况，当驱动车轮出现滑转时，控制系统通过控制发动机的动力输出或对滑转车轮施以制动力来抑制车轮的滑转，以使车轮保持最大的附着力，提高汽车牵引力和行驶稳定性，ASR对滑转车轮施以制动力所需的制动压力由制动液压装置产生，ASR对发动机动力输出的控制通常是通过调整点火门时及间歇关闭喷油阀，降低发动机转速，降低发动机转矩，防止车轮打滑的。

3.3电了稳定控制系统(ESP)

电了稳定控制系统简称（ESP），用于自动控制车辆转弯过程的寻迹稳定性，在紧急闪避障碍物或在转弯时出现转向小足、转向过度进而使车身侧倾角度过大、车尾偏摆力矩超过某一程度、车体的行进方向与转向盘所转过的角度差距达到了某一程度时，将车辆行驶方向快速修正到原行驶路径上。

ESP的工作原理是:当ESP发现车辆转弯过程中出现转向过度时，ESP会降低发动机的输出功率，并执行前面外车轮的制动作用，来产生一向外的力量，使车身行驶的方向恢复到门常的轨迹；如果ESP发现

车辆在转弯过程中出现转向小足时，除了会降低发动机动力输出外，还会对后面两个车轮根据转向小足的程度施加小同的制动力，从而使汽车在转弯过程中有较好的稳定性。

3.4汽油直接喷射FSI技术

这项新技术既能增加发动机的功率输出，还能使油耗降低约15%，节约燃油，降低汽车使用成本。FSI技术采用类似于直喷式涡轮柴油发动机的喷射技术，通过一个活塞泵提供100帕以上的压力，将燃料提供给位于气缸内的电磁喷射器，其控制的精确度接近毫秒。

FSI技术采用2种不同的注油模式，即分层注油模式和均匀注油模式发动机低速或中速运转时，采用分层注油模式此时，节气门处于半开状态，空气由进气管进入气缸，在火花塞附近形成涡流，当压缩过程接近尾声时，少量的燃油由喷射器喷出，形成可燃气体这种分层注油模式可充分提高发动FSI的燃油经济性，因为除了火花塞周围需要形成富含汽油的混合气外，燃烧室的其它地方只需空气含量较高的混合气即可而当发动机高速运转时，节气门完全开启，大量空气进入气缸并与燃油均匀混合同传统的发动机相比，均匀注油模式可以使燃油充分燃烧，从而提高发动机的动力FSI技术之所以能够实现分层注油原理，是因为它可以控制燃烧室内的注油过程，并直接注入燃料，同时还与燃烧室的形状、气体流动速度、注油速度、注油压力等有密切的关系。

3.6智能型车灯

有关资料显示，夜间行车的事故率普遍高于白天为了提高夜间行车的安全性，日前采用了智能型车灯照明系统这种车灯由微电脑控制，通过车内的电了系统和传感器获取数据，并以此决定各种照明方式它可以实现3种功能：一是根据路线自动变换照射方向这种车灯能够在汽车转弯之前，先将车灯的照射方向转过去，汽车随后跟进，这样既有助于驾驶员看清弯道的路况，也能让弯道上的行人与车辆提前发现来车。二是根据能见度自动开关当太阳落山，或汽车驶入隧道，或因雨、雪、雾等天气能见度低于一定要求时，汽车车灯便会自动打开这种功能主要依靠能见度感应装置实现，将来这种感光车灯的智能性还会进一步提高下是自动调节亮度及照射角度车灯亮度低会导致照射距离过短，从而增加驾驶员的疲劳程度，但亮度过高又容易妨碍对面驾驶员的视线针对这种情况，智能车灯可以根据路况及道路上能见度自动控制灯光亮度和照射角度，尤其能够在会车时减弱亮度并降低照射高度除此之外，这种智能车灯还可以根据制动强度不同，调节制动灯的亮度.，以便使后面的驾驶员判断出前车是否采取了紧急制动，从而采取相应的操作。未来的汽车主动性安全技术是传感器技术、通信技术、决策控制技术、信息显示技术、驾驶状态监控技术的完美结合，使汽车成为计算机和信息技术的最重要用户。高度智能化与信息化的汽车将溶入智能汽车交通系统中，同时成为人们更为青睐的高级宠物，并进一步促进汽车产业、信息产业乃至整个社会的可持续发展。

4.汽车被动安全技术

汽车被动安全技术是指一旦事故发生时，保护车辆内部乘员及外部人员，使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后伤害减轻与防护技术等。

4.1碰撞安全技术

1、吸能车身

当汽车受到撞击时，车身在吸收一定撞击能量的同时减缓车内乘员的移动度，对于保证乘员有足够的生存空间非常重要。在驾驶室中，驾驶员部位最容易受到伤害，因此将转向柱设计为可缩进式，碰撞时能折叠一定的距离，为驾驶员留下生存空间；前、后保险杠能吸收动能；车门要求有一定的刚度，受撞击后车门要易于打开；车顶要有一定的刚度，保证翻车后小能被压扁等。

2、安全带

安全带的历史悠久，它的作用是当汽车发生急转弯或正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻车事故时，约束乘员尽可能保持原有的位置小动，避免与车内坚硬部件发生碰撞并防止乘员从座椅上甩出而造成伤害。

汽车上使用的安全带，按固定方式分为两点式、斜挂式、二点式和四点式4种，由织带、安装固定件、卷收器和调节件等部件组成。安全带在交通事故中，对驾驶员和乘员有着重要的保护作用，特别是在.高速

公路上行车时，其作用更加明显。研究表明，使用安全带能够减少乘员在碰撞事故中50%的死亡率。3安全气囊

安全气囊的研究起步于20世纪80年代后期，90年代开始得到迅速发展。安全气囊的装车使用大大降低了碰撞中乘员受伤的危险。

安全气囊主要由传感器、气体发生器、气囊系统等3部分组成。传感器的功能是检测、判断车体所经受的撞击信号，决定是否启动安全气囊；气体发生器的功能是在传感器的控制下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，使气囊迅速膨胀展开保护乘员；气囊一般装在转向盘毂内紧靠缓冲垫处，其容量约5 0—9 0 L气囊的材料要求具有很高的抗拉强度，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，避免乘客挤压受伤。安全气囊所用的充气气体多是氮气或一氧化碳。

4安全玻璃

汽车发生碰撞事故时，挡风玻璃的性能如何对高速行驶的汽车安全性影响较大。汽车安全玻璃一般具有足够大的变形余量和柔性，一方面可保证正常状况下良好的视觉效果，另一方面能防止碰撞时乘员从窗中飞出时，玻璃小对其头须部位造成较严重伤害。安全玻璃包括强化玻璃和夹层玻璃。

5儿童安全装置

儿童安全装置主要指儿童安全带和儿童座椅。山于儿童的身材比例与成人小同，并小是成人身材的简单缩小，所以必须对儿童用安全带和儿童安全座椅进行特殊设计，以保证儿童的安全。试验结果显示，在发生撞击时，一个体重20 kg的儿童其质量可达2 t，是根本抱小住的。在我国随处可见儿童不加限制地坐在成人坐位上，在发生碰撞时是相当危险的。据研究，正确使用儿童安全带和儿童座椅可使0—1岁的幼儿在事故中的死亡率减少69% ,1—4的儿童死亡率减少47%；5岁以上儿童死亡率减少45% ,减少中到重伤50%。

4.2碰撞后伤害减轻与防护技术

1、紧急门锁释放机构

当车辆发生碰撞后，为使乘员容易从被撞车辆中出来，车门应容易打开。紧急门锁释放机构的特点是，当碰撞传感器确认已发生碰撞，系统会立:即自动地释放门锁。

2事故自动报警系统

事故自动报警系统将是今后汽车必备的安全系统，它是在汽车后视镜内安装了一个与移动电话和撞车传感器相连的微型摄像机，与智能汽车交通系统和全球卫星自动定位系统相配合，一旦汽车发生事故，将自动向有关安全管理部门和医疗急救部门报警，提供汽车所在位置、事故严重程度、车载人员数、系安全带人数和人员受伤的大致程度等信息，并保持联络，使事故车中的人员得到及时救护。

3汽车黑匣子

汽车黑匣子是利用GPS先进技术，依据地理信息管理系统GIS及计算机数据库系统形成一套现代化的监控体系。该产品实质上是机动车综合记录仪，它小但具有像飞机黑匣子一样记录事故发生前后的详细数据，帮助有关部门迅速准确地分析事故发生原因的功能而且还能帮助车辆管理人员和驾驶员，适时监控和分析车辆的运行情况，从而加强对车辆的管理，最大限度地减少事故的发生。实践证明，汽车黑匣子的使用，使交通事故率降低了37%—52%，大大减少了人员伤亡和财产损失，产生了显著的社会效益和经济效益。结束语

尽管随着科学技术的发展，汽车主动安全技术在交通安全中起着越来越大的作用，但仍然小可避免发生意外情况。此时，汽车被动安全技术将是避免乘员伤亡的唯一保障，因此，汽车被动女全技术的开发仍将是汽车安全技术研究的热点之一。我国应有计划、有步骤地发展现代汽车被动安全技术。

第五篇：先进汽车安全技术

先进汽车安全技术

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摘 要：自20世纪60年代开始，汽车普及带来的负面影响-道路交通事故死亡人数持续上升趋势，企业、学校、研究机构都加大了对汽车安全技术研究开发的投入，加快了安全技术研发能力的提升和产品化进程。进一步开展对行人保护、后排乘员保护、防后碰鞭打保护以及骑自行车人保护等被动安全研究的同时，主动安全系统，更高层次的乘员、车和环境等相关主被动安全技术的统合协调，将推动零碰撞零伤亡汽车安全理念的实现[1]。从汽车安全新技术方面分析和阐述了开发具先进安全汽车对车辆及行人在提高道路交通安全方面的重要作用，关键词：汽车安全；主动安全系统；被动安全系统；先进安全汽车 1引言

现代汽车技术的发展的主要方向是安全、环保和节能世界各国都在围绕这三个方面开展大量研究开发工作。其中对人类生命财产有直接关系的是汽车安全。汽车安全性包括主动安全性和被动安全性两大类。主动安全性是指避免交通事故发生之前的主动安全技术包括制动、转向、悬架、车距雷达报警系统，即自适应巡航控制系统等。被动系统是指避免交通事故发生时和发生后对乘客的二次伤害包括安全车声、安全带、安全气囊。以及最新研发的ASV-是一种21世纪开发使用的高度智能化汽车。

2、汽车主动安全技术

主动安全技术，又称预防安全技术，是指在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶员避免事故。[1]

2.1、典型主动安全技术[2]

（1）ABS。当车辆制动时，它能使车轮保持转动而不抱死，从而帮助驾驶员控制车辆 并安全停车。在制动过程中不仅可以控制方向稳定性，还可以减小制动距离，目前已成为 绝大多数车辆的标准配置。（2）ASR。它是在ABS的基础上发展起来的新系统。ABS 在汽车制动时控制4个车轮，而ASR只控制驱动轮，当汽车加速时，将滑动控制在一定的范围内，从而防止驱动轮快速滑动。其功能在于避免驱动轮滑转，提高牵引力和保持车辆行驶稳定性。

（3）ESP，它是博世公司的专利产品，综合了ABS 及ASR 的功能。在汽车行驶过程中，通过不同传感器实时监控驾驶者转弯方向、车速、节气门开度、制动力及车身倾斜度和侧倾速度，以此判断汽车正常安全行驶和驾驶者操纵汽车意图的差距，然后通过调整发动机的动力输出和车轮上的制动力分配，修正过度转向或转向不足。ESP 可防止车辆侧滑和侧翻，在提高汽车行驶稳定性方面效果显著，逐渐在发达国家成为车辆标准配置。ESP的应用使事故降低16%。

2.2、主动安全技术的发展趋势

随着网络技术的发展和对车辆动态控制认识的深化，主动安全技术的范畴已在ABS和ESP的基础上拓展出更多的功能，朝着预防纵向碰撞、纵向临近车辆监控、横向稳定及车况实时监控等方面延伸，以满足在各种行驶状态和路面条件下，既保证安全又提高行驶效率的目的，而多系统控制的集成和协调问题也成为技术上的重点和难点。

3、汽车被动安全技术[3]

汽车被动安全技术是指当交通事故本可避免地要发生时，汽车本身保护乘客和行人，减轻人员伤害和货物损失的能力。

3.1、典型被动安全技术

（1）安全车身。其主要功能是当碰撞发生时能够通过车身前后部的变形有效保护车内 乘员。提高车身碰撞安全性的措施主要集中于汽车车身结构的缓冲与吸能，以在碰撞时能 够有效吸收大部分的冲击能量。

(2)安全带。其主要功能是当事故发生时，限制乘员身体的前移，避免发生乘员与车 体相应部位的碰撞伤害。安全带的使用可以有效约束乘员身体前移而大大降低乘员受重伤 或死亡的概率。

(3)安全气囊。通常作为安全带的辅助安全装置和安全带一同使用。据统计，配备安 全气囊的车辆发生正面碰撞时，可使乘客受伤程度减轻64 %，即使未系上安全带，防撞安 全气囊仍可减轻伤害 3.2被动安全技术的发展趋势

研究表明，汽车被动安全技术水平越高，其安全性也越高。随着人们对车辆安全的 日益重视，被动安全技术也获得快速发展，如安全车身、安全座椅、行人保护气囊、碰 撞传感器等。汽车安全车身旨在通过车身前后部的合适变形，以最大限度地保护车内乘 员。汽车安全座椅的功能越来越多，座椅头颈部保护、腰部支撑、加热功能、按摩功 能、通风功能及座椅记忆功能等新技术不断发展，使座椅的安全性和舒适性大大提高行人保护气囊可以在行人与车辆发生碰撞时保护行人安全。行人保护气囊安装在发动机罩上，位于前风窗玻璃下部，碰撞发生时气囊打开可减轻行人头部与前风窗玻璃的撞击程度;同时，发动机罩后边缘在爆燃装置的作用下向上抬起，使发动机罩与发动机舱之间形成一定的变形空间，当行人头部与发动机罩撞击时，减轻行人头部伤害。这些被动安全新技术的应用将进一步减轻对乘员及行人的伤害程度。[4]

4、ASV简介

ASV是为21世纪开发使用的高度智能化的安全车，其主要是利用电子技术进一 比提高汽车的安全性能。ASV所指的并不是一个单独的系统或机构，而是一整套汽车安全平台。涵盖了众多的汽车安全装全平台装备。研究ASV 的主要目的是避免交通事故的发生和减轻交通伤害程度。通过应用电子技术和计算机技术术等使车辆实现高度智能化，极大地改车辆的安全性。[5]

4.1、ASV 的组成及主要结构与功能[6]（1）摄像机和雷达。装置授像机的目的是为驾驶员行车过程中扫除育区，通过车内的显示屏显示出驾驶员看不到的死角和盲区，防止由于视线不佳造成的错误判断。汽车的前端装有雷达。雷达的功能是精确测量距离和速度，以使车辆能自动判断与前方车辆的车距，以及相对前方车辆的行驶速度。

(2)ECU。其可根据车辆的速度计算出安全距离，然后通过节气阀控制器使车辆与前方车辆之间的间距大于安全距离，让驾驶员能更安全、高速的行驶。ECU 还能通过两车的相对速度和距离的变化判断是否存在与前车追尾的可能。一旦发现存在与前车追尾的可能，立即报警，警示驾驶员减速直至自动控制制动系统对车辆采取紧急制动。

(3)各种传感器。其包括轮速传感器、轮胎气压传感器、转向角度传感器等一些传统的主动安全装备。有了轮速传感器和转向盘转角传感器，再配合制动控制系统和节气阀控制系统，就能实现在高速转弯和湿滑路面驾驶时对车辆速度的动态控制，也就是ABS、ASR.EBD、ESP 等电子系统的控制功能。

(4)心率传感器。通过检测驾驶员的心率判断驾驶者的驾车状态，是否存在打瞌睡的倾向，一旦心率达到临界值，ECU 会自动控制制动系统对车辆制动，并且发出声音和指示灯警报，以提醒驾驶者。

结束语

如今，汽车技术获得飞速提升的同时，汽车安全技术也逐渐涉及到汽车的各个方面，中国汽车安全的发展方向必将走向全面、综合和创新。只有汽车安全相关学科和技术得到完善，才能有效促进汽车安全技术的长足发展。

参考文献

[1]黄宁军。质变中的汽车主动安全技术[J].世界汽车，2000（5）：1-3.[2] 成洁，崔同杰.汽车主动安全控制新技术[J].汽车应用，2005 [3]郑安文.汽车安全[M].北京：北京大学出版社，2014..[4]赵高晖，朱文宁，何稚桦．汽车安全性分析[J].上海工程技术大学学报，2001.[5]姚明．浅谈未来汽车安全性能及其技术的发展趋势[J].论述，2011.[6]祝珂．汽车安全性研究与分析[J].论述，2011.