先进汽车安全系统论述（精选五篇）

第一篇：先进汽车安全系统论述

先进汽车安全系统论述

摘要：

随着汽车保有量的提升和现代人对生命安全的重视，汽车安全方面非常引人关注，许多汽车生产制造厂家都在研究汽车安全方面的技术，车距控制辅助系统、车道偏离防止系统、盲点干预系统、倒车碰撞预防系统、全景式监控影像系统、移动物体监测系统是新近先进的汽车安全的技术。这些技术的应用将有效的保护驾驶员及乘客的安全。

关键词：

汽车先进技术车距控制辅助系统车道偏离防止系统盲点干预系统倒车碰撞预防系统全景式监控影像系统移动物体监测系统

The Abstract：

With auto possession of ascension and life safety of modern people's attention, auto

safety aspects very fetching attention, many car manufacturing factories are in research of automotive safety aspects of technology，DCA、LDP、BSI、BCI、AVM、MOD。They are newly advanced auto safety technology.These technical application will effectively protect the driver and passenger's safety。

KEY WORD：

AutomobileAdvanced technologyDCALDPBSIBCIAVM

MOD

正文：

据权威部门统计，随着轿车进入家庭步伐不断加快，截至2006年底，我国私人拥有的各类汽车首次超过2000万辆。根据国家统计局发布的权威数字，截至2005年底，我国民用汽车保有量为3160万辆，其中私人汽车保有量为1852万辆，占总量的58.6％。私人汽车中，载货汽车452万辆，载客汽车1384万辆。2006年，我国销售了700多万辆各类汽车，粗略估计，超过60％为私人购买。减去2006年报废的100多万辆汽车，加上新增的400多万辆，专家估计截至2006年底，我国私人汽车保有量接近2200万辆。2006年，我国成为了仅次于美国的全球第二大新车市场。根据来自公安部交通管理局的消息，截至2009年底，全国汽车76193055辆，汽车驾驶人为138203911人。2010年的统计数据还没公布出来，保守预计国内汽车总数应该在8000万辆以上。业内人士认为，目前我国汽车保有量每千人不到30辆，与世界平均每千人120辆相差甚远，我国汽车市场发展潜力巨大，特别是私人汽车消费，在未来20年将持续高速增长。

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以及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。

随着汽车保有量的提升和现代人对生命安全的重视，汽车安全方面非常引人关注，许多汽车生产制造厂家都在研究汽车安全方面的技术，下面详细解释一下汽车安全方面的世界先进技术。

车距控制辅助系统（DCA）

1.1车距控制辅助系统（DCA）的作用

所有开车的人都遇到过堵车的情况，一脚刹车一脚油门的感觉实在是不舒服。如果是手动挡的车，还得加上个左脚酸痛的严重后果。而且一旦堵车，就得时刻绷紧了神经，眼睛盯紧着前面的车，生怕一个不留神酿成追尾事故。这样的事，虽然令人生厌，但是以现在绝大多数汽车的技术现状而言，一旦遇到塞车是躲也躲不掉的，大家似乎也习惯了这样疲劳辛苦地驾车，惟一能盼望的就是别赶上拥堵的高峰时间，尽可能让自己一路顺畅的行驶。

而车距控制辅助系统（DCA）就是为了解决这种问题出现的。当行驶中的车辆与前车距离过近时，该系统将激活警报器，此时油门踏板的阻力显著加大，并逐渐反弹，以此提醒驾驶员注意控制车速；如果驾驶员没有及时采取减速措施，系统将激活紧急制动装置，在束紧安全带的同时，自动刹车减速。

1.2车距控制辅助系统（DCA）解决的问题

1.2.1认知的错误，即没有注意到前方车辆的制动减速等情况。

1.2.2判断的错误，即错误判断了前方车辆的速度情况。

1.2.3操作的错误，即转向盘操作不当，踩错制动、油门踏板等。

1.3车距控制辅助系统（DCA）的工作原理

“车距控制辅助系统(Distance Control Assist System)”由一系列电子装置组成，通过自动采取有效的措施协助驾驶者控制自己的车辆与前车的距离。该系统的应用，将最大程度地减轻驾驶员在城市拥堵路况的劳动强度，保证车辆及人员的安全。

这套电子装置的基本原理是通过安装在前保险杠上的雷达传感器测定后车与前车的跟车距离以及两辆车的相对速度，从而控制制动和油门踏板的工作。当系统判断后车与前车的跟车距离过近或前车突然制动需要后车紧急制动的情况下，系统会启动制动措施。如果这时驾驶者处于松开油门踏板的状态，“车距控制辅助系统”会自动执行制动措施，协助驾驶者制动；如果驾驶者此时依然踩着油门踏板，“车距控制辅助系统”则会通过控制板上的指示器以及蜂鸣声提醒驾驶者，同时油门踏板会自动弹起以方便驾驶者改踏制动踏板。而只有在驾驶者松开油门踏板的情况下，系统才会自动执行制动。

后车与前车跟车过近如果驾驶者松开油门踏板，系统将自动执行制动措施前车紧急制动控制板上的指示器以及蜂鸣声提醒驾驶者，油门踏板自动弹起汽车前部的雷达负责测定与前方车辆的距离，当雷达感应到前方没有车辆行驶时，会按照预先设定的车速行驶。

车道偏离防止系统

2.1车道偏离防止系统的作用

汽车安全专家指出：约有50%的汽车交通事故是因为汽车偏离正常的行驶车道引起的，究其主要原因主要是驾驶员心神烦乱、注意力不集中或驾驶疲劳。在长途行驶中，驾驶员往往难以持续保持注意力。当驾驶员精力不集中，车辆将要驶出本车道的时候，系统将自动控制方向，协助驾驶员将车辆开回原车道。

2.2车道偏离防止系统的作用工作原理

车道偏离防止系统包括：位置检测装置（其用于检测车辆相对于行车道的位

置信息）；判断单元（其用于将位置信息与第一阈值进行比较，并且根据比较结果，判断车辆偏离行车道的倾向，该第一阈值表示相对于行车道的预定位置关系）；以及横摆力矩施加单元（其用于当判断单元判断车辆偏离行车道时，根据车辆的行驶状态，向车辆施加横摆力矩，并在第一种方法和第二种方法之间进行切换，所述第一种方法仅通过使车轮转向从而向车辆施加横摆力矩，所述第二种方法通过使车轮转向并向车轮施加制动力，从而向车辆施加横摆力矩）。

盲点干预系统

3.1盲点干预系统的作用

当车辆在道路上变线时，对于视线盲点中的邻近车辆，驾驶员经常是无法发现的。此时，如果盲点干预系统发现后方有车，就会控制方向盘的转向，并帮忙驾驶员使车回到原来的车道中，从而远离邻近车道上的车辆。

3.2盲点干预系统的工作原理

盲点干预系统整合了多项安全技术，其中包括侧向预防系统（SCP）、车距控制系统（DCA）、防止车轮磕碰异物系统（LDP）、背后多向倒车系统，从整体上为车辆形成了一种“安全盾”的概念，帮助驾驶员防止多方向的碰撞危险。“防侧面碰撞”以安装在车辆后侧方的传感器检测邻道车辆。当邻道有车时，如果司机开始变道，就会在以图像和声音发出警示的同时，通过分别控制每个车轮的制动器产生横摆力矩（车辆的回转力），帮助司机驾驶操作不接近邻道车辆。

倒车碰撞预防系统

4.1倒车碰撞预防系统的作用

与盲点干预系统类似，当驾驶员在倒车过程中，也会经常无法发现车辆后方的障碍物。倒车碰撞预防系统则可以探测到后方的障碍物，及时激活制动功能，有效避免碰撞。装配该系统的车辆，在行驶中变道时，驾驶辅助系统“防侧面碰撞”、“车距控制辅助”和“车道偏离警示”，以及倒车时的驾驶辅助系统“防倒车碰撞”都将开始工作，车辆便可在驾驶者不能有效控制的情况下，保证驾驶车辆与周围汽车的合理安全距离。

4.2倒车碰撞预防系统的工作原理

倒车碰撞预防系统，它能够通过电脑自动控制车辆与周边汽车的距离，即使在突发情况下也可以有效地防止撞车事故的发生。这个全方位碰撞预防系统整合了多项安全技术，其中包括侧向预防系统（SCP）、车距控制系统（DCA）、防止车轮磕碰异物系统（LDP）、背后多向倒车系统，从整体上为车辆形成了一种“安全盾”的概念，帮助驾驶员防止多方向的碰撞危险。

“防侧面碰撞”以安装在车辆后侧方的传感器检测邻道车辆。当邻道有车时，如果司机开始变道，就会在以图像和声音发出警示的同时，通过分别控制每个车轮的制动器产生横摆力矩（车辆的回转力），帮助司机驾驶操作不接近邻道车辆。而“防倒车碰撞”以安装在车辆后部和后侧方的传感器来检测周围的障碍物。倒车离开停车场时，如果倒车时检测出接近障碍物，则发出警示并控制刹车，帮助驾驶员操作不接近障碍物。

5、全景式监控影像系统

5.1全景式监控影像系统的作用

驾车时我们通常会参考位于车身两侧的后视镜和车内的央视镜观察车辆两

侧和后方的状况，虽然在驾驶时可以保证较高的安全性，但在驻车时仅仅依靠这三个后视镜所提供的信息却并不足够。全景式监控影像系统（Around View Monitor）不仅是一套全方位泊车辅助系统，同时也是避免出入车位发生刮蹭的最佳解决方案。通过安装在车辆四周的4个超广角相机，系统将拍摄的图像数据进行处理，合成车辆周围环境的鸟瞰图，为驾驶员泊车提供帮助。

5.2全景式监控影像系统的工作原理

全景式监控影像系统，是一种驻车安全辅助系统。该系统是通过安置在车头前散热隔栅车标下方、车身两侧后视镜底端和车尾部的四个超广角高清晰摄像头分别采集各自影像信息并经过处理后将图像传输至位于车内中控台上的高清晰液晶显示屏上。该系统不仅能够提供车辆四周无盲区视野同时整合了前后驻车雷达的音频信息，将驻车安全性提升至最高。

当车速低于20km/h时，通过按下中控台上的“CAMERA”按键或者挡位处于“R”挡位置时，该系统将会被激活。中控台音响控制面板上方的液晶显示屏将会自动分割屏幕，默认将倒车影像作为首要显示信息，并在其右侧模拟出一个车辆鸟瞰视野。在鸟瞰视野中位于前后和两侧的四个超广角高清晰摄像头各自向处理器传回视频信号，经过处理器对图像进行处理，纠正了超广角摄像头的图像变形以及在车外强、弱光条件下图像质量的偏差，并将四个画面拼合在一起，模拟成车身四周的鸟瞰画面。

当驾驶者需要对车辆右侧信息放大显示时，可以通过“Change View”按键自动将鸟瞰视野切换至车辆右侧视频信息。同时，该系统会自动切断车内多媒体影音娱乐系统的播放，为驾驶者提供更高一层的安全保障。

6、移动物体监测系统

同时通过屏幕显示和声音提示功能，在停车、起步或低速行驶时，提醒驾驶员车辆周围移动物体的存在（如行人）。此项技术可以在车辆驶离泊位或进入左右视线有障碍的拐角时，帮助改善驾驶员的视野。

从上述六大系统可以看出，现在汽车生产厂家的“安全屏障”技术，针对了车辆在静止、行进和倒退等过程常见的几种危险状况。从实际体验来看，这些技术确实可以有效发挥作用。也正因为如此，有了这些安全屏障技术，可以有效避免99%的车辆碰撞。

但是事在人为，不管汽车以后发展的多么智能化，安全系统多么完美，依然需要驾驶者的细心，耐心与安心。

参考文献

【1】赵树朋 ,汽车构造,北京:清华大学出版社

【2】孙轶林现代零部件2010年第9期

【3】庄绪德，汽车电子控制系统工程。北京：北京理工大学出版社，98.9

本课程以发动机为主要对象，以先进技术为讲述背景，以结构原理为讲述内容。老师在讲课过程中，注意结合显示情况，既有网上搜到的真实资料又有老师自己的开车经历，再加之老师讲课有趣的风格，使得课堂气氛非常活跃，在风趣中学到了知识。

感谢本学期老师对我们的传业授课。

第二篇：ASV汽车安全系统

随着汽车技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，行车安全已经被越来越多的人所重视，很多国家在上世纪80年代就已经通过立法的手段来规范汽车安全性能的设计标准。中国由于汽车工业起步较晚，所以早期人们还没有认识到汽车安全性能的重要性。随着中国汽车工业近20年的发展。汽车安全的概念已经深入人心。说起ABS，安全气囊之类的安全装备大多数人都非常熟悉，现在也成了很多人购买汽车时最关注的配置之一。那ASV到底是一个什么样的安全系统呢？

其实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。他涵盖了众多的汽车安全装备。现代汽车在安全方面的研发主要分为主动安全和被动安全两个方向。所谓主动安全，就是通过一些电子辅助设备，能让驾驶者在驾驶车辆接近极限时尽可能的避免事故的发生；被动安全是指一但发生事故，车辆能很好的保护车内成员的安全。

主动安全方面：

下图是丰田公司的ASV平台：

从图中的各种传感器和伺服机构可以简单的看出丰田ASV实现的一些功能。车上装有各种各样的摄象机和雷达，摄象机的目的是为驾驶员扫除忙区，通过车内的显示屏显示出驾驶员看不到的死角和盲区，防止由于视线原因造成的错误判断。在车的前端装有雷达。大家都知道，雷达有精确测量距离和速度的功能。有了雷达的辅助，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使速度，计算机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把车辆控制在与前方车辆的安全距离以外。这套系统跟定速巡航系统配合使用能更加好的减小驾驶员的工作强度，让驾驶员能更安全，高速的行驶；电脑还能通过两车的相对速度和距离的变化判断是否有追尾的可能，如果在一定速度的情况下，与前车的距离急剧减小，那么计算机会控制制动系统对车辆进行制动，减小追尾的可能性。心率传感器则是通过检测驾驶员的心率，来判断驾驶者的驾车状态，是否有打瞌睡的倾向，一但心率达到临界值电脑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，提醒驾驶者。这样就可以减小由于疲劳驾车造成的事故隐患。

至于车轮转速传感器，轮胎气压传感器，转向角度传感器，则是一些传统的主动安全装备。有了车轮转速传感器和方向盘转角传感器，再配合制动控制系统和节气阀控制系统，就能实现在高速过弯和湿滑路面驾驶时对车辆的动态控制。也就是我门现在常说的ABS，EBD，ESP等电子辅助功能。

有了这些先进的传感技术和自动控制技术，车辆能够尽可能的达到主动安全的要求。但任何主动控制系统都只属于电脑辅助功能，也就是说，驾驶者本身的状态还是起安全行车的主导作用，并不是因为有了这些系统，驾驶员就能疲劳驾驶，暴力驾驶。因为现在的技术手段还并不能达到自动控制完全取代人工控制汽车的状态。被动安全方面：

车辆发生碰撞时，首先接触外界的就是车身，而乘客是乘坐在车身当中的，所以发生碰撞以后要想尽可能的保证乘客的安全首先就要从车身上做文章。安全车身也是ASV中的一个

重要设计对象。

要让车身能够全方位的保护乘客，我们就需要分析各种可能的撞击。汽车有4个撞击面，所以我们把撞击分成正面碰撞，侧面碰装和后面碰装来分析。

当车辆发生正面碰撞和后面碰撞时，首先与障碍物接触的就是车前端和后端的保险杠，而保险杠是直接连接在两根主纵向梁（图中的红色部分）上的，所以主纵梁的刚度就直接影响着碰撞安全。当发生侧面碰装时，首先与障碍接触的是车门，由于乘客离车门的距离很近，所以没有足够的缓冲距离，那就只能尽可能的提高车门刚度来减小碰装时的形变，保护车内乘客。通常的做法就是在车门内安装刚度较大的横梁来提高车门刚度。

一个好的安全车身，必须具有吸收撞击能量和保护车内成员安全的基本功能。前者可以通过使用不同材料和设计形状的配合来达到，后者，则需要通过提高驾驶舱的整体刚度来达到。见下图：

图中的红色部分为主纵向梁和构成驾驶舱的各梁柱。这部分梁柱通常都是使用的刚度非常大的材料，因为发生碰装时必须尽可能的保证驾驶舱不发生变形，这样才不会挤压到车内的乘客；这种刚度较大的材料还能尽可能使A柱和B柱不发生形变，保证在发生碰装以后车门能顺利打开。

但光有刚度是不够的，还必须设计专门的缓冲区来吸收撞击能量，并且要把某一个点的撞击能量分散到整个车身上去，这样才能减小撞击时的伤害。如下图是安全车身在发生正面和侧面碰装时的能量分散情况：

在发生正面碰装时发动机仓的防火墙还要起到能够阻隔发动机冲入驾驶舱的作用。这样才不会伤害到乘客的人身安全。因此，安全车身还需要在防火墙处设计有阻隔发动机的横向钢梁，来保护车内成员：

所以，总的来说安全车身需要具备：

1：驾驶舱拥有较强的刚度

2：装备侧面防装钢梁

3：能阻隔发动机进入驾驶舱的防火墙

4：设计缓冲区有效吸收和分散撞击能量

有了安全的车身，下一部就是在驾驶舱里面做文章了。安全带和安全气囊已经是众所周知的安全装备了，所以不用多言。在驾驶舱中除了安全带和安全气囊还有两样重要的安全装备，就是安全座椅和吸能转向柱：（如图）

安全座椅能在发生后面碰装时给乘客提供一个想后运动的自由行程来缓冲和吸收碰装能量，一定程度上保护乘客安全；座椅上的主动头枕，能在发生后面碰撞时，在碰装反作用力的作用下使头枕前移让乘员的头部靠在头枕上以不至于加速度过大而折断颈椎。

安全座椅能在发生后面碰装时给乘客提供一个想后运动的自由行程来缓冲和吸收碰装能量，一定程度上保护乘客安全；座椅上的主动头枕，能在发生后面碰撞时，在碰装反作用力的作用下使头枕前移让乘员的头部靠在头枕上以不至于加速度过大而折断颈椎。

第三篇：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.

第四篇：浅谈汽车安全系统

浅谈汽车安全系统

摘要：交通安全历来是人们最为关心的问题之一，它直接关系到人民生命和财产的损失。汽车发展的历史同时也是汽车安全性能不断提高的历史。目前，各国都在努力降低交通事故的伤亡率，并且已经取得了显著效果。各主要发达国家每亿车公里死亡人数都在2人以下，1995年美国每亿车公里死亡人数仅为1.1人。许多先进技术将被引入汽车的安全设计。各大汽车厂家也在提高燃油经济性、降低汽车排放的同时，越来越多地注重提高汽车的安全性能，从而将更加安全的汽车带入21世纪。汽车有价可以复制，生命无价不可复生，现代汽车必须讲究安全性。

关键字：历史 汽车安全系统 城市安全系统

引言：任何技术的产生都是有原因的，汽车安全技术也不例外。汽车产生之初，根本就不需要考虑安全方面的问题，因为初期的汽车最高车速极低，道路系统也不发达，比起马车来都安全不少。但随着汽车的不断普及，汽车数量的不断增多，汽车速度的不断加快，交通事故也就逐步被人们重视起来。当交通事故的数量逐步累积的时候，汽车安全技术也就应运而生。

1.汽车安全技术的历史

1939年8月1日，巴恩伊第一次来到位于斯图加特市郊辛德芬根的戴姆勒-奔驰公司上班。这位年轻人由此开始了改写了汽车发展史的伟大历程，因为后来出现的许多安全设计理念和技术都与他的发明息息相关。而在此前，这位脾气急躁的天才设计师却总窝在一间木板房里进行着各种新技术的研发。早在40年代，他就开始注意到汽车的车身设计是决定汽车被动安全的关键，他创造性地提出特别设计转向系统、转向柱、方向盘、底盘以及车身，以确保车内驾乘人员的安全性。他说：“未来汽车上的转向系、转向柱、方向盘、底盘和车身一定会与目前的有所不同。”

从1939年8月起，巴恩伊就在一个96平方米大小的木棚房里开始了他的设计研发工作。作为当今汽车安全车身技术的基础，巴恩伊在他的“Terracruiser”（1945）和“Concadoro”（1946）的新车方案中率先提出了 1 他对被动安全的设想和未来车身的设计结合在一起思想。其中，六座的“Terracruiser”在车身中部设计了异常坚固的乘坐舱，并且前面和后面分别与塑性变形碰撞缓冲区弹性连接，它们在事故发生时能吸收碰撞所产生的动力能量。类似的安全特性在三座的“Concadoro”上也有所体现。“Concadoro”车身采用三厢结构设计，单排的座椅使得驾驶舱可以前后调整。此外，设计方案已经有了带挡板的方向盘和安全转向柱。而这个时候，汽车巨子丰田汽车尚未诞生，本田汽车仍然在专注于它的摩托车技术。

2.安全系统的划分

2.1主动安全

所谓的主动安全，是指预防事故发生的安全对策。这种对策是为驾驶员考虑的，例如减轻操作力，减低振动噪声，减轻人体疲劳，以及在驾驶员注意力不集中时，配备有通过眼睛、耳朵得到信息反馈的装置。主动安全以人体工程学作为桥梁，使人与汽车取得协调一致的统一，从而有效地预防事故的发生。例如安装制动防抱死装置ABS以提高制动性能防止甩尾现象，安装驱动防滑装置ASR防止汽车产生侧滑，采用转向动力辅助减轻驾驶者的疲劳程度，采用新式光源提高照明射程，等等。2.2被动安全

所谓的被动安全，是指在发生事故的时候保护乘员的安全的对策，是以缓和并吸收汽车冲撞障碍物时的能量为目的的。例如，有关汽车构造上的对策是为缓解乘员所受到的冲撞，在汽车上安装安全带以及安全气囊等。

3．现在广泛应用的汽车安全系统

3.1电子稳定控制系统

研究数据指出，安装电子稳定控制系统的轿车比没有该系统的轿车发生事故的数量要少35%。在2003年，美国市场上大约只有7.3%的轻型车安装了电子稳定控制系统，现在这个比例已经上升至约40%。美国国家公路交通安全管理局预测，大批量生产后，实现最基本功能的电子稳定控制系统，成本能够降到每辆车100美元。

从技术上看，电子稳定控制系统可以看成是几项基本功能的有机结合：防抱死制动、牵引力控制系统、与刹车和油门动作结合的控制系统等。就像家用电脑技术不断升级一样，汽车的电子稳定控制系统每年也都有更强大的功能出现。最新的电子稳定控制系统智能化的程度越来越高，如通用公司第三代的稳定控制系统，在控制油门和刹车的同时，已经开始增加对车轮转向的控制。

3.2减轻碰撞系统

减轻碰撞系统可以通过一套智能系统感知驾驶者有可能采取的紧急制动动作，并在制动开始的瞬间，帮助驾驶者将制动力加到最大，从而缩短刹车距离，避免碰撞。这套系统在不少豪华品牌中已经有成熟的产品出现。

奔驰公司最新的减轻碰撞系统使用了两个雷达探测器，其中一个探测角度比较窄但探测距离较远，另一个探测角度比较宽，负责探测近处侧部的状况，这种组合能够让汽车的电脑得到一个近似3D效果的探测区域。与此类似，雷克萨斯使用一个探测距离较远的雷达来感知如汽车这类的坚硬物体，而另一个探测距离较近的雷达负责探测人或动物之类的软物体。

减轻碰撞系统也有更加复杂化的趋势。沃尔沃还在试验阶段的一套系统，能够实现在已有的刹车辅助基础上，通过计算机精密计算，同时对转向也进行干预，从而更有效地避免事故发生。这项技术很快就能在量产车上出现。

通用正在开发的减轻碰撞系统，提出了又一个全新概念。这个系统干脆放弃使用雷达，取而代之的是在所有的车辆上都加装无线网络和全球卫星定位系统。3.3智能巡航系统

普通的巡航控制系统只能让车辆保持在设定的车速上匀速行驶，而智能巡航系统能够使车辆和前车保持固定的距离。在交通繁忙的路段中，这项技术不仅能提高安全性，还可以大大降低驾驶者的疲劳程度。很多豪华品牌轿车已经开始配备这项功能了，如奔驰的动态车距保持系统、雷克萨斯的雷达辅助动态巡航控制系统等。

相比其他公司的产品工作车速区间较窄，奥迪的系统能够实现在完全静止到145km/h之间自动调整车速。英菲尼迪的系统设定距离时单位不是米而是车身长度的倍数。捷豹的系统则将追上前车所用的时间作为标尺来设定与前车的距离。3.4倒车雷达和倒车影像系统

在后保险杠上的像小圆点一样的倒车雷达，已经是非常大众化的配置了，特 3 别是在SUV和豪华轿车一类体型庞大的车型上。随着与障碍物的距离越来越近，驾驶室内的蜂鸣器叫声也会越来越急促，这种提醒能够很好地帮助驾驶者停车入位。而装有摄像头的可视倒车影像系统，在目前的车型上使用还不太多。通过车内的屏幕，驾驶者可以直观地获得车尾的视觉影像信息，这对于车尾窗很高的车辆特别有用，能够避免在倒车时撞到小孩、自行车、矮桩等倒车雷达不能准确发现的物体。

最近轿车流行高后备箱的设计趋势增加了车后部的盲区，这时倒车影像系统就可以弥补这种缺陷。在国外，倒车雷达和倒车摄像除了帮助司机平直地倒入车位以外，还可以帮助司机随时检查车后连接的拖车。3.5轮胎压力报警系统

轮胎气压过低，不仅会使油耗恶化，而且更重要的是可能引发致命的事故。在2000年福特探险家车型与费尔斯通轮胎的官司中，由于轮胎失压造成了多起车毁人亡的事故。胎压报警系统的重要性一下子凸显出来。

这套系统最初诞生时也有不少缺陷。比如在室内外温差较大时发生误报。使用这种系统的轮胎一般不能和市面上销售的普通轮胎通用，安装上也有特殊要求。

随着技术的不断改进，现在已经出现通用型的胎压报警系统。在部分国家，已经开始强制车辆安装轮胎压力报警系统了。3.6事故辅助上传系统

事故发生时，如果车上装有在线紧急通讯系统，就能够为抢救伤者提供更好的帮助。宝马的Assist系统、通用的Onstar系统和其他制造商的支援网络呼叫系统都能为救援提供帮助。

这些系统通过GPS系统对车辆进行准确定位，车上类似飞机黑匣子的数据记录仪能够记录碰撞发生的过程和程度，并通过内置的无线电话系统将这些信息自动上传。宝马和大众的智能系统在发生事故时，能够在上传报告之后自动断开车上的电源。而奔驰的安全系统还能断开燃油泵并且自动打开所有门锁。

下一代在线服务系统在已有的信息上传基础上，能够在发生事故后直接通知就近的医院和紧急事件处理部门，并且告知车上哪个位子坐有乘客，哪个气囊被打开，车身受到碰撞的位置，是否发生翻滚等。有了这些信息，就近的急诊室可 4 以采取针对性的措施准备好抢救伤者。3.7防侧翻系统

防侧翻系统对于重心较高的SUV特别重要。大多数这种系统都是使用陀螺仪来监测转弯是否太快或由于紧急躲避而使车身出现突然侧倾。如果传感器判断可能会发生侧翻，则电脑会通过牵引力控制系统或车身稳定系统切断油门并施加适当的制动，修正车辆行驶轨迹。在主动预防侧翻的同时，更加宽阔的头部安全气囊也被开发出来。如福特的头部侧气囊系统，当传感器发现将要发生侧翻时，头部侧气囊能够覆盖乘员的头部区域和前两排65%的车窗面积，保护乘员不受破碎车窗的侵害。这种系统已经能够在福特、水星和林肯的SUV等车型上看到。

由于敞篷车的乘员从肩膀往上都暴露在车身之外，防侧翻系统对敞篷车的重要性丝毫不亚于SUV。目前大部分主流的豪华敞篷车都配备了在座椅背后能够紧急弹出的防滚架，来减轻翻滚时对乘员的伤害。沃尔沃C70除了防滚架，还配备了头部侧气囊，而且从侧门窗沿中弹起的气囊还能够保持刚性，在翻滚事故中对乘员提供持续的保护。3.8主动头部约束系统

1999年应用在沃尔沃S80上的防甩头保护系统，是头部约束系统的先驱。防甩头保护系统，就是用一块藏在座椅靠背中的金属板，吸收突然减速时后背施加给椅背的能量，从而保持头枕的合适位置。

萨博使用的同类系统被称为主动头部约束系统，它有一套机构通过碰撞中主动移动头枕来约束头部的运动。如果车辆被追尾，普通的甩头动作将会使乘员的头先向前移动然后猛地向后，而这套机构能够使头枕随着乘员头部一同向前，保持两者的距离，避免后甩。

这套系统能够明显对脆弱的颈椎起到保护作用。现在不只是豪华品牌，甚至有些中档家用车中也都开始使用这项技术了。3.9双级燃爆气囊

现在的气囊已经变得越来越智能化了。美国国家公路交通安全管理局要求，2006年以后生产的所有乘用车和轻型卡车都必须安装更先进的前部气囊。其中规定气囊必须能够判断座位上是否有乘客，并且和车身上的碰撞力度传感器一起联合判断，决定气囊弹出的等级。

通用公司开发的双重开启前部气囊，能够根据乘员的重量和撞击的力度，分两级按照不同的尺寸和压力打开。如果撞击并不十分严重，或者乘客体重较小，那么气囊就不会按照最大压力和最大尺寸完全充气。一般的双级气囊虽然充气压力不同，但充气尺寸都是相同的。

除了双级前部安全气囊，侧部安全气囊也开始出现双级的产品。在沃尔沃S80上，椅侧的安全气囊有两个不同的充气室，在发生侧部碰撞时，传感器会判断碰撞的部位。由于臀部相比其他部位能够承受更大的撞击力，这时气囊会调整充气区域，以保护胸部为主要对象。值得一提的是，目前绝大多数使用双级气囊系统的车辆，都配合使用了预张紧安全带系统，为乘员提供更好的保护。

4.VOLVO-XC60全新的安全技术

4.1城市安全技术技术的组成

城市安全技术包括一个主系统“城市安全系统”与三个辅助系统“盲点监控系统”“车道偏离系统”“车距警告系统”。4.1.1城市安全系统

全新沃尔沃XC60装备了城市安全系统（City Safety），这是沃尔沃汽车公司自行开发的一项创新技术，可以避免在市内交通拥挤时的低速碰撞和追尾事故。城市安全系统与新近推出的带自动制动功能的碰撞警示系统相结合意味着沃尔沃汽车公司现在可以提供任何车速下的自动制动功能。4.1.1.1城市安全系统产生的原因

调查报告显示，有75%的碰撞事故发生在车速低于30公里/时。在所有追尾碰撞中，有一半的事故在碰撞发生前司机根本没有采取任何制动措施，主要是司机精力不集中的原因。在这些情况下，城市安全系统就能发挥重要的作用。当出现可能撞到前面车辆的危险时，城市安全系统会自动制动。自动制动功能能够帮助驾驶员完全避免碰撞的发生，即使不能完全避免，至少也能减少碰撞对车辆自身和车内成员的伤害。

“城市安全系统是沃尔沃汽车致力于在现实生活安全中避免交通事故发生为目标，不断推出新技术的又一例证。令人感到欣慰的是城市安全系统作为一项标配出现在了我们的全新沃尔沃XC60上，”沃尔沃汽车安全中心预防性安全经理乔纳斯•埃克马克（Jonas Ekmark）说道。4.1.1.2装有城市安全系统的好处

装备城市安全系统的沃尔沃汽车为车内人员和前面车辆内的驾乘者都能够带来诸多益处：

保护前面车辆内的乘员：避免事故的发生当然是对相关人员的最佳保护，而有了城市安全系统，这终于成为了可能。另一方面，当事故已无法避免时，城市安全系统也能有效减小碰撞的冲击力。这样就可减少对前面车辆内乘员的伤害，并彻底避免因碰撞带来头颈损伤的严重后果。

保护本车内的乘员：与前面的车辆碰撞不但会对人的身体造成伤害同时也会使其留下心里阴影。通过在碰撞前及时减速，城市安全系统能够减小追尾车辆乘员受伤的危险。如果车辆能够在碰撞前及时停下，甚至还能够完全避免这种危险的发生。

减小车主的花费：即使最低速和最小的碰撞也可能导致不小的花费，还需要花时间去修理。城市安全系统可以帮助车主节省与修理厂和保险公司打交道的时间。此外，沃尔沃目前正在与保险公司商谈关于对装备城市安全系统的车辆降低保险费的问题，保险费可降低15%-30%。4.1.1.3城市安全系统工作原理

城市安全系统利用内置在风挡玻璃顶部，装于后视镜高度的一个激光传感器监测前方的交通状况。它可以探测保险杠前方10米以内的汽车及其他物体。城市安全系统已发展到能够对前方静止或同向行进的车辆做出反应。

以与前方车辆的距离和汽车本身的车速为基础，城市安全系统每秒进行50次计算，从而确定避免碰撞所需要的制动力。如果计算的制动力超过了一定值而司机仍然没有做出反应，该系统便认定碰撞即将发生。城市安全系统通过自动制动和减小油门来避免或者减小碰撞的严重程度，同时刹车灯闪烁以警示其他车辆。

4.1.1.3.1启动条件

城市安全系统在车速每小时4-30公里时起作用。如果前车突然刹车，城市安全系统判断有发生碰撞的危险时便会对制动器进行预充压。如果司机仍未采取任何行动，制动器会自动刹车。如果两车的相对速度差低于15公里/时，该系统可帮助司机避免碰撞。当两车的相对速度差在15和30公里/时之间时，该系统 7 可在碰撞发生前将速度降至最低。4.1.1.3.2局限性

城市安全系统在白天和夜间都能良好工作。然而这个激光传感器同样因光学技术局限性的原因，在雾、雪或大雨等恶劣天气下，其探测能力会降低。因此需要保持风挡玻璃无污垢，及时清理冰和积雪。司机也应需格外小心，随时保持传感器区域的清洁。

乔纳斯•埃克马克说：“需要注意的是，城市安全系统的应用并不意味着解除了司机驾驶时保持安全距离以避免碰撞的责任。自动制动功能仅在它认为即将发生碰撞时才会起作用。城市安全系统有助于减小碰撞后果的严重性，甚至完全避免碰撞的发生。”

4.1.1.3.3城市安全系统的工作过程

由安装在风挡玻璃顶部的传感器发出并接受信息，把信息通过CAN网络传给FSM前向感知模块，再经过CAN网络传给SRS安全辅助系统模块，最后经过LIN网络传给BCM刹车控制模块。

4.1.2盲点监控系统

通过安装在车上的两倒车镜下方的摄像机，能够形成一个9.5*3.0米的探测区域。当有车辆进入这个区域的时候，与车辆进入位置相同一侧的倒车镜上的黄色信号灯就会开始闪烁，通过这个设计可以对驾驶者进行提示。由于此项技术还 不够成熟，及其容易在大雨天、大雪天及大雾天发生误报警。4.1.2.1盲点监控系统的工作过程

由安装在两倒车镜下方的摄像机经过CAN网络把信息传给BLIS盲点信息系统模块，在传给RNM和LCM 显示模组，控制倒车镜上的信号灯闪烁。

4.1.3车道偏离系统

在车速超过65km/h时，车道偏离系统可以帮助避免在单车道道路上偏离，以及因短时分心造成的碰撞。此功能利用安装在风挡玻璃顶部中央的数字摄像机记录车道标记，并帮助监测汽车在路上的位置。如果在行驶中监测车辆是否逐渐偏出它所在的车道，系统将会发出“嘟、嘟、嘟”“嘟、嘟、嘟”的声音提示。如果特意使用转向灯越过车道标记时，系统不启动。4.1.3.1车道偏离系统的工作过程

由安装在风挡玻璃顶部中央的数字摄像机把信息经过CAN网络传给LDW车道偏离警告系统模块,系统通过控制喇叭发出声音来提醒驾驶员。

4.1.4车距警告系统

车距警告系统是针对平稳的交通流量而设计的，当车速超过30km/h时启动。您只需选择所希望的车速和与前车之间的车距。通过安装在车辆前方的一个雷达传感器监测到前车减速时，车速自动调节,以适应前车的车速，保持与前车的车 9 距。如果车距警告系统没有起作用，而与前车的距离过近，系统会控制风挡玻璃下方的一组红色报警灯亮起并发出“哒、哒”“哒、哒”的警报声音来提醒驾驶员保持适当的距离。

4.1.4.1车距警告系统的工作过程

由安装在车辆前方的一个雷达传感器经过CAN网络把信息传给FSM前向感知模块，在经过CAN网络传给SRS安全辅助系统模块，最后由系统控制HUD抬头显示显示红灯数量同时通过喇叭发出声音来提醒驾驶员。

4.2在碰撞中控制约束系统的新功能

为了进一步提高安全性并减少碰撞造成的伤害，激光传感器还能够与其他车载技术相配合，根据碰撞的强度控制安全气囊和自适应安全带限力器。这项技术 就是随全新沃尔沃XC60一起推出的预备式约束系统(Pre-Prepared Restraints)。预备式约束系统在预防性安全系统(传感器)和保护性安全系统之间建立起了一种独特的联系。在发生碰撞时，约束控制模块控制约束保护系统展开工作。利用激光传感器提供的附加信息，约束控制模块可以根据碰撞的强度控制自适应安全带限力器，从而充分发挥出自适应安全带限力器在减少碰撞伤害方面的潜力。

与只能在车速30公里/时以下时起作用的城市安全系统不同，预备式约束系统在任何车速下都能发挥作用。预备式约束系统利用自适应安全带限力器中的一个烟火装置激活。这意味着如果碰撞强度低于预备式约束系统激活的阈值，城市 安全系统可以在预备式约束系统不激活的情况下起作用。4.3另外两种新安全功能

沃尔沃汽车公司还以两种可在危急情况下保持车辆稳定的新功能进一步巩固了其在安全性方面的领先地位。4.3.1 进一步完善的DSTC功能

为了使行驶更加稳定，全新沃尔沃XC60上的DSTC（动态稳定与牵引力控制）系统又实现了进一步的完善。DSTC可以计算司机预计的行驶方向与汽车实际行驶方向之间的偏差。同时，进一步完善的DSTC还能够计算车辆的侧倾率，监测逐渐累积的打滑情况。如果司机在转向时突然松开加速踏板，比如在驶离公路稍稍有些过晚时就可能发生这种情况。通过测量侧倾率，DSTC能够提前以更高的精度进行调节。在激情驾驶、车辆受有很高的侧向力时这一新功能的作用尤为明显。

4.3.2新的拖车稳定辅助（Trailer Stability Assist)系统改进了拖挂控制

新的拖车稳定辅助系统的作用是减缓车后拖挂时可能出现的摆动情况。在某些情况下，有可能诱发车辆蛇行的情况，而一旦出现这种情况司机将很难恢复控制。拖车稳定辅助系统与进一步完善的DSTC系统一起，通过减少一个或多个车轮的动力同时限制发动机扭矩来稳定车辆。在购买牵引杆时，拖车稳定辅助系统作为一种单独的主动式安全设备来销售。

5.结束语

说了这么多，其实主要的目的是希望大家能够消除以往对于汽车安全的错误认识，在选车、开车的时候能够正确的认识和使用这些汽车安全装置，同时改掉一些不良的驾驶习惯。只有这样，我们才能够畅享汽车带来的便利，一路驰骋，安全行天下。

［参考文献］ 1．张世荣《汽车概论》

2.http://xk.cn.yahoo.com/articles/090216/1/hdxb.html 3.http://

第五篇：论述《汽车构造》课程

论述《汽车构造》课程

摘要：《汽车构造》作为汽车各专业学生必修专业基础课，本课程的掌握程度对后续课程影响很大，所以学好这门课对每一位学生以及从事汽车行业的人员具有重要深远的意义。《汽车构造》的内容和学习方法直接影响着专业学生汽车知识储备与应用。综合全书内容来看，其全面系统的详解了汽车整车和各个部件、零件，包括汽车基本的二机构、五系统，小到每个螺丝；再之，汽车每个部件之间的工作原理描述的也很详细，很容易让学生看懂。从其内容上来说，关于汽车方面的知识已经很详细，对一个初学者这些已经很足够了，很有助于学习其他课程；从学习方法上讲，掌握方法也很是有必要，俗话说“学书不能学死”，要把书学活，学精，学以致用。因此在学习时要遵循一定的学习方法，坚持自主学习，深悟其中的道理，并且老师在教学时要借助实验模型，实行“实验室现场教学”利用已有的设备，有效增强学生对课本的理解，坚持理论联系实际！要时常发现《汽车构造》与其他所学各门课程之间的联系，一部分是作为学习这么课程的应用与拓展，一部分在学其他各门课程时会更轻松，更容易理解。

关键字：汽车构造 学习方法 理论联系实际 自主学习

一、《汽车构造》学习之我见

汽车构造课程系统全面地介绍了汽车整车及零部件的结构和工作原理，是车辆工程专业的入门课程。传统的教学模式是教师利用板书、挂图、模型和课件进行课堂讲解，学生再到实验室观摩实物,完成相应的实验项目，最后安排1~ 2周的拆装实习来巩固教学内容。由于理论与实验在时间及空间上的联系不够紧密，使得理性认知与感性认识脱节，学生在学习上处于被动的接受状态，学习效果很不理想。随着科技的进步，汽车已由基本的机械装置。发展成为集微机技术、电子控制、新材料、新工艺于一体的机电一体化装置，掌握汽车构造课程的学习方法势在必行。

1、明确学习目的，确定学习目标。

《汽车构造》是汽车各专业的最重要的专业基础课。通过教学，要求学生了解与掌握汽车整体及零部件的结构、工作过程和作用原理及调整、保养、拆卸与装配，为学习《汽车电子技术》、《汽车理论》等专业课和实际操作打下基础。有个别学生认为《汽车构造》是基础课程，没必要用心学。发现这种情况要及时纠正与改变，坚持明确学习本课程的目的，端正学习态度。

2、激发学习兴趣，变被动学习为主动学习。

学习《汽车构造》与学习其它课程一样，首先要通过各种方式激发学生对本课程的兴趣与爱好，这是学习关键的一步。如何激发自己的学习兴趣呢? 学习《汽车构造》前，不如先了解一下刚开始上本课程时首先多讲一些汽车的诞生和发展史、我国汽车工业发展概况、现代汽车主要类型及总体构造，逐渐转入汽车与人类生活的关系。不妨看一下简单例子，如汽车在生活中的使用，以及在特殊情况时候的使用，让自己发现生活中离不开汽车，这样就激发了学生对《汽车构造》课程学习的兴趣。当然, 还可以通过其他方法去激发学生兴趣，其实自己选择这个汽车专业时，就已经对这个行业产生了一定兴趣。自主学习首先要掌握好课本上的基本知识，经常巩固，时常翻阅课本，让自己的大脑形成一种较深的影响，随时可以拿得出来，用的出去。特别是在遇到不懂的问题时，要学会自己解决，学会自己去网上查资料，学会去思考，把这些行为形成习惯，久而久之，这就是一种能力。

3、充分利用学校已有的实验设备以及模型，变抽象静态为直观动态，坚持理论联系实际，学以致用

首先让自己观看《汽车的拆卸与总装》和《汽车构造》录像，这样使学生对汽车有一个总体了解，同时也能够让学生带着各种各样的问题去听课。在学习过程中，接触实验设备和模型是很有必要的，实行“实验室现场教学”是一个很有必要的环节。现场教学有时需要教师根据课程要求，在实验教学基地灵活地安排教学。对一些比较轻便的部件，如活塞连杆、喷油器、离合器、同步器、转向器等总成，边看演示实物边集中听讲；而对于一些比较笨重的部件或总成，可在实验室看视频演示，有条件的可以去听进行实物介绍。如驱动桥、制动系等部件适宜先集中理论学习，再通过模型和实物演示加深理解；而自动变速器、发动机等较复杂的部件借助模型和实物初步认识以后，再在课堂上进行多媒体理论学习，最后在拆装过程中亲自动手去拆装和组合进一步巩固加强。让课堂教学与现场教学有机结合，自己或集体到实物现场学习。同时，在按教学计划、大纲搞好各阶段理论学习的同时，分阶段分课题的进行实习教学，按要求进行实习操作，这是本课程学习中十分重要的环节。如安装活塞环应注意的问题、化油器的构造、同步器的构造，转向系统的构造，自动变速箱的构造变速器与分动器的构造，车桥与车轮等等，如果不能亲手拆装，就不容易理解和掌握，一定要坚持理论联系实际！

4、有选择地去做一些习题

《汽车构造》学习中会有很多推导公式，这些公式要很明确的了解其推导过程，比如：差速原理，液力变距原理，变速原理，汽车行驶条件„当然这就需要去做一些题，真正的去自己推到其过程，绝不能眼高手低。还有像一些概念，什么是驱动桥，万向传动装置的作用，汽车制动系统的组成，这些概念性的知识也是不容忽视的，要做到熟记，适当做一下练习题来检验自己的掌握能力，这样便于自己在听课之后进行巩固和应用所学知识，不至于自己忘记。

二、《汽车构造》与各门课程之间的联系

《汽车构造》这门课程属于专业基础课，是汽车类专业的一门主要专业课，其教学任务是使学生全面了解汽车发动机、底盘、电器等总体构造、主要零部件及其相互连接关系，为未来的职业岗位打下坚实的基础。其特点是：零部件数量多，结构复杂；工作原理涉及的学科广，原理复杂；整车及零部件的形式多，类型复杂。课程中一些难点和一些抽象的内容的理解，对于刚刚接触专业课的学生来讲有很大难度。加之学习课时的限制和实习硬件条件的制约，使汽车构造的学习更加困难。这就要求学生学会主动寻找本课程与其他课程之间的联系，这样不仅仅可以作为学习这么课程的应用与拓展，而且也使得在学其他各门课程时会更轻松，让自己更全面、更深入地理解和掌握汽车构造的知识。这样不仅能使自己增加感性认识、把难讲、难懂、难记的内容用形象、直观、仿真的方式直接呈现在自己面前。而且使自己始终能够主动参与学习过程，有效地激发学习的情趣，充分调动自己学习的主动性和积极性，促进整个学习过程中的快节奏、大容量、高效率，提高自学质量。

与《机械CAD/CAM》课程之间的联系

CAD/CAM实体设计是一款以创新设计见长的中、低端三维动画制作优秀软件，它功能适中，易学实用；对于快速表达创新设计构思、动态展示产品立体外观、结构及工作状态以及三维动画的多媒体制作等，有着很强的实用价值和巨大魅力。

零件建模

在CAXA实体设计中，创建零件从智能图素开始，它提供了包括基本图素和齿轮、轴承。紧固件等标准件在内的丰富三维图库以及简单快捷的三维图库扩展功能；配合智能捕捉，提供了对设计元素的简单的拖放式操作以及独特、强大、灵活的三维空间定向和定位工具三维球；提供了拉伸、旋转、放样、导动、抽壳和布尔运算等丰富的实体特征造型功能，直纹面、旋转面、导动面、放样面、边界面、网格面以及过度、裁剪等强大的曲面造型功能。利用“包围盒”重置图素尺寸，通过“智能尺寸”可以实现各个图素的精确定位，最后利用软件提供的工具条构造所需的工艺特征。

装配设计

一个完整的教学模型，一般都是由许多零件和部件组装而成的，例如，汽车的发动机是由很多小零件组成的，当这些零件设计完成后，需要将它们装配在一起才能形成最终模型。CAXA 实体设计系统提供的将零件设计与装配设计集中于同一设计环境的三维球装配、无约束装配、约束装配可进行零部件的装配，也可以对已有的装配进行调整。系统还提供了干涉检查，检查装配是否正确或零件设计上的缺陷。渲染、制作动画 CAXA 实体设计提供了高品质的渲染功能，并自带材质库，提供定义好的金属、木材、石材、塑料和其他类型的材料纹理，可以对整个零件，单个特征，单个表面添加材质，为制作出高质量的动画仿真提供了保证。CAXA实体设计还提供了三维轨迹动画、视向动画与机构约束动 画的复杂动画设计功能，系统有一个预定义的三维动画的设计元素库，用户可以使用这些预定义动画快速向设计环境为零件添加动画，也可以对已有的动画通过编辑属性进行改进。动画设计能让学生直观、形象地认识零部件总成的内部结构和工作原理，零件之间的关系一目了然，主动与从动的运动清清楚楚。

应用举例

以图1 所示的四档辛普森行星齿轮变速器为例，说明CAXA 实体设计在汽车构造教学中的应用。

首先创建四档辛普森行星齿轮变速器的三维模型，然后将各个零部件按要求进行装配。对各个零部件进行智能渲染，最后利用CAXA实体设计的强大的动画制作功能使自动变速器的各个部分“动”起来。

图1 四档辛普森行星齿轮变速器结构简图

创建并装配三维模型

分析变速器的结构简图，明确主要特征结构，确定建模步骤。将如图1 所示的建构简图主要分为以下几个部分：超速档太阳轮、超速档行星齿轮、超速档齿圈及中间轴、前后太阳轮、输出轴行星架、前齿圈、后行星架、机架等。建模装配完成后的设计树如图2 所示。

图2 设计树

使用拖放式操作建立三维模型，编辑三维模型的包围盒，进行智能渲染，如图3 所示。将建立的实体模型利用三维球进行装配，结果如图4所示。

图3 建立实体模型图 图4 装配实体模型

图5 四档辛普森行星齿轮变速器简单结构模型

借助CAD/CAM实体设计，可以帮助学生直观、形象地认识汽车零部件总成的内部结构和工作原理，在《汽车构造》的课程中还可以制作出更多的结构模型以及实物模型，这样使抽象的问题变的具体，困难的问题理解起来容易且直观。参考文献：

［1］ 陈家瑞.汽车构造［M］.北京：人民交通出版社，2007.［2］ 陈德阳，王林超.自动变速器图册［M］.北京：人民交通出版社，2009.［3］ 罗虹.汽车构造教学的基本要求［J］.重庆教育学院学报，2007，20（6）：49-51.［4］ 岳一领，陆凤仪，张志鸿.连杆机构设计仿真平台在机械原理教学中的应用[J].太原理工大学学报(社会科学版)，2009，27(1):74-76.［5］ MSC.Software Corporation.SimDesigner for CATIA V5documentation.2005.1 ［6］ MSC.Software Corporation.SimDesigner Motion tutorial.2005.1 ［7］ 毕世英.ADAMS 在机械原理课程设计中的应用[J].高校教育研究，2008(7):166-168.［8］ 蔡兴旺, 王斌1 汽车发动机构造与原理课程教学改革实践与分析[ J] 1 韶关学院学报, 2003, 24(9): 96-991