汽車安全性研究

劉毅坤

（長安大學(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)等方面帶來巨大利益和方便的同時(shí)也給我們帶來了相當(dāng)嚴(yán)重的災(zāi)難性問題，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，以及汽車越來越高的速度，導(dǎo)致了越來越多的汽車交通事故。汽車安全問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

大的來說，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，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)的過程當(dāng)中，對車內(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的雙眼在相對高度上處于相同的水平，這樣就保證可以提供一個(gè)對行駛路面以及其周圍車道的無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)，這也是未來安全保護(hù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢。

（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。

3）汽車吸能方向管柱

通過重新組裝傳遞給轉(zhuǎn)向盤的沖擊力，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。國外不少專家已經(jīng)成立這樣的研究隊(duì)伍，然而我國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

最早通過實(shí)驗(yàn)對方法對被動(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。模擬效益和臺架沖擊測試基本上基于實(shí)際車輛實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來確定實(shí)驗(yàn)條件。這兩種方法適用于評估由組件組成的安全系統(tǒng)或組件。

4 我國汽車安全技術(shù)的現(xiàn)狀與展望

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

（1）中國的汽車市場與歐美國的汽車市場的被動(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