http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-10 23:49:11 來源:北青網
與中國的人均GDP相比,中國汽車產業的增長顯然更加迅速。與GDP和汽車產業共同成長的是道路交通死亡事故。
自2000年至2006年,中國境內因道路交通事故死亡約10萬人,其中2004年和2005年的數字略有下降。
每年因道路事故死亡而造成損失達到518億元人民幣。
這是另一種“成長”的煩惱。
有專家指出,當人均GDP達到8200美元時,交通事故上行的曲線將出現拐點。
自1968年以來,美國政府逐步推進安全帶、前氣囊、ESP、兒童坐椅等17項法規。新技術使因道路交通事故而傷亡的人數大幅下降。
中國政府已經感受到道路安全的壓力,以2020年為限力爭達到萬車死亡率5人以下。根據現有的統計數字,中國道路的萬車死亡率為9人,歐美發達國家則為1人至3人。
●主動安全之過去時
始終臨界的ABS
在冰雪路麵騎自行車,製動時為了把住方向不滑倒,需要一下、一yi下xia捏nie緊jin刹sha車che。汽qi車che在zai冰bing雪xue路lu麵mian行xing駛shi當dang然ran不bu會hui滑hua倒dao,但dan如ru果guo製zhi動dong時shi車che輪lun抱bao死si,輪lun胎tai會hui與yu路lu麵mian打da滑hua,導dao向xiang車che輪lun失shi去qu滾gun動dong,車che輛liang的de行xing駛shi方fang向xiang就jiu難nan以yi控kong製zhi了le。
從物理學的角度,物體的滑動摩擦係數小於靜摩擦係數。也就是說,如果控製車輪與路麵處於臨界抱死時的狀態,製動力最大。ABS防抱死製動係統正是基於這個原理工作的。
它ta通tong過guo傳chuan感gan器qi檢jian測ce四si個ge車che輪lun的de行xing駛shi狀zhuang態tai,如ru果guo檢jian測ce到dao某mou一yi車che輪lun抱bao死si,控kong製zhi單dan元yuan就jiu會hui控kong製zhi電dian磁ci閥fa來lai減jian少shao製zhi動dong分fen泵beng的de油you壓ya,使shi這zhe一yi車che輪lun的de製zhi動dong力li下xia降jiang,車che輪lun即ji恢hui複fu滾gun動dong;控製單元再控製電磁閥恢複製動分泵的油壓,增加製動力。如此反複,就保證車輪控製在不打滑、最大製動力兩個狀態之間。
ABS防抱死製動係統之後,又有EBD、EDL、TCS陸續問世。EBD電子製動力分配係統———ABS起作用前或由於特定的故障導致ABS失效後,防止後輪出現過度製動;EDL電子差速鎖係統———兩驅動輪在附著係數不同的路麵上,出現單側車輪打滑時,製動打滑車輪。TCS或ASR驅動防滑係統———通過發動機管理係統幹預及製動車輪,防止驅動輪打滑。[page_break]
●主動安全之現在時
控製四隻踏板的ESP
ESP電dian子zi穩wen定ding程cheng序xu,相xiang當dang於yu在zai駕jia駛shi室shi內nei安an裝zhuang了le四si個ge刹sha車che踏ta板ban,在zai適shi當dang的de時shi刻ke分fen別bie針zhen對dui四si個ge車che輪lun進jin行xing精jing確que製zhi動dong,保bao證zheng車che輛liang穩wen定ding行xing駛shi。雖sui然ran人ren力li難nan以yi同tong時shi控kong製zhi四si隻zhi踏ta板ban,但dan也ye無wu需xu擔dan心xin,車che載zai電dian腦nao會hui幫bang助zhu完wan成cheng一yi切qie。
ESP整合了ABS和TCS牽引力控製係統,不僅能防止車輪在製動時抱死和啟動時打滑,還能防止車輛行駛中側滑。最為重要的是,ESP以25次/秒的頻率對駕駛員的行駛意圖和實際行駛情況進行檢測,隨時待命對車輛的側滑進行控製,保證駕乘者的行車安全。
躲避突然出現的障礙物(圖一)、在彎道上高速行駛(圖二)、在不同附著力的路麵上行駛(圖三),車輛都會出現側滑或旋轉。為了使車輛恢複穩定行駛狀態,ESP會對各個車輪單獨施加精確的製動力(圖中的紅色車輪)。
想象使用雙板雪橇滑行的情景。當需要向右轉時,就將重心轉移至右側、右側雪板的內韌蹬雪,相當於在右側製動,雪橇就會向右偏轉;同樣道理也可以控製向左轉。ESP電子穩定程序正是以相似的原理工作。
ESP以ABS係統為基礎,通過傳感器收集方向盤的轉動角度、cexiangjiasududengxinxi,tongguokongzhidanyuanchuli,zaiyouyeyatiaojieqixiangchelunzhidongqifachuzhidongzhiling,tongguoduidanyichelunshijiazhidongbimiancheliangyanchuizhifangxiangcehuahuoxuanzhuan,tigaochelianghengxianghezongxiangdewendingxing。ciwai,ESP還能降低發動機扭矩,並幹預自動變速器的擋位。
●主動安全之將來時
安全裝備的網絡化趨勢
通過將主動、被動安全係統及輔助駕駛係統建立成一個網絡,博世創立了模塊化的安全係統———CAPS(整合主被動安全係統)。該係統為實現先進的安全功能提供了基礎,可更有效地防止事故發生。
第一代CAPS功能整合了自適應巡航控製係統(ACC)和ESP?。第二階段的開發成果是預測性碰撞警告係統,目前已經在奧迪Q7上實現了批量生產。第三階段的開發將推出預測性緊急製動係統,未來將能夠使車輛在緊急狀況下自行緊急刹車。
除了CAPS,博世還開發了車輛動態管理係統(VDM),將ESP?、轉向係統、主動底盤係統以及動力總成共同構建成一個網絡,車輛行駛的安全、靈活和牽引力都得到提高。[page_break]
●被動安全的四大矛盾
“砰!”
巨大的動能使前保險杠破碎、水箱出現凹陷破裂。發動機艙蓋、雨刷支架、前翼子板開始預變形,靜待可能到來的行人撞擊。
速度傳感器探測到突變的負值加速度,並將該信號傳遞給ECU。安全帶開始預張緊;安全氣囊起爆,以200公裏/小時的初速度膨脹,但其膨脹充氣的速度迅速衰減。發動機下沉、轉向管柱潰縮;三點式安全帶完全張緊,將乘員牢牢固定,但頭部還是撞在已經不再漲大的氣囊上。
動能沒有被摩擦、製動和車身前部的變形完全耗盡,而是繼續沿著前縱梁、上橫梁等組成的框架結構向地板骨架和側麵框架擴張。在動能的傳遞過程中,車頂的天窗也如春風掠過的水波般起伏飄蕩。
在(zai)人(ren)類(lei)眨(zha)動(dong)眼(yan)睛(jing)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),上(shang)述(shu)的(de)正(zheng)麵(mian)碰(peng)撞(zhuang)事(shi)故(gu)可(ke)以(yi)完(wan)整(zheng)地(di)發(fa)生(sheng)一(yi)次(ci),安(an)全(quan)氣(qi)囊(nang)的(de)起(qi)爆(bao)充(chong)氣(qi)可(ke)以(yi)發(fa)生(sheng)三(san)次(ci)。五(wu)一(yi)前(qian)夕(xi),清(qing)華(hua)大(da)學(xue)汽(qi)車(che)工(gong)程(cheng)係(xi)的(de)黃(huang)世(shi)霖(lin)教(jiao)授(shou)和(he)周(zhou)青(qing)教(jiao)授(shou)詳(xiang)細(xi)描(miao)述(shu)了(le)正(zheng)麵(mian)碰(peng)撞(zhuang)的(de)過(guo)程(cheng),並(bing)揭(jie)示(shi)被(bei)動(dong)安(an)全(quan)裝(zhuang)備(bei)設(she)計(ji)、使用存在的四大矛盾。
●矛盾之一:最有效與最易被忽視
安全帶是第一安全裝備,但也最易為人們所忽視。
清華大學汽車工程係黃世霖教授告訴記者,係安全帶與不係安全帶的乘員在車禍中的死亡比例為1:10。如果乘員未係安全帶,在35公裏/小時的車速下發生正麵碰撞,乘員將撞破風擋玻璃。但是,劣質安全帶也可能“殺人”。導向環開裂,可能割破安全帶;坐椅背向後倒傾,使人從安全帶下方滑脫,可能導致雙腿傷害。
清華大學汽車工程係周青教授還強調,吸能和轉移能量是在碰撞後減輕傷害的兩個主要辦法。安全帶不會給事故增加能量;氣囊依賴化學爆炸及時展開,為事故增加了能量。
●矛盾之二:軟與硬
如果是枕頭墊在頭部,發生碰撞時一定沒有保護作用。周青告訴記者,安全氣囊需要一定的強度,沒有力就不能吸能。
整個碰撞過程在100毫秒內完成,氣囊必須在10-30毫秒內展開並到位,化學爆炸是唯一有效的手段。初始階段,氣囊的展開速度非常塊,可達到200公裏/小時,但遞減的速度也非常快。
如果乘員距氣囊的起始位置不足20厘米,則可能被氣囊擊傷;如果二者相距超過50厘米,且乘員在氣囊全部展開前與其接觸,才能獲得最好的保護。
●矛盾之三:輕與重
輕量化的趨勢已成為汽車設計、製造的必然方向。但是車身質量的輕與重卻直接帶來了安全的矛盾。
車身的質量輕,動能低,緊急製動性能更好,對整個交通群體更加安全。但是,質量輕的車身高速穩定性和抗側風性稍差;在相同設計水平、車身尺寸的前提下,與較重的車發生碰撞,較輕的車內乘員受重傷幾率較高。
●矛盾之四:承受減速度與變形吸能
承受過大的減速度和變形導致的乘員艙空間被積壓過多都可能導致乘員受傷。
清華大學汽車工程係周青教授說,碰撞的瞬間,合理的結構設計和材料選擇可以誘發軸向彎曲———薄bo壁bi金jin屬shu管guan件jian如ru同tong手shou風feng琴qin風feng箱xiang般ban順shun次ci折zhe疊die,達da到dao消xiao耗hao能neng量liang的de目mu的de。如ru果guo車che身shen過guo於yu堅jian硬ying,當dang然ran可ke以yi承cheng受shou很hen大da的de減jian速su度du,但dan無wu法fa發fa生sheng變bian形xing而er吸xi能neng。[page_break]
●鏈接
200公裏時速撞擊也能不受傷
所謂被動安全,就是在發生碰撞後控製動能,使動能對車體、對乘員、對行人的衝擊力在可以容忍的範圍內。在降低衝擊與乘員艙完整之間取得平衡,使乘員盡可能少吸能。
據介紹,當車頭發生碰撞,車輛的前部結構會在100毫秒內逐次進入積壓變形。由質量與速度決定的動能將被各個環節所分解,包括被撞物的變形、路麵摩擦、製動摩擦、車體變形、乘員保護係統(坐椅、安全帶、氣囊)以及乘員本身的變形。其中,能夠被控製的僅有車體變形和乘員保護係統的變形。
主流的保護理念是車體變形,乘員保護係統多吸能;減少對乘員艙空間的侵入;乘員本身盡可能少吸能,受傷為可恢複傷,而非致命或致殘。此外,發動機罩、發動機罩鉸鏈、前翼子板支架、雨刷支座、發動機罩、前保險杠的預變形可以顯著減少對行人的傷害,特別是對行人頭部、腿部韌帶和半月板的傷害。
從技術上考慮,即使在200公裏/小時的速度下發生碰撞,做到完全保護乘員不受傷害都是可行的,隻是成本過高。