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1、提高汽车使用安全的研究1摘要汽车安全是一个永恒的话题， 随着汽车保有量的增多， 交通事故率也节节攀升，汽车的安全性逐渐成为消费者所关注的主要话题。很多消费者以为期限和只要配备了安全气囊、 ABS、安全舱结构等装置，自己的安全就万无一失了。其实不然，了解汽车的安全配置及其工作原理、正确使用这些安全配置， 是确保交通事故发生时人生安全的决定性因素。汽车各部件的好与坏将直接影响汽车行驶的安全性 , 直接关系着人们的生命安全和产财安全。关键词：汽车、主动安全技术、被动安全技术2目录摘要 41.151.251.3 VDC61.4 CCS72.182.283.1 Eye Can103.2 Cam Car1
2、04.1114.2ARTS114.3114.412 13 14 153绪论随着交通工具的现代化和绝对数量的急剧增长 , 车祸也不断增加。汽车交通事故已成为严峻的全球性社会问题。毋庸置疑 , 先进的汽车安全设施是行车安全不可缺少的保障。 所以 , 我们要从技术上入手 , 努力研究开发高性能、 高安全性的汽车 , 同时也要加强对在用汽车的定期检查 , 以便及时维修调查 , 使汽车经常处于良好的技术状况 , 以提高汽车行驶的安全性能。这里我们重点介绍汽车主动安全技术和汽车被动安全技术。 汽车的安全性是按交通事故发生的前后加以分类的。一方面是在交通事故发生之前采取安全措施 , 特别当即将发生危险状态时
3、 , 驾驶者操纵方向盘避让或者紧急制动以避免交通事故发生。汽车在通常的行驶中 , 为确保驾驶者的基本操纵稳定性 , 对周围环境的视认性和确保汽车本身的基本行驶性能 , 开发了防抱死制动系统 (ABS)、防滑驱动系统 (ASR)、主动悬架、动力转向、四轮驱动 (4WD)、四轮转向 (4WS)、灯光照明系统、刮水器、后视镜、防止车辆追尾的车距报警系统和激光雷达等。这些安全装置和技术称为主动安全系统 , 也可称为预防安全系统。 另一方面 , 为了尽量减少交通事故和司乘人员直接受害程度 , 保证司乘人员和行人的安全 , 称这种安全性为被动安全 , 也可称为冲突安全。当事故发生后 , 为了防止灾害的扩大
4、 , 包括防止火灾和使乘员能从事故车辆中解脱出来的安全装置和系统 , 称为防止灾害扩大的安全系统。4第一章汽车主动安全技术1.1 防抱死制动系统防抱死制动系统 (Anti-lock Braking System,简称 ABS)由 ABS电脑、液压装置、车轮转速传感器、制动液压管路及电器配线等组成。ABS 统对于汽车在各种行驶条件下的制动性能及制动安全尤为重要， 特是紧急制动，能够充分利用轮胎和路面之间的峰值附着性能， 提高汽车抗侧滑性能并缩短制动距离， 充分发挥制动效能， 同时增加了汽车制动过程中的可控性。 从而减少了汽车事故发生的可能性。没有安装 ABS的汽车，如果在行驶中用力踩踏制动踏板，
5、 车轮会急速降低转速，最后车轮停止转动， 但车身由于惯性依然保持向前滑动。 这种现象在车轮与路面之间发生较大的 “滑移 ”，出现这种状况时， 汽车轮胎对路面的侧滑摩差力几乎消失，于是会出现下述现象：（1）转向稳定性下降：方向盘操纵不灵，车辆尾部上翘，严重时车辆打转或出现折叠现象；（2）操纵性下降：操纵方向盘而达不到转向要求；（3）制动距离延长：超过一般的制动距离。所以，可想而知有无装设ABS系统对汽车行驶的安全性是非常重要的。1.2 驱动防滑控制系统ASR驱动防滑控制系统ABS用于防止汽车制动过程中车轮抱死， 将车轮的滑移率控制在理想的范围内，以缩短制动距离， 提高汽车制动时方向稳定性和转向操
6、纵性， 从而提高汽车行驶的安全性。 随着对汽车性能要求的提高， 不仅要求在制动过程中防止车轮抱死，而且要求在驱动过程中防止驱动轮滑转， 使汽车在驱动过程中的方向稳定性、转向控制能力和加速性能都得到提高，因此采用了汽车驱动防滑转向系统 ASR （ Aceeleration Slip Regulation ）。ASR是 ABS的完善和补充， ASR可单独设置，但大多数是与 ABS组合一起，常用 ABS/ASR表示，称为防滑控制系统。ASR主要用来防止汽车在起步、加速时车轮的滑转，保证汽车在加速过程中的稳定性并改善在不良路面上的驱动附着条件。 它可以使无差速锁的汽车在冰雪5路面和泥泞道路上起步并改善
7、其通行能力， 还可以防止在车速较高并通过滑溜路面又转弯时汽车后部的侧滑现象。总之，ASR由于防止了车轮的滑转， 便可最大限度地利用发动机的驱动力矩，保证汽车有足够的纵向力、 侧向力和操纵力， 使汽车在起动、转向和加速过程中，在滑溜和泥泞路面上、在山区上下坡过程中都能稳定地行驶， 既保证了行车安全，减少轮胎磨损和燃油消耗，又改善了汽车的驱动性能。1.3 VDC 系统VDC系统ABS/ASR系统成功地解决了汽车在制动和驱动时的方向稳定性问题， 但不能解决汽车转向行驶的方向稳定性问题。 例如当汽车转向行驶时， 不可避免地受到侧向和纵向力的作用， 只有当地面能够提供充分的侧向和纵向力时， 驾驶员才能控
8、制住车辆。如果地面侧向附着能力比较低， 就会损害汽车按预定方向行驶的能力。雨天汽车高速转向行驶时，常常侧向滑出 , 就是地面侧向附着能力不足的缘故。为解决此问题，最近汽车工业发达国家又在 ABS/ASR系统的基础上发展成汽车动态控制系统（ Vehicle Dynamics Control ，简称 VDC）。这个系统把汽车的制动、驱动、悬架、转向、发动机等各主要总成的控制系统在功能上、结构上有机地综合在一起，可使汽车在各种恶劣工况下，如冰雪路面上、对开路面上、弯道路面上以及采取规避动作移线、制动、加速和下坡等工况时，对不同承载、不同轮胎气压和不同程度的轮胎磨损都有良好的方向稳定性，表现出最佳的行
9、驶性能。 VDC的应用，在制动、加速和转向方面完全解脱对驾驶员的要求，是汽车的主动安全行驶方面的一个新的里程碑。VDC系统对转向行驶的控制主要是借助于对各个车轮的制动控制和发动机功率输出控制来实现的。 例如汽车左转弯时， 若前轮因转向能力不足而趋于滑出弯道， VDC系统即可测知侧滑即将发生，就采取适当制动左后轮的办法。若在同一弯道上，因后轮趋于侧向滑出而转向过多， VDC系统即采取适当制动右前轮的办法，维持车辆的稳定行驶。在极端情况下， VDC系统还可采取降低发动机功率输出的办法降低行驶车速， 减少对地面侧向附着能力的需求来维持车辆的稳定行驶。采用 VDC系统后，汽车在对开路面上或弯道路面上的
10、制动距离还可进一步缩短。61.4 CCS 汽车巡航控制系统CCS 汽车巡航控制系统汽车巡航控制系统（ Crusie Control System, 缩写为 CCS）就是可使汽车工作在发动机有利的转速范围内， 减轻驾驶员的驾驶操纵劳动强度， 提高行驶舒适性的汽车自动行驶装置。汽车巡航系统（ CCS）的作用是：按司机所要求的速度闭合开关后，不用踩油门踏板就可以自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后， 司机就不用再去控制油门踏板， 减轻了疲劳， 同时减少了不必要的车速变化，可以减省燃料。汽车巡航控制系统是最早开发的汽车电子控制系统之一。 这种系统使用另外的
11、车速传感器，将车速信号输入发动机控制微机， 由微机控制真空系统工作。 这种系统也要使用伺服器、 车速控制开关杆和制动踏板上的真空解除开关等， 其功能和基本系统相同。在这个系统中， 电子控制装置可根据行驶阻力的变化， 自动调节发动机油门开度，使行驶车速保持恒定。 这样既减少了不必要的车速变化， 从而节省了燃料，同时也减轻了驾驶员的负担。7第二章汽车被动安全技术2.1 、安全带汽车安全带是一种安全装置， 它能在汽车发生碰撞或急拐弯时， 使乘员尽可能保持原有的位置而不移动和转动，避免与车内坚硬部件发生碰撞而造成伤害。安全带与安全气囊一样， 都是现代轿车上的安全装置， 但是前者的历史悠久， 普及范围广
12、。看似简简单单的安全带其实并不“简单 ”。一直处在关注行车安全最前沿的通用汽车公司，通过分析大量意外事故后发现：汽车安全带不但能使人保住性命，更能在超过半数的事故中减低甚至消除驾车者、乘车者受伤的机会。 汽车发生碰撞或遇到意外紧急制动时产生的巨大惯性作用力，会使驾驶员、乘客与车内的方向盘、挡风玻璃、座椅靠背等物体发生二次碰撞， 极易造成对驾乘员的严重伤害，甚至将驾乘员抛离座位或抛出车外，而安全带能将驾乘人员束缚在座位上。发生意外时，它能有效防止二次碰撞， 并且其缓冲作用能吸收大量动能，减轻驾乘人员的伤害程度。系好安全带也是安全气囊发挥作用的一个重要条件。 因为安全气囊要发挥最大作用，对于驾乘者在撞击瞬间的身体位置、 坐姿以及动作有着极为严格的要求。否则，安全气囊展开时强大的瞬间冲击力对于头部等较为脆弱的部位， 可能造成严重的伤害， 尤其对于儿童， 这种伤害可能是致命的。 即便是最普通的三点试安全带，在撞车瞬间也可及时束住驾
