安全技术(2).ppt

主动安全性定义在交通事故发生之前的安全性，主要涉及汽车的动力性、操纵稳定性及汽车的舒适性、制动性以及灯光、视野等方面，称为汽车的主动安全性。研究的目的防止和减少交通事故的发生，涉及的安全性措施，如发生危险状态时，驾驶者采取操纵方向盘进行避让或者进行紧急制动。在汽车正常行驶时，确保操纵稳定性、对周围环境的视认性和基本行驶性能的措施等被称为主动安全性措施，涉及的安全装置，如防抱制动系统、防滑系统、主动悬架、四轮驱动、动力转向、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成为主动安全系统或预防安全系统。,4、主动安全性,被动安全事故发生后的安全性，主要涉及汽车结构安全性及司乘人员的保护性安全性，这些成为汽车的被动安全。研究的目的尽量减小事故发生后司乘人员和行人直接的受害程度，涉及的安全性措施和装置，如汽车安全结构（车身、车架、座椅转向机及内装饰等）、司乘人员保护系统（安全带，安全气囊），防止火灾扩大和使司乘人员能够迅速从事故汽车中解脱出来的安全系统等称为被动安全性措施和系统。,5、被动安全性,先进安全汽车可望在本世纪初进入实用阶段。预防安全技术事故防止技术冲突时减轻危害程度的技术撞车后防止灾害扩大的技术,6、先进安全汽车的安全技术包括四个领域,第3章,1、汽车行驶安全性有哪些方面的要求,制动性能、操纵稳定性、动力性、通过性。,2、汽车制动性的评价指标有哪几项,1）制动效能2）制动效能的恒定性3）制动时的方向稳定性,制动效能制动减速度与制动距离。,制动效能的恒定性热稳定性与水稳定性。热稳定性指抗热衰退性,4、车轮抱死顺序对方向稳定性有什么样的影响,前轮先抱死滑移，汽车还可以处于稳定状态，但是汽车失去转向能力。后轮先抱死滑移，汽车将会发生甩尾，这时汽车处于不稳定状态。,前轮先抱死滑移,前轮先抱死滑移，后轮滚动，假设转向盘不动。前轴受到侧向外力的作用，将发生侧滑，瞬时转弯中心为O，质心C将作用一个与前轴侧滑方向相反的离心力Fj，Fj可以阻止或者减弱侧滑。因此汽车处于稳定状态，但是汽车失去转向能力,后轮抱死滑移,汽车前轮滚动，后轮抱死滑移。在侧向外力作用下，后轴将发生侧滑。在质心C将作用一个与前轴侧滑方向相同的离心力Fj，Fj加剧侧滑，侧滑反过来又增大凡，汽车将会发生甩尾，这时汽车处于不稳定状态。,,制动时会发生载荷向前转移现象，因此后轮容易抱死。如果改变前、后轴的制动力分配，可达到前轮先抱死的目的。经常行驶在山区的车辆，更希望制动时不丧失转向能力，所以不希望前轮先抱死。,6、道紧急制动且只有前轮抱死的运动情况,由于前轮的侧向附着力基本为零，无法进行正常的转向操作，汽车的运动路线与驾驶员操作无关而沿弯道切线方向滑行。,7、弯道紧急制动且全部车轮抱死的运动情况,由于此时前、后轮侧向附着力都接近于零，汽车完全失去操纵性和方向稳定性，即一面做与驾驶操作无关的不规则运动；一面沿弯道曲线的切线方向滑行。,8、操纵稳定性的评价,汽车操纵性的破坏常常会引起侧滑或翻车；汽车的侧滑有时也会导致操纵失灵。汽车在行驶过程中总会受到外界干扰，会产生运动参数的变化。如果这一干扰消失之后，车辆的运动参数能恢复到原来的状态，即为稳定的。如受干扰后，运动参数偏差增加很快，以至于无法控制，则汽车的运动是不稳定的，很可能因此而引起交通事故。,操纵稳定性的评价,汽车操纵稳定性的评价指标稳态、瞬态转向特性，保持直线行驶的能力等。,9、汽车操纵稳定性的影响因素,从车辆方面考虑1汽车总质量大小、转动惯量及轴荷分配；2轴距与轮距；3悬挂系统的导向机构；4前轮定位参数；5轮胎的侧偏特性；6转向盘的力特性及转向系的刚度；7车辆空气动力学特性；8车轮动平衡、路面摩擦系数等。,轮胎侧偏特性,轮胎的侧偏特性是指侧偏力及回正力矩与侧偏角的关系。,侧偏力和侧偏角的关系,侧偏力和侧偏角的关系曲线表明在小侧角的区域侧偏力大致与侧偏角成比例增加。在侧偏角a0处的斜率称为侧偏刚度k,侧偏刚度是决定操纵稳定性的重要参数，为保证汽车在高速下直线行驶的稳定性，轮胎应具有较高的侧偏刚度。,13、制动时汽车的方向稳定性指的是什么,（1）汽车左右车轮，特别是前轴左右车轮制动器制动力不相等。（2）悬架系统与转向系统运动学上的不协调。（3）汽车质心位置的左右不对称。,汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力。,14、引起制动跑偏的原因有那些,15、什么叫汽车的操纵稳定性,汽车的操纵稳定性包含相互联系的两个部分一是操纵性；二是稳定性。操纵性是指汽车能够确切地响应驾驶员转向指令的能力，稳定性是指汽车受到外界扰动（路面扰动或突然阵风扰动）后恢复原来运动状态的能力。,16、稳态转向特性有哪几种类型，各有什么样的行驶特点,稳态转向特性有三种类型不足转向特性、中性转向特性和过多转向特性。在等速圆周行驶下，随着车速的增大，不足转向特性汽车转向半径增大；中性转向特性汽车转向半径不变；过多转向特性汽车转向半径减小。操纵稳定性良好的汽车应具有适度的不足转向特性。,18、转向盘的力特性及转向系的刚度,转向系的功能大体可分为两部分，1、驾驶者通过转向盘控制前轮绕主销的转角来操纵汽车运动的方向。2、凭借转向盘的反作用力，将整车及轮胎的运动、受力状况反馈给驾驶者，即“路感”。要保证操纵稳定性中必须有良好的路感。,20、平视显示HUD）系统,可以将相关信息反映在风窗玻璃上，并带有声音输出，特别易于引起驾驶员的注意和观测。,平视显示HUD）系统,,21、对操纵稳定性影响的前轮定位参数有哪些,1）主销内倾2）主销后倾3）前轮的外倾和前束,22、为什么说现代汽车高速化、急转向工况要求前轮外倾角减小甚至为负值,前轮外倾角减小，车轮前束减小。,因为高车速转向时，离心惯性力增大，车身向外倾斜加大，产生更大的正外倾，使外侧悬架超负载，加剧外侧车轮的变形，使外侧车轮半径小于内侧车轮半径。因而内、外侧车轮在滚动的同时将发生滑动，这不仅使轮胎磨损加剧、行驶阻力增大。,23、转向驱动轮侧偏后有怎样的转动效应,侧偏后，L1、L2不再相等，切向反力（驱动力）对各自主销形成的力矩也不相等，其差值将对前轮形成转动效应，数值为MFr2L2-Fr1L1，其方向与转向驱动轮的偏转方向相反，力图使其回正。,右转时，车架向左倾，L2〉L1,25、什么是侧倾角刚度，采用什么装置增大侧倾刚度,车身侧倾时（车轮保持在地面上），单位车身转角下，悬架系统给车身总的弹性恢复力矩。CφMs/φ,采用横向稳定杆增大侧倾刚度,26、转向系统的刚度的变化对汽车的转向特性有何影响,在一定转向盘转角下，转向系刚度低，前转向轮的变形转向角大，前转向轮转角相对变小，增加了汽车的不足转向趋势；反之，若刚度大，则不足转向趋势小。,27、安全轮胎技术的形式有哪些,1、采用有气密层和密封胶的现行防漏轮胎；2、轮胎跑气后尚能行驶一段距离的轮胎扎扁跑路系统；3、把轮胎、轮辋和支撑环统一考虑的泄气保用系统。,泄气保用系统最有效，出现轮胎漏气而停车事故次数比普通的非防漏轮胎减少了85％。,28、汽车行驶的平顺性有何含义,汽车行驶的平顺性，又称为乘坐舒适性是指汽车在正常行驶中能保证乘员不致因车身振动而引起明显不舒服和疲劳的感觉，主要根据汽车乘员的舒适程度来评价。,（1）横向振动，由于悬架和轮胎在横向有弹性，所以车桥总成相对于车身在横向也有振动。（2）前轮绕主销的角振动，汽车在行驶时，前轮以主销为轴的左右振动称为绕主销的角振动θ。（3）前桥绕汽车纵轴线的角振动，前桥在垂直平面内，绕其中点的角振动称为前桥绕汽车纵轴线的角振动，φ为其振动角位移。,29、汽车前轮摆振主要由哪几个方面的振动,指在汽车上设置特有装备或考虑一定的特殊要求，如照明设备、声响报警装备、驾驶员的直接和间接视线，便于驾驶员能掌握汽车的运行状况和道路状况，做出正确判断以减少交通事故的能力。,30、汽车感觉安全性指的是什么,31、提高和改善汽车视野的措施车身设计时要采取什么措施,（1）扩大风窗玻璃的有效透明区的面积；（2）减小风窗立柱的投影长度；（3）对于载货汽车，尽量减低发动机盖的高度和伸出的长度。,32、汽车操纵安全性指的是什么,汽车操纵安全性指对驾驶员周围的工作条件做出优化设计，降低驾驶员工作时的紧张感，以提高驾驶安全性，减少交通事故发生的能力。要求驾驶操纵机构的布置要符合人机工程学要求，便于操纵，以减少驾驶员驾车的疲劳。,33、汽车H点指的是什么,H点是实车测得的人体躯干与大腿相连的旋转点“胯点”位置。当H点三维人体模型按规定的步骤放在汽车座椅中时，人体模型上左右两H点标记连接线的中点即为汽车的实际H点。,汽车被动安全性可以分为汽车外部安全性和车内安全性。汽车外部安全性从减轻在事故中汽车对行人、自行车和摩托车乘员的伤害方面提高汽车被动安全性的能力，决定汽车外部安全性的因素有发生碰撞后汽车车身变形的状态；汽车车身外部形状。,一次碰撞汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞为一次碰撞；二次碰撞一次碰撞后汽车的速度下降，车内驾驶员和乘员受惯性力的作用继续以原有的速度向前运动，并与车内物体碰撞，称为二次碰撞。,2、汽车碰撞分为一次碰撞和二次碰撞，其含义分别是什么,主要包括安全车身结构和乘员保护系统两大类。安全车身结构为了减少一次碰撞带来的危害乘员保护系统为了减少二次碰撞造成的乘员损伤或避免二次碰撞。,3、车辆的被动安全系统主要包含哪两大类,（1）必须尽可能地缓和吸收车辆及乘员的运动能量，以缓解乘员受到的冲击；（2）在确保乘员的有效生存空间的同时，还必须保证碰撞后乘员易于逃脱和容易进行车外救护。,4、为了提高汽车的被动安全性，把碰撞的不良后果减轻到最低程度，汽车外部设计应具有哪些功能,5、车身的碰撞安全措施有哪些,车身的碰撞安全措施汽车结构中加的缓冲与吸能装置，保证汽车有良好的能量吸收持性。（1）汽车的前后部结构要尽可能多地吸收撞击能量，使作用于乘员上的力和加速度降到规定的范围内；（2）控制受压各部件的变形形式，防止车轮、发动机、变速器等刚性部件侵入驾驶室。,6、车身结构上应采取的被动安全措施,1、前保险杠目的是减轻一次碰撞的伤害程度。在发生低速碰撞时，既能够对行人起到保护作用，又能避免汽车重要部件的损坏，减少了因撞车造成的维修费用。最初保险杠被设计成刚性的，现在多采用吸能保险杠。,车身结构上应采取的被动安全措施,2.后保险杠用于车身后部的防撞装置，减轻倒车时对行人的碰撞伤害、与障碍物碰撞以及其他车辆碰撞时保护车身后部。所用材料同前保险杠。,车身结构上应采取的被动安全措施,3.侧围保险杠用于车身侧面的防撞装置，防止会车时及与侧面障碍物之间的擦伤，减轻侧面碰撞冲击，所用材料同前保险杠。,车身结构上应采取的被动安全措施,4.减轻撞击行人的弹性装置在发动机上部及前风窗玻璃周围布置弹性材料，减轻行人撞击后再次冲击的程度。5.吸能车架结构利用车架的变形来吸收碰撞能量，保证乘员必要的生存空间。在边梁上设置凸、凹台。,车身结构上应采取的被动安全措施,6.翻车安全对策在车辆行驶中，驾驶员由于紧急情况而急打转向盘等会导致车辆翻车，为确保乘员有足够的生存空间，主要措施有（1）加强车顶纵梁及立柱的强度和刚度，这些措施在侧面碰撞防护中同样有效（2）在车顶设置翻车保护杠,汽车座椅安全带的作用是将乘员的身体约束在座椅上，在汽车发生碰撞时，避免乘员飞离座椅与汽车内饰件发生剧烈的二次碰撞，使伤亡减到最低的程度。由织带、带扣、卷收器和长度调节器组成。三点式安全带。,7.座椅安全带的作用是什么，安全带由哪几部分组成，现在常用哪种类型的安全带,当汽车遭受碰撞导致减速度急剧变化时，气囊迅速膨胀，在驾驶员或乘员与车内构件之间铺垫一个气垫，利用气囊排气节流的阻尼作用来吸收人体惯性力产生的动能，从而减轻人体遭受伤害的程度。,8、安装气囊系统SRS的功用,碰撞传感器、气囊组件及安全气囊ECU、防止误爆与线路连接诊断机构等组成。,9、安全气囊系统主要由哪几部分组成,10.气囊后加排气孔的目的是什么,12、安全气囊系统电控单元,安全气囊的电控单元是安全气囊系统的核心部件，其安装位置依车型而异。主要有专用中央处理单元ECU、备用电源电路、稳压电路、信号处理电路、保护电路、点火电路和检测电路等组成。,14、下列隔绝一次碰撞影响的防伤机构的原理,15、下列隔绝一次碰撞影响的防伤机构的原理,（1）吸能转向盘（2）能量吸收式转向管柱，采用波纹管式、网格式、装有钢球的双层管式等防止伤害驾驶员的结构措施。,16、转向系保护驾驶员免受二次碰撞伤害的方法有哪些,在汽车制动过程中，自动调节车轮的制动力，防止车轮抱死滑移，从而获得最佳制动性能（缩短制动距离、提高方向稳定性、增强转向控制能力），减少交通事故。,1、ABS防抱死系统有什么功能,当制动踏板力（或制动分泵压力）P较小时，地面制动力Fx可以克服制动器制动力Fμ而使车轮继续滚动，此时Fx＝Fμ，Fxmax＝F＝Fz。Fμ＞Fxmax＝F＝Fz时，车轮抱死滑移。,2、地面制动力与车轮的最大附着力有什么关系,3、什么是车轮滑移率S，如何影响车轮的制动状态,V－车速（车轮中心纵向速度，m/s）；Vw－轮速（车轮瞬时圆周速度，vw＝rω，m/s）；r－车轮半径（m）；ω－车轮转动角速度（rad/s）。当v＝vw时，滑移率S＝0，车轮自由滚动；当vw＝0时，滑移率S＝100，车轮完全抱死滑移；当v＞vw时，滑移率0＜S＜100％，车轮既滚动又滑动。滑移率越大，车轮滑移程度越大。,4、防抱死制动系统ABS由哪些部分组成,ABS系统通常由车轮速度传感器、液压控制单元（液压调节器、制动压力调节器）和电控单元ECU等组成。,6、制动压力调节器的作用是什么,压力调节器安装在制动系总缸与车轮轮缸之间，接受并执行电子控制装置的指令，使制动轮缸或气室能实现压力增高、压力保持或压力降低。现代轿车常用液压式制动压力调节器。循环式制动压力调节器电磁阀直接控制制动压力。可变容积式制动压力调节器电磁阀间接控制制动压力。,7、ABS的工作过程是怎样的,在制动时，车轮转速传感器测量车轮的速度，如果一个车轮有抱死的可能时，车轮减速度增加很快，车轮开始滑转。如果该减速度超过设定的值，控制器就会发出指令，让电磁阀停止或减少车轮的制动压力，直到抱死的可能消失为止。为防止车轮制动力不足，必须再次增加制动压力。在自动制动控制过程中，必须连续测量车轮运动是否稳定，应通过调节制动压力（加压、减压和保压）使车轮保持在制动力最大的滑转范围内。,8、防抱死制动系统ABS的优点,（1）缩短制动距离。ABS能保证汽车在雨后、冰雪及泥泞路面上获得较高的制动效能，防止汽车侧滑甩尾（松散的沙土和积雪很深的路面除外）；（2）保持汽车制动时的方向稳定性；（3）保持汽车制动时的转向控制能力；（4）减少汽车制动时轮胎的磨损。ABS能防止轮胎在制动过程中产生剧烈地拖痕，提高轮胎使用寿命；（5）减少驾驶员的疲劳强度（特别是汽车制动时的紧张情绪）。,9、简述三位三通电磁阀式液压调节器ABS控制过程,常规制动保压控制降压控制升压控制,10、ASR系统防止驱动轮在驱动时打滑的控制方式有哪些,发动机功率控制在汽车起步、加速时，ASR控制器输出控制信号，控制发动机输出功率，以抑制驱动轮滑转。常用方法有辅助节气门控制、燃油喷射量控制和延迟点火控制。驱动轮制动控制直接对发生空转的驱动轮加以制动，反映时间最短。普遍采用ASR与ABS组合的液压控制系统，在ABS系统中增加电磁阀和调节器，从而增加了驱动控制功能。同时控制发动机输出功率和驱动轮制动力防滑差速锁（LSDLimited-Slip-Differential控制,11、ASR系统与ABS系统有什么异同,相同之处都通过控制车轮上的力矩ABS制动力矩；ASR驱动力矩，而将车轮的滑移率或滑转率控制在理想范围内。都要求系统具有快速反应能力，以适应地面附着力的变化。都要求系统具有较高的控制精度，以免引起汽车及传动系统的振动。不同之处ABS对所有车轮均可进行控制，而ASR系统只对驱动车轮进行控制。ABS控制起作用阶段是在制动过程期间；而ASR控制阶段是在汽车驱动期间尤其是在起步、加速、转弯等过程中。ABS控制期间，各车轮之间的相互影响不大，而ASR控制期间，由于差速器的作用会使驱动车轮之间产生较大的相互影响。,半主动悬架就是指可以根据汽车运行时的振动及工况变化情况，对悬架阻尼参数进行自动调整的悬架系统。一般都采用调节减振器的阻尼，使阻尼系数在几毫秒内由最小变至最大，使汽车振动频率被控制在理想的范围内。半主动悬架为无源控制，在汽车转向、起步及制动等工况时，不能对悬架的刚度和阻尼进行有效的控制。,12、什么是半主动悬架，它如何调整悬架的参数,全主动悬架简称主动悬架，是一种有源控制悬架，所以它包括有提供能量的设备和可控制作用力的附加装置。它可根据汽车载质量、路面状况振动情况，行驶速度、起动、制动、转向等工况变化时，自动调整悬架的刚度和阻尼以及车身高度，从而能同时满足汽车行驶平顺性和稳定性等各方面的要求。根据悬架介质的不同，又可分为油气式主动悬架和空气式主动悬架两种。,13、什么是全主动悬架，它如何调整悬架的参数,电子控制动力转向系统根据车速、转向情况等对转向助力实施控制，使动力转向系统在不同的行驶条件下都有最佳的放大倍率；在低速时有较大的放大倍率，可以减轻转向操纵力，使转向轻便、灵活；在高速时则适当减小放大倍率，以稳定转向手感，提高高速行驶的操纵稳定性。,14、从汽车安全的角度看，电子控制动力转向系统有哪些优点,电子控制动力转向系统根据转向动力源不同可分为液压式电子控制动力转向系统ElectroHydraulicPowerSteering，简称为EHPS和电动式电子控制动力转向系统ElectricalPowerSteering，简称EPS。液压式电子控制动力转向系统EHPS是在传统的液压动力转向系统的基础上增设了控制液体流量的电磁阀、车速传感器和电子控制单元等形成的。电动式电子控制动力转向系统EPS是在传统的机械式转向系统的基础上，利用直流电动机作为动力源，电子控制单元根据转向参数和车速等信号，控制电动机转矩的大小和转动方向。电动机的转矩由电磁离合器通过减速机构减速增矩后，加在汽车的转向机构上，使之得到一个与工况相适应的转向作用力。,15、电子控制动力转向系统有哪两种类型简述其组成原理,16、压力反馈控制式EHPS的反馈压力是怎样得到的转向时随车速如何变化,采用改变控制阀反作用腔反馈压力的办法改变转向手力的。在车速信号控制下，车速越高，通往控制阀反作用腔的反馈压力越高，增大了开启控制阀的阻力，转向手力也随着增加；反之转向手力减小。,17、电动式电控动力转向系统EPS系统的特点,电动机和减速器装在转向机总成内，所占空间很小，易于布置；由于用电动机作为动力装置，故不需加装液压泵及相应的管路，故障率比较低；电动机只在需要时才起动，故消耗功率小；使用的零部件体积小而且结构简单、质量小，对增加整车质量影响小；反应灵敏、迅速，转向平稳、准确，路感好；当发动机出现故障时，仍能通过蓄电池供电继续提供转向助力；,18、与一般转向系统相比，四轮转向控制系统有什么优点,在汽车低速行驶时，依靠逆向转向前、后车轮的转角方向相反，获得较小的转向半径，改善汽车的操纵性；在汽车中、高速行驶时，依靠同向转向前、后车轮的转角方向相同，减小汽车的横摆运动，使汽车可以利用高速变换行进路线，提高转向时的操纵稳定性。,19、被动安全性试验方法的类型,台架试验；模拟碰撞试验（滑车模拟碰撞试验）；实车碰撞试验。,20、侧滑试验中滑板的移动方向与前轮外倾或前束的关系,检测中若滑板向内移动，表明前轮外倾太大或负前束太大；若滑板向外移动，表明前束太大。,