大客车安全性设计

大客车安全性=摘要>论述了提高我国大客车安全性的重要性和迫切性,以JT6124型客车为例,从制动性、操纵稳定性、视觉识别性能、驾驶区布置以及事故中、事故后安全措施等方面较全面地分析了影响大客车安全性的因素,指出应采取的具体措施。

叙词:客车安全性
设计
据统计,全世界每年因交通事故死亡的人数超过20万,加之几倍于死者的受伤者以及物质上的损失,损失是难以
估计的。

在我国,由于交通管理落后、路况差、车辆性能
差,加之混合行驶,交通事故更加频繁,满载数十人的客车倾翻事故时有发生。

近年来,我国交通事故死亡人数居世界前几位,每万辆车平均事故居大国中第一位。

交通事故已成为一个严重的社会问题。

概括交通事故的原因,不外乎人、汽车和环境三个因素。

显而易见,提高汽车的安全性能是减少交通事故的关键之一。

因此,汽车工业发达国家都非常重视汽车安全性的研究,对大型客车安全性更为重视。

下面以JT6124型豪华大客车为例,阐述大客车的安全性设计。

1主动安全措施
1.1制动性
客车制动性能是保证客车安全的最重要的基本性能,大客车须装备完整齐全的制动系统。

JT6124大客车主制动系采用德国博世公司FKX 防抱制动系统。

该系统能按照控制指令及时调节管路压力,防止车轮抱死。

应急制动系同时也作为停车制动系,采用储能弹簧制动器,能非常轻松地使车辆完全停在18.3%的坡上,按设计计算可以停稳的最大坡度为24%。

按ECE 法规和瑞典标准,整车满载只要能停在16%的坡上即为合格。

车上装备有排气制动系统,可强化客车下长坡时的安全性能。

主动安全不允许车辆制动系统发生偶然故障,而传统的单管路气压制动系统就存在这种可能性。

为此,JT6124客车在常用制动系中采用了前后轮完全独立的双管路制动系统。

为保证冬季起动的可靠性,在系统中还装置了防冻阀。

1.2操纵稳定性
汽车能否按驾驶员的意志迅速、可靠地动作的性能就是操
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纵稳定性。

在整体布置设计时保证JT6124客车具有适当的不足转向特性,使该车具有良好的曲线行驶能力。

目前,国内公路交通十分繁杂,停车频繁,驾驶员容易疲劳,特别是车辆行驶在软路面或在轮胎损伤的情况下,充足的转向力对提高安全性非常必要。

该车选用引进德国技术生产的ZF转向器和转向叶片油泵,性能先进,工作可靠。

此外,还研究了欧洲大客车转向操纵系统杆系布置和空气悬挂推力杆导向系统并进行了设计。

稳态回转试验表明,当横向加速度为0.49m/s2时,侧倾角只有3b左右(标准限值为6b)。

JT6124客车轴距6400mm,介于欧洲和日本同类客车之间,前轮距2000mm,后轮距1800mm。

这些数据是国内客车中最大的。

空气悬挂系统前后气囊中心距比进口的/日野0、/三菱0等空气悬挂大客车气囊中心距(一般约850~950mm)大得多(约240~570mm)。

所以整车稳定性和抗侧翻性比日本车好,基本达到欧洲客车水平。

1.3轮胎
日本道路公司对名神高速公路上发生的汽车事故进行的调查表明,轮胎故障约占20%,特别是在车速较高时,轮胎故障对发生事故有直接的危险。

JT6124客车最高车速达100km/h以上,适宜在良好公路上长时间以较高车速运行,在这种情况下胎内温升很快。

钢丝帘线子午线轮胎具有低发热性、良好的耐磨性、耐扎性和较小的滚动阻力,特别适于在重负荷和高速行驶的客车上使用,日本从70年代中期就开始正式使用。

为了节约燃料,提高安全行驶能力,JT6124客车选用11.00R20钢丝帘线子午线轮胎。

1.4视觉识别性能和驾驶室布置
提高安全性与能否给驾驶员提供一个良好的工作环境有着直接的关系。

客车行驶时,常出现会车、超车等情况,迫使驾驶员双眼随时离开道路前方。

如果客车以80km/h速度行驶,那么眼光离开道路前方1s,客车就已经前进了22m。

如果在此期间出现突变情况,就有可能发生事故。

因此,对视野、仪表和各操纵件、座椅等进行精心研究,使驾驶员眼光离开前方道路的时间尽量少,无疑对减少事故具有重要意义。

(1)驾驶视野
无论是美国FMVSS标准,ECE标准,还是日本安全法规无一不对前方视野给予了高度重视。

JT6124客车设计了超大型全景夹胶安全风窗玻璃,从平整度、透明度各方面基本达到了国外水平;两侧设有大型后视镜和下视镜。

因为该车地板较高,驾驶员从车内经后窗玻璃观察车后情况比较困难,设置了后视倒车电视监视系统,驾驶员可从电视屏上直接看到车后情况,并可以估计行人或障碍物离车的距离。

风窗玻璃上沿制作有绿色带,并设有遮阳卷帘,以防止阳光使驾驶员眩目。

(2)仪表、操纵件布置及座椅
驾驶区按人体工程学要求做了细致的布置。

从1B1模型的对比分析研究得到人与仪表、各种操纵件、按钮、操作开关的最佳相对位置。

数十个按钮操作开关按使用频率分类排列,尽量使常用件放在最佳使用位置。

仪表设计的指导思想是仪表本身性能先进,同时使驾驶员最容易观察判断。

因此设计各仪表指针在中间(绿色带)位置时表示各表处于正常情况,驾驶员不需要看清具体数字,指针进入红色带或偏向一边,就意味着不正常。

另一特点是仪表数字采用透过式照明,夜间灯一亮数字由白变绿,不仅美观,而且非常醒目。

表上数字大小和字体排列均参照国外众多先进仪表精心设计,目的是使驾驶员一目了然,同时仪表深凹在仪表板下,基本上避免了反光。

仪表板上的报警显示和蜂鸣器的配置也体现了上述指导思想。

蜂鸣器不可太多。

各报警信号做成隐蔽式的,报警时显示清晰的标准图案。

而且将这些图案布置在驾驶员最为注目的地方,使驾驶员能迅速而容易地获悉报警内容。

驾驶员座椅可作前后、仰俯和靠背角度的调整,高低方向可按驾驶员体重变刚度调整。

座椅靠背采用专门研制的高回弹泡沫,保证驾驶员长途行车不疲劳。

(3)视野的恢复
研制了超大型刮水器,刮片长度1m。

这是目前国内最大的刮水器,刮刷范围大,完全能保证雨天行车时安全视野的要求。

此外还相应配备有洗涤器。

风窗玻璃设计有暖风除霜设备,防止冬季结霜影响视野。

前照灯四灯制,防眩目。

所有车外灯光参考国外同类大客车设计,其颜色、安装位置、光度及配光等各方面完全符合国标有关规定。

2被动安全措施
大客车被动安全性,一般指发生事故时使车内的驾驶员和乘客的危害降低到可接受的程度,也就是使/第二次冲击0带来的伤害减到最低。

早在70年代初,大客车被动安全问题的研究在欧洲即被关注,现在各国对这个问题的研究更加深入和广泛了。

在我国,大客车被动安全问题的研究开展得不够广泛、深刻和系统,还没有给以足够的重视。

JT6124型客车针对碰撞、倾翻、着火等事故采取了一些措施,大大提高了其被动安全性。

2.1车身结构
当车辆发生倾翻等交通事故时,要减轻人员伤亡,要求车身变形后仍能使乘客有足够的/生存空间0。

事故表明,由于大客车车身骨架强度不够,导致翻车过程中车身解体所造成的伤亡是最为严重的。

车身局部断裂或车顶和立柱弯曲塌陷会使车内/生存空间0压缩,给乘员带来严重伤害。

JT6124大客车合理设计了车身结构强度,尤其是加强了客车顶部、立柱、乘客门处的强度及整体刚度。

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2.2座椅及安全带
(1)座椅强度
强度好的座椅在发生事故时也能给乘员提供/生存空间0。

对安全性而言,大客车座椅的强度主要是指座椅与车体的固定强度和座椅骨架强度。

如果在客车发生碰撞、倾翻等事故时,座椅固定不牢或座椅骨架变形、断裂,将导致严重后果,甚至发生连人带椅全部挤压到客车前部的恶性事故。

大客车座椅在设计时必须保证其达到强度要求:当座椅靠背上横梁中点承受一个水平向后相对于座椅/尺0点为373Nm 的力矩的载荷时,座椅骨架不应变形损坏;大客车座椅固定强度设计考核的标准是通过座椅质心沿水平向前或向后加载到座椅总成重量的20倍时,座椅总成与客车车身不应分离。

JT6124大客车座椅在强度上做了很大改进。

(2)设置大客车座椅安全带
一般,解决大客车恶性交通事故的被动安全性问题,使用座椅安全带是最为简单、方便、经济有效的途径,世界上几个重要安全法规都对安全带的设置作了规定。

目前,出于经济和使用方便考虑,大客车一般只在驾驶员座椅设三点式安全带(肩腰连续带),乘客座椅则设二点式安全带(腰带)。

从使用效果看基本能满足安全性要求。

但装三点式安全带对乘员的保护更为有利。

为了使座椅安全带有效地发挥保护作用,JT6124客车采用了使其动作效果最佳的安装方法。

在设计固定点时注意织带承受高拉力时,乘客不会承受过大的压力,以至造成对人体尤其是敏感部位的损伤;尽最大可能减少肩带与乘员颈部的接触;为防止安全带从肩部滑脱,使肩带处于比较直立的位置。

由于大客车座椅相对较高,加上大客车横向布置4~5个座位,因此该客车安全带装在座椅的框架上,这不仅要求安全带的安装部分须有足够的强度,座椅框架也必须有足够的强度。

一般,三点式安全带的固定点应接近座椅座垫支架和靠背骨架的交点处;两点式安全带总成能承受22260N 的拉伸载荷,承载时安全带总成的移动量应小于250m m,各部件包括座架上的连接件均不得损坏。

2.3安全玻璃
普通玻璃质脆易碎,破碎后形成的尖角碎片极易伤人。

随着大客车行驶速度不断增长,撞车事故越来越多,从而对大客车玻璃安全性能的要求也越来越高。

从安全性出发,大客车玻璃必须有足够的强度,同时还要求当玻璃破碎时不会形成尖角碎片,即使发生撞车等事故时,乘员撞到玻璃上也尽可能不致使其受到重大伤害。

根据国标要求汽车门窗必须使用安全玻璃。

目前大客车主要用钢化玻璃、区域钢化玻璃及夹层玻璃。

JT6124客车采用的是夹层玻璃。

夹层玻璃是由单层或多层玻璃板与多层或单层透明塑料膜粘接而成。

一般汽车用夹层玻璃是在两层薄片玻璃间夹一层透明塑料膜。

夹层玻璃破碎时,破碎状态与钢化玻璃截
然不同。

夹层玻璃破裂局限于冲击点周围,裂纹呈蛛网状,冲击点以外大部位区域不出现小裂纹,所以不会防碍驾驶员视野;由于有软性中间层,破碎的玻璃被粘在塑料层上,从而可保证使用中的安全性。

在欧美等国,法律规定大客车前风窗玻璃必须采用夹层玻璃,我国大客车也越来越多采用夹层玻璃。

2.4车内软化
客车车内软化对减少和防止/第二次冲击0对驾驶员和乘客带来的伤害起很大作用。

客车车内应在所有能触及的部位采取软化措施和圆角结构。

高档客车采用真空吸塑仪表台,广泛应用工程塑料,不仅美观,而且全面软化;地板铺设地板胶或地毯;座椅的任何使用部位均不得有可能对乘员造成伤害的凸起或尖棱;大量使用塑料件,扶手、拉手采用聚氨酯自结皮泡沫软化。

JT6124客车内顶、侧壁采用毛涤等混纺长毛绒(绒高约3mm)作内饰面料,将毛绒面料粘贴在木质层板上,具有很高的装饰性和良好的缓冲性能。

2.5防火安全
大客车撞车、倾翻时,容易起火,造成更大的伤害,因此JT6124客车在设计制造时采取以下措施:
(1)电器线路布置尽量远离车身锐角部分及排气管等火源处,防止短路;穿过车身结构时加防护套;多使用保险丝等线路保护装置。

(2)燃油箱箱体具有足够的强度和刚度,安装牢固并有橡胶垫缓冲;燃油箱前端距车身最前端不小于600mm,其四周距排气管道不小于300mm,加油口布置在车厢外;用柴油时,其与车门门框的距离不小于500m m;燃油箱完全翻倒时,只允许燃料通过加油孔盖处有点滴流出。

另外,燃油箱四周与车身应留有足够距离,当车辆碰撞时,油箱与周围骨架尽量不发生碰撞,油箱下部车身还不能封闭,保证一旦燃油箱泄漏,可排在车下;排气管距四周保持一定距离,管口不应朝向车身右侧,出口的位置应能使废气排出车身裙边外。

(3)有些较轻的事故,仅仅由于座椅及乘客区内装饰材料很易着火,并散发出有毒有害物质,成为灾难性事故。

因此,JT6124客车在安全性设计时考虑了防火阻燃,客车座椅以及内饰材料使用不燃材料,尽量选用阻燃防火性能好的材料。

2.6其它措施
¹按规定设置了灭火器,并有一台灭火器靠近驾驶员座椅;º在左侧设有安全门,同时设开启警报装置,安全门内外设应急开关把手;»车内多处备有手锤可击碎玻璃,在紧急情况下,大客车侧窗、后窗等都可以作为安全出口;¼采用封闭式行李架或设置行李架保护网,尽量避免物品从行李架上掉下来砸伤乘客。

相信,只要认识到大客车安全的重要性,在设计制造时采取相应的技术措施,就能使我国大客车的安全性大大提高。

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