汽车被动安全性

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➢ 包含所有伤害类型的碰撞事故的概率分布图:汽车 发生前碰撞的概率在40%左右。
平安的车身构造
1.车身的变形特性 正面碰撞
概率分布图:正面碰撞在汽车事故中发生频率 最高(16%)—采用适当的正面碰撞保护措施,可 明显减少因交通事故造成的人员伤亡。详细有:
正面碰撞时,车身前部构造和能量吸收及驾驶 室变形亲密相关,碰撞能量靠物件的弯曲变形来 吸收,因此在设计时,应对前部构件进展优化, 确定其最正确形状、厚度等,以进步其能量吸收 才能,使作用于乘员上的力和加速度降到规定的 范围内。
①作用和原理 ②作用:为了减轻乘员在二次碰撞中受到的伤害, 利用平安带将乘员身体与坐席牵制在一起,减少冲 击时身体位移,能有效防止乘员身体与车内构造物 相碰,从而起到一定的保护作用。 ③原理:碰撞—平安带在人体作用下产生位移—当 人体作用在平安带上的力使平安带的运动速率超过 一定的值后,锁止机构开场工作—平安带被锁紧, 不能从卷收器中继续抽出,将乘员约束在座椅上, 防止二次碰撞和被抛离座椅。
② 改进气袋的展开形式 ③ 传统:充气冲出后膨胀展开
改进:先展开后膨 胀—防止平安气囊展 开时的冲击力和膜张 力对乘员造成的伤害。
5.平安带和平安气囊比较
视频
优点
缺点
安 避免身体翻滚, 不能保护头部、颈
全 摔出车外或与车 部
带 内物体二次碰撞、
多次碰撞
只对正碰、侧碰有
气 无需有意识地完 作用,而在倾斜、
2.车身构造ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ安设计
⑥吸能车架构造:利用车架的变形吸收撞击 能量,保证乘员必要的生存空间。
⑦翻车平安对策: ⑧A.加强车顶纵梁及立柱的强度和刚度 ⑨B.在车顶设置翻车保护杠
汽车座椅平安带系统
➢汽车座椅平安带是重要的乘员保护约束系统设施 之一,在减轻碰撞事故中乘员伤害程度方面起着重 要的作用。统计数据说明,佩戴平安带使碰撞事故 中乘员伤亡率减少15%~30% 。
囊 成“佩带”这一 翻滚时不能保护乘
动作
员。
汽车座椅系统
1.汽车座椅的作用:汽车乘坐舒适性、方便性和 平安性
为人体提供良好的支撑。 座椅通过对人体提供合理的体压分布,可以有效的保 证人体在车辆行驶过程中的平衡与平稳。
驾驶员的定位系统。 通过座椅对驾驶员的定位,可以使驾驶员获得良好的 视野,并实现驾驶员对汽车操纵系统的控制。
内部平安性:包括事故中使作用于乘客的加速 度和力降低到最小,在事故发生以后提供足够 的生存空间,以及确保那些对从车辆中营救乘 员起关键作用部件的可操作性等有关措施。决 定因素包括车身变形状态、客厢强度、碰撞发 生时发生后的生存空间尺寸、撞击面积〔车内 部〕、转向系统、乘员的挽救、防火。
➢被动平安性—汽车碰撞平安性:汽车的被动 平安性常和汽车碰撞事故联络在一起。 ➢汽车碰撞分类:
后座椅安全气囊:安装在前排座椅的靠背上部
后侧或头枕后部内,保护头部(和胸部)。
3. 平安气囊相应法规
FMVSS208-乘员碰撞保护 FMVSS214-侧面碰撞保护 法 ECE R94-正面碰撞乘员保护法规 规 ECE R95-侧面碰撞乘员保护法规 GB 11551-车速为48km/h正面碰撞,假人头部伤害指
➢②增大乘员室刚度,确保乘员的有效生存空间,同 时还必须保证碰撞后乘员易于逃脱和容易进展救护;
➢③碰撞发生后,构造允许破坏,但要严格控制破坏 后的变形,防止车轮、发动机、变速箱等刚性部件侵 入驾驶室。
平安的车身构造
1.车身的变形特性
➢ 汽车的碰撞形式:前碰撞〔包括偏置碰撞和正面碰 撞〕、侧面碰撞和追尾碰撞;车撞人和翻车等。
★以到达保护驾驶员和乘员的目的。
2 平安的车身构造
➢平安的车身构造,就是利用车身的前后部的变形有 效地吸收撞击能量,降低事故时人体的减速度;同时 车室巩固可靠,确保乘员的有效生存空间。
➢从车辆的被动平安性考虑,对汽车外部设计的最根 本要求应是使碰撞的不良后果减轻到最低程度。
➢设计原则: ➢车身应与平安带、平安气囊、能量吸收式转向系等 围绕乘员的一些装置进展匹配,完成以下三个功能: ➢车身前部构件尽量吸收撞击能量,缓解乘员受到的 冲击;
平安的车身构造
2.车身构造平安设计
汽车碰撞平安性设计和改进的根本目的:合 理设计汽车的构造,车身构造方面的措施: 前保险杠:减轻一次碰撞的伤害程度-吸能保 险杠,按照吸能材料和作用原理,可分为: 阻尼型:在保险杠和车身之间加装油压或液 气阻尼元件〔阻尼器〕,通过油的粘性阻尼 力抵抗碰撞,吸收碰撞能量。 特点:能量吸收率高,车身部分变形量小, 热敏性能稳定。
实现侧面碰撞防护的指导思想:将侧碰力 有效地转移到车身具有保护作用的梁、柱、 地板、车顶及其他部件,使撞击力被这些 部件分散、吸收,从而极大限度的把可能 造成的损害降低到最小程度。
平安的车身构造
1.车身的变形特性
侧面碰撞 进步侧面碰撞性能可采取的措施: 车门和立柱应有足够大的刚性,在碰撞时
➢碰撞时,由于汽车构造破坏等原因,使得乘 员的部分身体或全部身体暴露在汽车外面受伤;
➢在碰撞作用下,汽车的速度急剧减小,这使 乘员由于惯性作用继续前移与汽车内部构造碰 撞而造成伤害。
➢汽车被动平安系统:
➢平安车身构造:减缓一次碰撞的强度,减少 一次碰撞带来的伤害; ➢确保汽车乘员的生存空间,并保证发惹事故 后乘员可以顺利逃逸。 ➢详细措施包括增大塑性变形,吸收更多的能 量;保证乘员生存空间。
平安的车身构造
1.车身的变形特性
②汽车前部如发动机、变速箱、差速器、行走部分等质 量较大,是不产生变形的部件,在碰撞时不吸收能量, 从而使车身的压溃变形量变小,为防止这些部件侵入 驾驶室,必须采取相应措施使之向下转移。
平安的车身构造
1.车身的变形特性
侧面碰撞
侧面碰撞车身变形空间小,装饰件和构造 件所能吸收的能量有限,对乘客危害较大, 因此,增加车室刚度,保证乘员的有效生 存空间显得尤为重要。
数不得大于1000,作用时间超过3ms时,假人胸部质 心处的合成加速度不大于60kg,假人每条大腿轴向的 合力不大于10000N。
规定:在碰撞事故试验中,假人在约束系统保护下,头 部伤害值、胸部加速度值和腿部载荷必须低于法规限值。
4.平安气囊新技术
① 开发质量小、折叠体积小的轻小气囊-舒适性 和装配性好。
不应发生大的变形; 考虑到侧撞时乘客可能会撞击到车门内板,
车门内板柔软。 采用防侧碰平安气囊,来减轻乘员因二次
碰撞造成的伤害。
平安的车身构造
1.车身的变形特性
追尾碰撞 一般碰撞速度较低,且尾部有足够多的碰撞
吸能区间,因此其吸能设计相对前部较低, 设计要求: 由于乘员伤害主要是颈部冲击损伤,尾部区 段应尽量软化; 保证发生追尾碰撞时行李箱边缘不能穿过后 窗而撞入车厢内,并保证燃油系统的完好性。
1.汽车座椅平安带分类
②分类 ③按照其使用的主动性 ④〔1〕主动型平安带:用人工锁扣及解扣的平安带,
需要乘员的主动操作才起作用。 ⑤〔2〕被动型平安带:车门关闭或开启后自动锁扣及
解扣的平安带,不需要乘员动作。 ⑥按照固定 ⑦ 安装方式: ⑧ 两点式 ⑨ 三点式 ⑩ 全背式
2. 平安带组成
3. 其他进步平安带平安舒适和方便性的方法
平安的车身构造
1.车身的变形特性
碰撞平安法规 保护人群:乘员、路上行人 碰撞类型:前碰撞和侧面碰撞 车型:针对轿车〔目前〕指定的 我国:起步较晚,2002年施行,内容只是车
辆前部正面碰撞,最主要的法规关于正面碰 撞乘员保护的设计规则。
平安的车身构造
2.车身构造平安设计
从汽车的碰撞平安性考虑,分为A区即乘客平 安区和B区即缓冲吸能区。
平安的车身构造
2.车身构造平安设计
b.弹性型:在保险杠内填充泡沫塑料、蜂窝构 造材料等吸能材料。 c.特点:构造简单、质量轻、本钱低、对上下左 右各方向的碰撞均有能量吸收才能。 d.弹性-阻尼型
2.车身构造平安设计
d.波纹管型:在保险杠内加装几个矩形波纹管, 通过波形管的变形来吸收碰撞能量。
e. 柔性型:采用合成材料制成,通过保险杠本 体材料变形来吸收碰撞能量,碰撞后可恢复 原状。
〔1〕加设高度调节器 优点:获得较为舒适的肩带佩带位置-改善平安带的 佩带舒适性。 〔2〕加设平安带自动佩带装置 〔3〕报警装置 〔4〕气囊式平安带:在平安带的主要长度部分,将 平安带作成可充气膨胀的气囊;平安带的宽度增加, 使人体接触面加大而减少伤害。
平安气囊系统
➢平安气囊系统是轿车上的一种辅助保护系统,也 称空气袋(AIR BAG)。
车身构造的平安性如何,在一定程度上影响到交通 事故对乘员所造成的危害程度,车身的平安设计程 度,很大程度上决定了车辆的被动平安性能,因此 在汽车车身机构的布设上,人们的要求从美观、舒 适进而开展到追求高的平安性。
乘员保护系统:使用平安带、平安气囊等保护装置对 驾驶员及乘员加以保护,以减少二次碰撞造成乘员 破损或防止二次碰撞。详细措施包括配置平安带、 平安气囊和平安转向柱等。
为保证乘员平安,要 求车身的前后部能有 效吸收碰撞能量,车 室要巩固可靠,确保 乘员的有效生存空间 -A区变形小,B区刚 性足够小,变形足够 大;存在着矛盾。
平安的车身构造
2.车身构造平安设计
B区外柔内刚的构造,即B区和A区交界处设 计成具有较大刚性的构造,外围设计成具有 较小刚性和较好缓冲吸能的机构。
为乘员提供舒适的乘坐环境。 座椅中各种人性化的附属设备以及豪华配置,能为乘 员提供优越的乘坐环境提供保证。
在汽车受到撞击时最大限度的保护乘员的平安。 合理的配置头枕和靠背的软垫,防止驾驶员或乘员的 颈部以及头部在汽车发生碰撞时受到意外伤害。
➢当汽车遭到正面或侧面严重冲撞时导致减速度急 剧变化时,气囊迅速膨胀,在驾驶员、乘员与车内 构件之间迅速铺垫一个缓冲,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。
➢平安气囊与座椅平安带配合使用,可为乘员提供 有效的防撞保护,有效降低乘员的伤亡率。
➢需指出的是平安气囊系统实际上是平安带的辅助 装置,只有在使用平安带的条件下,平安气囊系统 才能充分发挥保护乘员的作用。
➢开展:1922年出如今赛车上; 1955年开场得到普及,1959年瑞 典VOLVO三点式座椅平安带; 1963年开场有有关平安带的法规; 1968年美国汽车平安标准 FMVSS208要求所有轿车的前方 座位处必须有平安带 ;我国强 迫使用平安带条例于1993年7月 开场施行。
1.汽车座椅平安带分类
➢-单独使用:减少18%的死亡率;和平安带配合使 用,减少47%。
.分类
保护作 用和安 装位置
驾驶员侧气囊(转向盘气囊):避免驾驶员与转
向盘、仪表板和风窗玻璃发生碰撞造成伤害。
前排乘员用安全气囊(仪表板气囊):避免
前排乘员与仪表板和前风窗玻璃发生碰撞。
侧撞安全气囊:保护车内乘员在发生碰撞时不会
因与车门发生碰撞造成伤害。又包括:胸部侧撞安 全气囊和头部侧撞安全气囊。
汽车 碰撞
一次碰撞:汽车与汽车或汽车与障碍物 之间的碰撞。(汽车和外部事物之间的碰 撞)
二次碰撞:一次碰撞后汽车的速度下降, 车内驾驶员和乘客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。(乘员与汽车内部结构的碰撞)
➢汽车发生碰撞时乘员受伤害原因: ➢在碰撞时,汽车构造发生变形,汽车构件侵 入乘客空间,使乘员受到伤害;
汽车被动安全性
概述
➢被动平安性(事故后汽车平安性)含义: ➢事故发生时保护乘员和步行者,使直接损失 降到最小的性能; ➢为防止事故后出现二次伤害的平安性,还应 考虑防止事故车辆火灾以及迅速疏散乘客的性 能。
分类 外部平安性:包括一切旨在减轻在事故中汽车 对行人、自行车和摩托车乘员的伤害而专门设 计的与汽车有关的措施。决定因素包括碰撞后 汽车车身变形的状态,汽车车身外部形状。
f. 能量耗散型:采用金属切削或弯曲、挤压变 形等手段来消耗碰撞能量。
g. 主动作用型:多与主动碰撞探测系统相连— 根据探测系统对将发生的碰撞判断,通过缓 冲气缸将保险杠自动弹出一段间隔 。
2.车身构造平安设计
②后保险杠:车身后部的防撞装置,倒车时
③侧围保险杠:车身侧面的防撞装置,防止 会车时与侧面碰撞物之间的擦伤,减轻侧面 碰撞冲击。 ④减轻撞击行人的弹性装置: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-减轻二次碰撞伤害。
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