汽车的安全性教案

引入新课

操纵稳定性的评价指标

侧偏特性的定义

汽车稳态转向特性的类型

汽车转向特性的影响因素

转向轮摆振的形成原因及防治措施

第五章汽车的安全性

安全问题的分类：

主动安全：汽车能帮助驾驶员在所有交通状况下尽可能

避免事故的能力。

被动安全：汽车在发生不可避免的事故时，尽可能减轻

人员伤害和货物损失等不良后果的能力。

⏹车外被动安全：事故发生时能减轻对事故所涉及的

其他人员和车辆的损害。

⏹车内被动安全：要求事故发生时能减小乘员伤亡和

货物受损的概率。

5.1 碰撞特性及人体损伤机理

5.1.1 碰撞特性

1、碰撞形态分类：正面碰撞、侧面碰撞、后面碰撞

2、碰撞事故造成伤亡人员的分类：车内乘员、车外行人。

3、一次碰撞和二次碰撞：

一次碰撞：汽车与行人或障碍物的碰撞。

二次碰撞：由于惯性作用而造成的人体与车内部件的碰

撞。

5.1.2 人体损伤机理

1、人体损伤分类：

机械损伤：人体在外界直接的碰撞载荷作用下产生的内

伤和外商；

生物损伤：碰撞所导致的加速度作用下人体某些部位功

能损伤；

心里损伤：碰撞过程对人的心理造成的惊慌和恐惧感等。

２、乘员在碰撞过程中受到损伤的主要原因

碰撞过程过分剧烈

碰撞过程中乘坐室外部刚硬物体侵入乘坐室内部；

碰撞过程中变形太大以致乘员缺乏生存空间而伤亡。

３、人体的耐伤害程度

１）定义：人体能够忍受的外来力或加速度的界限。

提问

提问：

对汽车安全有何理

解？

举例：

正面碰撞和正斜碰

撞形态约占40%。

举例：表5-2

提问：

安全气囊和安全带

是为了防止一次碰

撞还是二次碰撞？

２）举例

人体能承受的最大减速度为４９０ｍ／ｓ２

，且作用时间越长，所能忍受的最大减速度值越小。

正面碰撞时，人体胸部撞击转向盘或仪表板，这时胸部受到的合成加速度界限应小于６０ｇ（持续３ｍｓ），胸部挤压变形量界限应小于７６ｍｍ；

大腿骨的髋关节处若轴向载荷超过１０ｋＮ，将会导致骨折。

５.２ 安全车身结构

１、被动安全对策分类：安全车身结构、乘员保护系统。 ２、安全车身结构设计基本思想

利用车身的前、后部有效地吸收撞击能量，驾驶室要兼顾可

5.2.1 低速碰撞安全结构 1、目的：

保护行人和骑车人的安全，降低对他们的伤害程度； 保护汽车重要部件免遭损坏，节约因撞车造成的维修费用。

举例

Ｐ９３

５.２.１重点 举例：

安全结构设计思路 行人伤害“三步行” 1、 和保险杠“一次

碰撞”产生的下肢伤害； 2、 与发动机罩、风

窗玻璃等“二次碰撞”的伤害。 3、 与地面“三次碰

撞”的伤害。

2、措施

1）保险杠安全措施：吸能式保险杠。

难点

提问：

采用塑料有何优点：

实现了汽车质量的轻量化。

发生低速碰撞时，对行人起到保护作用。

２、发动机罩、风窗玻璃等安全结构：

１）发动机罩和散热器罩采用吸能结构。

２）风窗玻璃框外部设计成软结构：使用缓冲垫

“二次碰撞”中起重要作用

３）采用救助网

对“三次碰撞”的防护

４）防止车外凸出物对行人的伤害：

车身设计时，尽量把门首等设计成内凹式，采用具有缓冲结构的后视镜。

５.２.２正面碰撞车内安全结构

１、主要措施：

加固车身驾驶室结构，保证乘员有足够的生存空间；

●Ｓ形纵梁、Ｙ形纵梁、波纹筒状纵梁）

●采取相应措施使压溃变形小的发动机等向下转移

●在车轮后面安装防护装置，防止车轮侵入驾驶室

●不同的悬架，采取不同的措施

利用安全带、安全气囊等安全保护装置。

２、后面碰撞的吸能

与前面碰撞基本相同，重点是防止燃油箱的损坏。

５.２.３侧面碰撞安全结构

一、措施：

１、车门、门槛、立柱均设计成刚性结构；

２、采用防侧碰安全气囊

二、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、

车顶等部件，是撞击力被这些部件分散。

5.1.3 汽车乘员保护系统

作用：减少“二次碰撞”的主要措施。

保护措施：安装安全带（安装+提高固定强度）、安装安全气

囊、可折叠的吸能转向盘软化、膝部的缓冲垫软化、车内饰

件软化

见图５－７

见图５－８

提问：

门把手设计成内凹

式的优点？

举例：

１、压溃变形作用

缓冲吸能装置,使汽

车在即将发生碰撞

前的瞬间增加缓冲

吸能距离

２、９５页

强调：

侧面碰撞车身变形

空间小，故危险性

高。

5.3.1 安全带

1、作用：是在汽车发生碰撞时，将乘员的身体约束在左翼上避免乘员身体冲出座椅与车内部件发生“二次碰撞”，从而使伤亡减小到最低程度。

2、分类：

二点式安全带（包括腰带和肩带两种）、三点式、全背带式３、组成

4、

5.3.2 安全气囊

5.3.3 安全转向系统

1、设备：能量吸收式转向柱

2、作用：除了能满足转向柱常规的功能外，在汽车发生正面碰撞时，还能够有效地吸收碰撞能量。

3

４、转向柱安装角

一般在21度~23度吸能缓冲效果最佳，要求转向柱的可压缩行程在150mm以上，最小临界压缩力约为11.1~2.5kN。举例：

P97

图5-13

举例：

全背带式主要应用于赛车上。