汽车主动安全与被动安全系统培训课件.ppt

汽车主动安全、被动汽车主动安全、被动安全安全培训内容培训内容2024/8/302主动安全技术主动安全技术主动安全技术主动安全技术2汽车安全概述汽车安全概述汽车安全概述汽车安全概述3 1被动安全技术被动安全技术被动安全技术被动安全技术3 3车辆车辆车辆车辆42024/8/303 据估据估计全世界每年全世界每年约有有120 万人死于汽万人死于汽车交通事故交通事故伤害，受害，受伤者多达者多达5000 万人        汽汽车交通事故交通事故伤害的害的经济损失在低收入国家失在低收入国家约占国占国民生民生产总值的的1%，在中等收，在中等收入国家入国家为1.5%，在高收入国，在高收入国家家为2%每年全球汽每年全球汽车交通交通事故事故伤害的害的损失估失估计为5180 亿美元汽车安全的意义汽车安全的意义汽车安全的意义汽车安全的意义一、汽车安全概述 2010年，全国共接年，全国共接报道路交通事故道路交通事故3906164起，同比上升起，同比上升35.9%造成65225人人死亡、死亡、254075人受人受伤，直接，直接财产损失失9.3亿一、汽车安全概述2024/8/304汽车环境人道路操操作作活活动气气象象物物理理精精神神制制约交通安全主交通安全主交通安全主交通安全主要影响因素要影响因素要影响因素要影响因素经验素素质状状态路面路面设施施法法规结构构性能性能状况状况2024/8/3052010年，年，92%的事故死亡人数因机的事故死亡人数因机动车驾驶人肇事人肇事导致：超速行致：超速行驶、未按、未按规定定让行、无行、无证驾驶、逆向行、逆向行驶、疲、疲劳驾驶等。

等一、汽车安全概述一、汽车安全概述2024/8/306 行人安全 驾乘人员安全主动安全主动安全主动安全主动安全被动安全被动安全被动安全被动安全预预防事故防事故发发生的安全生的安全对对策主要与汽车的制动性、行驶稳定性、操纵性、动力性、信息性以及驾驶员工作条件等相关事故事故发发生后，减小事故后果的安全生后，减小事故后果的安全对对策汽车安全分类汽车安全分类汽车安全分类汽车安全分类2024/8/307一、汽车安全概述汽车安全的发展汽车安全的发展汽车安全的发展汽车安全的发展2024/8/308汽车安全汽车安全汽车安全汽车安全汽车安全汽车安全发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势发展趋势一、汽车安全概述2024/8/309二、主动安全技术—动力学控制1.￿ABS（Anti-lock￿Braking￿System）防抱死制动系统1.1.前轮速度传感器前轮速度传感器 2. 2.制动压力调节装置制动压力调节装置 3.ABS 3.ABS电控单元电控单元 4.ABS警告灯 5.后轮速度传感器 6.停车灯开关 7.制动主缸 8.比例分配阀 9.制动轮缸 10.蓄电池 11.点火开关2024/8/30101.￿ABS（Anti-lock￿Braking￿System）防抱死制动系统二、主动安全技术—动力学控制2024/8/30111.￿ABS（Anti-lock￿Braking￿System）防抱死制动系统建建压阶段段（常规制动）ABSABS工作过程工作过程工作过程工作过程二、主动安全技术—动力学控制2024/8/30121.￿ABS（Anti-lock￿Braking￿System）防抱死制动系统ABSABS工作过程工作过程工作过程工作过程二、主动安全技术—动力学控制2024/8/30131.￿ABS（Anti-lock￿Braking￿System）防抱死制动系统ABSABS工作过程工作过程工作过程工作过程二、主动安全技术—动力学控制2024/8/30141.￿ABS（Anti-lock￿Braking￿System）防抱死制动系统ABSABS工作过程工作过程工作过程工作过程二、主动安全技术—动力学控制2024/8/30151.￿ABS（Anti-lock￿Braking￿System）防抱死制动系统升压升压升压升压保压保压保压保压降压降压降压降压ABSABS工作循环工作循环工作循环工作循环二、主动安全技术—动力学控制2024/8/30162.￿EBD（Electric￿Brakeforce￿Distribution）电子制动力分配控制系统是是ABS的的辅助功能。

助功能EBD能能够在汽在汽车制制动时根据根据车轮载荷荷的的变化自化自动调节各各车轮间制制动力，保力，保证较高的高的车轮附着附着力，提高制力，提高制动稳定定性二、主动安全技术—动力学控制2024/8/30172.￿EBD（Electric￿Brakeforce￿Distribution）电子制动力分配控制系统二、主动安全技术—动力学控制2024/8/301840km/￿h常规制动常规制动常规制动常规制动3.￿EDL（Electronic￿Differential￿Lock）电子差速锁二、主动安全技术—动力学控制2024/8/3019升压过程升压过程升压过程升压过程3.￿EDL（Electronic￿Differential￿Lock）电子差速锁二、主动安全技术—动力学控制2024/8/3020保压过程保压过程保压过程保压过程3.￿EDL（Electronic￿Differential￿Lock）电子差速锁二、主动安全技术—动力学控制2024/8/30213.￿EDL（Electronic￿Differential￿Lock）电子差速锁减压过程减压过程减压过程减压过程二、主动安全技术—动力学控制2024/8/30224.￿TCS（Traction￿Control￿System）牵引力控制系统￿￿￿（ ASR、TRC、TRAC、ATC、DTC ）二、主动安全技术—动力学控制2024/8/30234.￿TCS（Traction￿Control￿System）牵引力控制系统CANTCS 单元单元 主缸主缸前轮速传感器前轮速传感器前轮速传感器前轮速传感器后轮速传感器后轮速传感器后轮速传感器后轮速传感器EMSENGINEETCS:ETCS:发动发动机扭矩控制机扭矩控制机扭矩控制机扭矩控制► 直接控制型：节气门控制► 间接控制型：点火正时控制，燃油喷射控制。

BTCS:BTCS:制制制制动压动压力控制力控制力控制力控制每一驱动轮单独控制适用于低速40km/h以下同EDL二、主动安全技术—动力学控制2024/8/3024二、主动安全技术—动力学控制5.￿ESP（Electronic￿Stability￿Program）电子稳定程序ESPESP的主要组成的主要组成1. 电控液压单元和ECU  2. 轮速传感器 3. 方向盘转角传感器 4. 横摆角速度传感器 5. 发动机管理系统2024/8/3025二、主动安全技术—动力学控制5.￿ESP（Electronic￿Stability￿Program）电子稳定程序工工作作原原理理ESPESP在在在在对对危急危急危急危急驾驶驾驶情况作出反情况作出反情况作出反情况作出反应应前，必前，必前，必前，必须获须获得两个得两个得两个得两个问题问题的的的的应应答：答：答：答：从方向盘角度传感器1和轮速传感器2得到a答案a、驾驶者想操纵车驶向哪里？b、车辆实际驶向哪里？从横摆率传感器3和侧向加速度传感器4得到b答案ESP控制单元进行比较a≠b车辆出现危急行驶状况，需要ESP进行控制调整a=b车辆行驶情况正常Ⅱ、当车辆出现过度转向，通过对外弧线前部车轮施加相应的制动，并对发动机和变速箱管理系统施加控制，ESP可以阻止车辆向内滑移。

Ⅰ、当车辆出现不足转向，通过对内弧线后部车轮施加相应的制动，并对发动机和变速箱管理系统施加控制，ESP可以阻止车辆向外驶出弯道2024/8/3026二、主动安全技术—动力学控制5.￿ESP（Electronic￿Stability￿Program）电子稳定程序转转向向不不足足正常方向RR 轮制动 补偿力矩2024/8/3027二、主动安全技术—动力学控制5.￿ESP（Electronic￿Stability￿Program）电子稳定程序转转向向过过度度没有控制时控制时正常方向FL 轮制动 产生力矩2024/8/3028二、主动安全技术—动力学控制5.￿ESP（Electronic￿Stability￿Program）电子稳定程序2024/8/3029二、主动安全技术—动力学控制装备装备ESP的车型，将同时具有的车型，将同时具有TCS 、、EDS、、ABS功能功能装备装备TCS的车型，将同时具有的车型，将同时具有EDL、、ABS功能功能5.￿ESP（Electronic￿Stability￿Program）电子稳定程序2024/8/3030二、主动安全技术—动力学控制5.￿ESP（Electronic￿Stability￿Program）电子稳定程序 汽车被动安全技术 汽车被动安全技术：汽车被动安全技术：Ø 汽车安全防护装置Ø 汽车结构安全性§3-1  汽车座椅及座椅安全带q汽车安全防护装置 ——汽车座椅及座椅安全带 ——安全气囊 ——安全转向器 ——安全玻璃v用途：保护车内乘员免遭伤害或减轻伤害的程度一、汽车座椅图3-1  汽车座椅总成图1-头枕总成；2、11-卡簧；3-导管；4-靠背骨架；5-靠背泡沫内芯；6-靠背袋架；7-靠背总成；8-靠背调节器饰板；9-靠背调节旋钮；10-靠背调节器饰板固定销；12-座椅滑动衬块；13-坐垫总成Ø 座椅系统的功能—安全性、舒适性、低成本、质量好，美观耐用Ø 座椅系统的结构—头枕、靠背、坐垫、座椅总成固定件Ø 座椅的结构座椅的结构Ø座椅系统的组成座椅系统的组成v 骨架 —整体式、可翻折式v弹性元件v褥垫（填料）v蒙面v调节机构二、汽车座椅安全带v 安全带使用效果安全带使用效果图3-2  汽车安全带效果1-无安全带乘员负伤率； 2-有安全带乘员负伤率3-无安全带乘员死亡率； 4-有安全带乘员死亡率图3-3  驾驶员与车辆速度的关系v1 –碰撞后汽车速度； v2 -碰撞后乘员速度Dv-乘员与车厢内二次碰撞速度ü——驾驶员负伤率可降低43%~52%ü——副驾驶员负伤率可降低37%~45%v定义：q安全带是主要的乘员约束系统，可限制车辆前方碰撞以及翻滚过程中人体相对于车体的运动，并可吸收部分冲击能量，达到保护乘员的目的1. 汽车座椅安全带的分类汽车座椅安全带的分类2. 安全带的组成及各部件的作用安全带的组成及各部件的作用v 两点式安全带（图a）v 斜挂式安全带（图b）v 三点式安全带（图c）v 全背带式安全带（图d）v组成: ——织带、带扣、卷收器、调节件Ø 织带：化学纤维编织，宽50mm；厚1.1~1.2mm 。

Ø 带扣：既能把乘员约束在安全带内，又能快速解脱的连接装置Ø 卷收器：在汽车正常行驶时允许止带自由伸缩，当汽车速度急剧变化时，锁止机构会保持安全带束紧力约束乘员图3-4  汽车安全带分类图3-5  汽车安全带的组成1-外侧上部固定点； 2-导向板；3-肩带； 4-头枕；5-腰带；6-卷收器；7-外侧地板固定点；8-内侧地板固定点；9-锁扣；10-插板q 卷收器的作用卷收器的作用q卷收器的类型卷收器的类型ü 在安全带长度不同时，收卷、储存织带ü 使用安全带时，乘员不必调节织带长度ü 乘员使用安全带时上半身的动作比较自如ü 为了提高撞车时安全带的约束性能，预先将织带收紧Ø 调节件：用于调节织带使用长度的部件ü 无锁止式卷收器ü 自动锁止式卷收器ü 紧急锁止式卷收器Ø 织带敏感式Ø 车体敏感式Ø 复合敏感式v 应用：紧急锁止式卷收器图3-5  汽车安全带的组成1-外侧上部固定点； 2-导向板；3-肩带； 4-头枕；5-腰带；6-卷收器；7-外侧地板固定点；8-内侧地板固定点；9-锁扣；10-插板3. 安全带的使用注意事项ü 常检查ü 一人用ü 用后收ü 配座椅ü 中性洗ü 护儿童ü 使用好§3-2 安全气囊•一、一、安全气囊设计的基本思想安全气囊设计的基本思想Ø 安全气囊最大容许时间：从汽车碰撞开始算起，气囊涨开所需的总时间<100ms,其实际的展开时间大约是30ms，气囊涨开1s之后就会瘪掉，以防止驾驶人员被气囊窒息。

Ø 作用：当汽车受到撞击急剧减速时，气囊就迅速膨胀以防止驾驶员身体向前冲击转向盘和挡风玻璃Ø 功效：有助于防止碰撞过程中头/面部和胸部的损害，尤其是在汽车正面碰撞和前侧碰撞时，保护作用尤为明显v汽车安全气囊系统SRS (Supplemental Restraint System) / 辅助乘员保护系统®二、安全气囊的作用q在汽车碰撞发生后, 乘员与车内构件碰撞前, 迅速在两者之间自动地打开充满气体气垫, 使乘员“扑”在气垫上, 以缓和冲击并吸收部分碰撞能量, 从而达到减轻乘员伤害程度的目的三、安全气囊的可靠性设置Ø 电源：采用双电源工作：电源、气囊电子电路的储能元件，低电压小功率的备用电源Ø 器件：高标准、高可靠性：抗干扰、抗老化，主要器件采取降额使用、并联冗余等措施，控制软件应具有自检功能四四. .驾驶员正面气囊引爆的条件驾驶员正面气囊引爆的条件Ø 碰撞方位为正前方或斜前方±30°Ø 碰撞时，减速度≥电脑设定的减速度阈值Ø 汽车遭受侧面碰撞超过斜前方±30°时Ø 汽车遭受横向碰撞时Ø 汽车遭受后方碰撞时Ø 汽车发生绕纵向轴线侧翻时Ø 纵向减速度未达到设定的减速度阈值Ø 汽车正常行驶，正常制动或在不平路面的道路上行驶时五. 安全气囊不能被引爆的条件六. 安全气囊的工作过程图3-6  汽车安全气囊的动作过程 （车速度50km/h）®六、六、安全气囊系统的工作过程（续）安全气囊系统的工作过程（续）•七、七、安全气囊的组成安全气囊的组成q 前碰撞(相当于>16km/h的速度与刚壁正碰)→传感器探测信号→气体发生器引爆装置→引爆后快速生成气体→气体充入气囊→气囊涨开(<0.05s) →吸收乘员向前运动能量→气囊涨开1s后排出气体瘪掉v材料：尼龙6、尼龙66v容量：正驾侧50L~80L， 副驾侧120L~160L®1. 气袋q组成—传感器系统、气囊总成、气体发生器、系统控制模块(ACM)及其他附件图3-7 典型安全气囊系统的组成1-左碰撞传感器；2-右碰撞传感器；3-SRS警告灯；4-SRS电器（包括安全传感器）；5-气囊组件®2. 气体发生器v火药式:由火箭燃料组成，体积小，气体转化率40%。

爆炸反应后产生的气体温度较高，易产生灼伤，有异味燃料有毒，易污染®2. 2. 气体发生器（续）气体发生器（续）•3.3.碰撞传感器碰撞传感器v混合式:以氩气作为压缩气体，点火爆炸后压缩气体从储气罐冲出，充满气袋应用广，缺点是压缩气体膨胀时吸收大量热量，易造成结霜，气体温度降低，膨胀效果不不太理想 v安装设置： 3~4只碰撞传感器v碰撞传感器类型： 滚子式传感器、钢球式传感器、水银开关式传感器、电阻应变式传感器v 功能—检测、判断汽车发生事故后的撞击信号，以便及时启动安全气囊，并提供足够的电能或机械能来点燃气体发生器滚子式传感器钢球式传感器水银式传感器偏心锤式传感器v第三类气体:气体转化率60%~98%，对人体无毒，对环境无害，利于回收，体积小，易于布置®八、八、安全气囊的分类安全气囊的分类——主要针对未系安全带的乘员设计，无需使用者设定就能处于工作状态，18~20km/h发生碰撞引爆气囊——安全带-气囊保护系统；<30km/h 安全带保护，>30km/h发生碰撞时点火引爆气囊Ø 分立元件型Ø 集成电路型Ø 微机控制型v 其中电控式还可分为：集中控制式，分散控制式®九、九、安全气囊的结构原理安全气囊的结构原理®1. 机械式正面碰撞气囊的结构原理q 工作原理——事故过程中人体与气囊相互作用过程如右图示意图3-8  事故过程中人体与气囊作用过程示意图v组成：—加速度传感器、气体发生器、气袋、转向盘盖、充气泵、气囊组件及固定件图3-9  机械式正面碰撞气囊结构示意图v特点：—结构简单、成本低，但是不易使气囊在最佳时刻点火，抗干扰能力差v 工作过程工作过程6个步骤：—发生碰撞、传感器感知发生碰撞、传感器球体动作、点火、气体产生、气体膨胀v气囊加速度传感器气囊加速度传感器图3-10  机械式气囊传感器工作原理图3-11 驾驶员气囊发生器展开图q组成：锁止弹簧、敏感球、球体导向柱、触发杠杆、点火针、点火弹簧、锁止杆、平衡针、锁止钩、平衡弹簧等q 工作原理—如左图示意v 气体发生器如右图q组成：—安装板总成、过滤器、混丝过滤器、推进剂、燃烧舱、过滤器挡板、壳体、密封器以及密封垫等v 转向盘安全转向盘安全气囊图例气囊图例q 气体发生器—点火器和充气泵等图3-12   转向盘安全气囊总成1-安装架；2-充气器外壳；3-转向盘；4-气囊；5-引火药；6-电雷管；7-汽化剂；8-气囊保护罩；9-滤清器；10-气囊盒；11-经济速度开关；12-缠叠电缆图3-14 点火器1-壳体；2-电桥道线；3-点火剂出口；4-点火剂固定器图3-13  驾驶员席充气泵1-点火器；2-叠氮化钠；3-增压滤清器；4-到气囊的出口；5-充气泵壳体；6-点火剂气流中心q组成——点火器、充气泵、气囊组件及固定件2 2、、气囊总成气囊总成v气囊组件： 气囊由轻尼龙或聚酯纤维布料制成，内层涂有聚氯丁二烯，用以密闭气体图3-15 乘客席充气泵1-点火器；2-燃料；3-滤清器；4-盖；5-气囊；6-存储的气囊中心；7-气泵图3-16 未展开的气囊v气囊总成组成： 气囊、气囊容器、支撑架和底板、充气器和装饰盖ü 控制仪表板上的安全气囊检测灯ü 连续监测安全气囊系统的各个部件ü 控制安全气囊系统的诊断功能ü 在汽车碰撞期间，如蓄电池电压不足，则提供胀开气囊所需的电能ü 当收到来自传感器的相应信号时，负责给一个或几个气囊充气Ø 典型的安全气囊系统控制组件(ACM)组件应具备的功能：2 2、、气囊总成气囊总成(续续)vACM组成：控制模块、信号处理电路、备用电源电路、保护电路和稳压电路等ü控制模块： 由A/D转换器、 D/A转换器、 I/O串口、只读存储器、随机存储器、EPROM和定时器组成ü 安全气囊检测灯ü 护膝板v 其他电气附件：ü信号处理电路： 放大器和滤波器组成ü备用电源电路 ü保护电路和稳压器v安全气囊系统的ECU®3. 3. 电子式正面碰撞气囊的结构原理电子式正面碰撞气囊的结构原理q 工作过程（与机械式气囊工作过程相同）v组成：—加速度传感器、气体发生器、气袋、转向盘盖、充气泵、气囊组件及固定件，故障诊断系统、计算机控制系统、电力供给及储备系统等v气囊控制系统®4. 4. 侧面碰撞气囊侧面碰撞气囊ü距离近：成员位置与汽车侧面很近ü时间短：碰撞后20ms~30ms车门与乘员开始接触ü要求反应快：传感器感知碰撞时间仅几毫秒，气囊充气展开也仅有十几毫秒v 侧面碰撞特点：v 侧面气囊的分类：ü 安装在座椅上的侧面碰撞气囊ü 安装在车门上的侧面碰撞气囊ü 安装在车身立柱上的侧面碰撞气囊ü 安装在车身上的充气幕帘ü 安装在车身上的充气管状结构等v 侧面气囊的类别：q 头部、胸部、膝部、臀部侧碰气囊图3-20典型的汽车转向柱系统一、概述图3-19汽车正面碰撞时转向柱—驾驶员系统的碰撞关系Ø定义：二、能量吸收式转向柱的结构原理与设计二、能量吸收式转向柱的结构原理与设计v汽车发生正面碰撞时，能够有效地吸收碰撞能量，防止或减少碰撞能量伤害驾驶员的转向柱叫作吸能式转向柱Ø转向柱—驾驶员碰撞关系：v首次碰撞:利用转向中间轴隔绝碰撞影响v二次碰撞:利用能量吸收式转向柱吸收二次碰撞能量及部分惯性能量§3-3§3-3 能量吸收式转向柱能量吸收式转向柱 ®1. 隔绝首次碰撞影响的对策Ø 方法：v通过转向中间轴的防撞结构来隔绝碰撞影响Ø 结构措施：结构措施：q结构组成（右图）：结构组成（右图）：v伸缩式转向中间轴图3-21  伸缩式转向中间轴图3-22波纹管式转向中间轴v波纹管式转向中间轴v可断开式式转向中间轴1-转向器；2-下转向轴；3-上转向轴；4-转向盘；5-销钉®2. 2. 保护驾驶员免受二次碰撞伤害的吸能式转向柱保护驾驶员免受二次碰撞伤害的吸能式转向柱v 应具有以下性能：ü 在汽车正常行驶时，转向柱及其中的转向轴有足够的强度和刚度以保证正常的转向力矩传递及安装在其上的其他功能件（如变速杆、组合开关等）正常工作ü 当汽车发生正撞时，转向柱系统能够从车身结构中以机械的方式脱离ü 当汽车发生正撞时，转向柱及其中的转向轴可以被压缩，并且转向柱系统中应具有能量吸收原建议吸收碰撞能量v 能量吸收原理ü 材料的弯曲ü 材料的变形ü 接触摩擦®3.吸能式转向柱设计中应注意的几个问题ü 剪断ü 折断ü 以上几种形式的组合转向柱驾驶员系统的受力关系v 转向柱安装角度对吸能效果的影响转向柱安装角度对吸能效果的影响Ø转向柱最佳安装角度取值：转向柱最佳安装角度取值：21°~ 22°ü压缩行程：>150mmü转向柱系统最小临界压缩力：1.1kN~2.5kNü转向柱断开联接盒的分离力：注塑销的破坏力500N/个ü吸能式转向柱除了能够保证规定的压缩变形力外，还要有足够的抗弯曲强度以提高轴向吸能效果ü吸能式转向柱压缩吸能部分的上、下端应分别连接在车身上强度和刚度有一定差异的部位，以保证压缩吸能力的传递ü F2 较大时，会导致转向柱从车身上脱离ü F2 增大会使驾驶员胸部所受的碰撞分力加大，是吸能缓冲效果下降Ø讨论:当F不变而q 变大时，吸能力F1略有下降，而F2 却大幅上升v 能量吸收式转向柱的主要参数§3-4 汽车结构与被动安全性 v 汽车碰撞类型：汽车碰撞类型：ü 正面碰撞；ü 侧面碰撞；ü 追尾碰撞。

v车身不同部位刚性对安全性的影响一、汽车碰撞类型及不同部位刚性对其安全性的影响图3-24 汽车碰撞事故的机率分布图3-26 Sigma轿车车身1—车身前部；2—车身中部；3—车身后部图3-25 车身不同部位刚性对安全性的影响二、车身结构的有限元分析二、车身结构的有限元分析v 模型计算与实测值比较：模型计算与实测值比较：v 有限元模型：图3-27  两门轿车左侧车体有限元模型a）—车身形状；b）—车身有限元划分图3-28  挠度的计算值与试验值1、2—对应前、后轴的位置；3、5—分别指前后纵梁；4—门槛；实线—计算值；虚线—试验值图3-29  两种情况下边梁模拟变形情况图3-30 两种情况下的载荷变化曲线v 边梁模拟变形情况：边梁模拟变形情况：3 3、、车身结构的有关安全措施车身结构的有关安全措施v 吸能式保险杠v 吸能车架结构v 车身侧面和顶部措施v 车身结构安全性设计的车身结构安全性设计的主要内容主要内容v 汽车结构安全性设计的主要原则ü 车身结构设计必须确保驾驶员的视野和视认性措施：车身布置及结构设计应使车身各支柱，特别是前风窗支柱对驾驶员的视野性妨碍应最小，后视镜的设计要确保后方视野性的要求三、车身结构安全性设计ü 汽车车身结构碰撞安全性设计车身碰撞安全性定义：即是减小由于碰撞造成乘员伤害的程度或车身保护乘员的性能v 车身结构安全性设计须具备的功能性要求ü碰撞能量须能被指定结构部位分级吸收，确保乘员生存空间ü防止碰撞导致的乘员与室内部件的撞击，减小乘员的伤害ü碰撞后乘员易于逃生或进行车外救护，避免二次破坏或伤害v 汽车被动安全技术：Ø 汽车结构安全性Ø 汽车安全防护装置( (一一) ) 碰撞安全的车身结构碰撞安全的车身结构q 利用车身前、后部构件的变形有效地吸收碰撞能量，而车身座舱坚固可靠，从而保证乘员的有效生存空间®2. 车身变形区特性®1.  车身结构碰撞安全的设计原则ü 车身前、后部结构要尽可能多地吸收碰撞能量，使碰撞过程中作用于乘员上的力和加速度降到规定的范围内ü 车身前、后部构件在碰撞中产生变形应根据碰撞强度逐级发生，控制受压各构件的变形形式，防止车轮、发动机、变速箱等刚性部件侵入座舱，同时也有利于车身的修复ü车身座舱结构必须坚固可靠，事故中保证乘员安全图3- 31 安全座舱结构图3-32车身前部碰撞变形的模拟( (二二) ) 车身前部结构的碰撞安全性车身前部结构的碰撞安全性v 车身前部正面碰撞时的理想变形特性曲线®1.  车辆正面碰撞特性ü第Ⅰ变形区：既可保护行人，也可避免低速下车辆的破坏性ü第Ⅱ变形区：为相容区，保证两车相撞时，具有最佳的能量吸收特性和分布 ü第Ⅲ变形区：为自身保护区，用于撞击固定障碍（如墙壁）时对座舱完整性的保护图3- 33 车身前部理想变形特性曲线v 结构安全措施：ü车身前部压溃变形以吸收碰撞能量，缓解碰撞加速度ü 加固座舱前壁结构，确保座舱生存空间ü 利用安全带、安全气囊保护系统，避免二次碰撞造成的伤害®2. 车身前部结构吸收碰撞能量的机理车身前部结构吸收碰撞能量的机理ü讨论：车身前部的能量吸收能力与碰撞中前部变形部分的结构质量有关，变形部分质量越大，则所吸收的碰撞能量越强 图3- 34(a) 变形过程模拟比较（弯曲模式、压溃模式）v 吸收碰撞能量的方式： 弯曲变形、压溃变形v 正面碰撞时，车身前部吸收的能量：v 结构形式对吸收效果的影响图3- 34(b) 能量吸收效果比较（载荷曲线）图3- 34(c) 凸（凹）台的结构形式图3- 34(d) 前纵梁的有限元模型及变形后的形状v2. 吸能结构设计要点吸能结构设计要点ü 在梁上设置易于轴向压溃的结构要素，如图3-35所示v 3. 加强座舱结构强度的措施ü纵梁(车架)局部制成波纹管状ü 增加梁上弯曲部分的板厚，局部加强控制弯曲变形，设置轴向布置的加强筋图3- 35 车身梁构件上设计易于轴向压溃的结构要素图3- 36 碰撞载荷的纵向传递ü提高座舱梁框架的承载能力ü合理传递碰撞载荷（图3-36叉型或三叉型布置结构）图3-38 座舱的加强梁框架图3- 37 碰撞时发动机下移示意(奔驰A级车, 1993年)v4. 防止车辆前部部件侵入座舱内防止车辆前部部件侵入座舱内ü 采取结构措施使刚性部件碰撞时下移，如图3-37所示v 注意：燃油箱的保护 提高侧面结构的抗撞击强度，减小碰撞凹陷变形，保证座舱的完整性及生存空间( (三三) ) 车身后部结构的碰撞安全性(四) 车身侧面结构的碰撞安全性v 特点：车身侧面碰撞时允许的变形空间小v 汽车侧面碰撞结构安全性设计的主要原则v 保证侧面碰撞下座舱完整性的结构设计Ø合理设计座舱梁框架结构，将侧撞力传递到车身结构上具有承载能力的梁、柱、门槛、地板、车顶及其他构件上图3-39 车门横向加强梁v 保证保证侧面碰撞下座舱完整性的结构设计（续）侧面碰撞下座舱完整性的结构设计（续）(五) 车辆翻车时的结构安全性Ø 增设车门横向加强梁Ø增加车身侧围框架的抗撞击强度及各梁构件之间的连接强度Ø增加门槛强度ü增大门槛梁的断面面积ü在封闭断面内设置加强板ü用发泡树脂填充门槛梁的空腔Ø 加强地板中部的地板通道，提高车身抗弯强度Ø 合理设计及布置门锁与铰链，加强铰链连接强度，保证将车门受到的撞击力有效地传递到立柱上v 要点：保证侧翻后座舱的生存空间Ø加强车顶梁及立柱的强度Ø在车顶设置横向支撑梁构件v 措施：§3-5 其他乘员保护技术 一、安全玻璃表3-1 光控制用窗玻璃的功能与内容v 要求：车窗玻璃爆裂后不能伤害乘客和行人，强烈撞击时乘客不会发生被抛出车外的危险。

v 应用：聚氨酯胶合车窗发展趋势:光控制用功能性玻璃目标目标具体的功能具体的功能效果效果应用实例应用实例安全性安全性确保良好的视野确保良好的视野®减少焦点移动距离减少焦点移动距离®在黑暗中辨认物体在黑暗中辨认物体®防止仪表盘花视防止仪表盘花视®HUD风窗显示玻璃风窗显示玻璃®红外线穿透玻璃红外线穿透玻璃®低反射玻璃低反射玻璃引起注意力集中引起注意力集中®报警显示报警显示®前方车制动确认前方车制动确认®HUD风窗显示玻璃风窗显示玻璃®装有高位制动灯的风窗玻装有高位制动灯的风窗玻璃璃舒适性舒适性热舒适性热舒适性®截断热照射能量截断热照射能量®不使室内热量散失不使室内热量散失®热线吸收玻璃热线吸收玻璃®热线反射玻璃热线反射玻璃®多层玻璃多层玻璃光舒适性光舒适性®遮断外来强光遮断外来强光®截断紫外线能量截断紫外线能量®遮光有色玻璃遮光有色玻璃®调光玻璃调光玻璃®UV紫外线截断玻璃紫外线截断玻璃装饰性装饰性美观大方美观大方®装饰性美装饰性美®印刷玻璃印刷玻璃®着色夹层玻璃着色夹层玻璃二、安全头枕v 功用：在汽车发生碰撞事故（尤其是受迫追尾碰撞）时，可抑制乘员头部后倾，以防止或减轻对颈部的伤害v 头枕性能要求：（GB11550-95）v 位置和尺寸要求：位置和尺寸要求：ü沿平行于躯干基准线测量头枕的顶端到R点的长度，驾驶员座椅>700mm，其他座椅>650mmü由头枕顶端沿平行于躯干基准线方向向下65mm处或者由R点沿平行于躯干基准线向上635mm处，头枕的外型宽度以座椅中心面为对称面，左右宽各> 85mmü头枕按规定的实验方法实验时，头型移动量必须<102mm，将载荷加至890N时，头枕及其安装部件在座椅及靠背等损坏前不能破损或脱落ü头枕按规定的实验方法实验时，加给摆锤(头型)的减速度，连续超过80g的时间必须<3msv 强度和吸能性要求：三、行人安全保护四、吸能内饰和阻燃内饰五、儿童安全保护锁v 应用：车外行人气囊保护系统。

谢谢大家!泉州汽车达人泉州汽车达人- -王亚舟王亚舟 2014 2014年年7 7月月1111日日。