论汽车被动安全技术的毕业论文(3)

防止灾害扩大技术；

(1)紧急时车门锁解除系统；

(2)撞车时二次冲击减轻系统；

(3)灭火系统；

(4)事故发生后自动通报系统；

以上7项被动安全性技术已全部应用。

目前，国外的被动安全性研究已经向电子化、智能化方向发展。如图1.1是被动安全试验车机构示意图：

图1.1 被动安全试验车机构示意图

Tab.1.1 Schematic diagram of passive safety test vehicle body

1.4.2 国内的汽车被动安全性研究

与国外发达国家相比，我国的汽车行业整体技术水平落后，在被动安全性方面的研究起步较晚。但随着汽车安全法规的制定和执行，汽车的被动安全性研究也被予以高度关注。其中，清华大学于1991年建成了台车试验台，开展了此方面的试验研究，汽车技术中心于1995年建成了室内台车碰撞模拟试验台，可进行座椅强度、安全带性能的试验验证。另外，有关单位已经进行安全保护装置的具体开发研制工作。

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汽车安全性涉及的范围很广,本文简述我国汽车被动安全技术现状、发展趋势及被动安全标准。着重介绍了汽车被动安全系统组成、原理。

2 汽车乘员保护措施

2.1 汽车乘员保护系统和安全车身机构

轿车与碰撞物之间的碰撞称为一次碰撞，乘员与内饰组件之间的碰撞称为二次碰撞。在交通事故中，二次碰撞是造成乘员伤害的直接原因。为探究人体的伤害机理，美国有关部门在人体生物力学方面进行了试验研究。结果表明，欲保障碰撞事故中乘员的安全，须满足下列条件:

a.头部重心的合成加速度应使下式：

212.5[a dt](t2 t1) (t2 t1)t1t (2.1)

值不超过1000。

a—合成加速度，表示g(重力加速度)的a倍；t1，t2—碰撞过程中的任意两个时刻 b.胸部合成加速度不大于588m/s2，

c.但加速度持续时间小于3ms时除外；沿轴向传到两条大腿的压力不超过10002N。 在FMVSS208(乘员碰撞保护)中的伤害标准部分，已采用以上研究结果。

汽车被动安全的对策主要涉及车身结构、座椅、车顶和车门强度、安全玻璃、转向盘和转向柱、内饰件、安全带和安全气囊等，归纳起来可分为安全车身结构和乘员保护系统两大类。其中，安全车身结构主要为减少一次碰撞带来的危害，而乘员保护系统则是为了减少二次碰撞造成的乘员损伤或避免二次碰撞。汽车被动安全系统的核心是乘员保护系统。因为吸能的车体结构主要是缓冲“一次碰撞”，而吸收乘员动能、防止或减缓与车内物体“二次碰撞”主要依靠乘员保护系统。该系统由座椅、安全带、安全气囊等组成。减少二次碰撞的可能性和对乘员的伤害的主要措施，还包括安装可折叠的吸能转向盘、膝部缓冲垫、车内饰件软化、仪表板软化及避免风窗玻璃的侵害等，都是在二次碰撞发生时减少对乘员伤害的措施。轿车的内饰，不仅要起到提高乘坐舒适性的作用，还要能够对乘员的车内碰撞进行保护。因此，轿车内饰件的软化、仪表盘的软化就非常必要。为了减少碰撞时由于玻璃表面引起的伤害，保证驾驶员视区车窗有足够的透明度，并减少由于碰撞引起的车内人员从车窗被扔出的可能性，对玻璃材料必须有严格的要求，并力求使玻璃的安装固定牢靠。大量试验表明，良好的汽车乘员保护系统可以大幅减轻乘员受伤害的程度，降低死亡率。本文将重点讨论在减轻二次碰撞伤害方面有重大作用的安全带、安全气囊和安全转向装置等乘员保护系统，并对安全车身结构一些重要内容进行探讨。

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2.2 汽车安全带

2.2.1 回顾安全带的发展

1955年，福特公司首先把二点式座椅安全带作为选装件安装在轿车上。到1959年，由瑞典沃尔沃公司开发了三点式座椅安全带，相继为各国汽车制造企业所采用。1962年日本TAKATA株式会社首先在汽车上安装安全带，并在相关机构配合下进行了实车的碰撞试验，验证了安全带的保护效果，后来就逐渐扩大了安全带的适用范围，装配的安全带形式也从二点式发展到三点式。以后，又经过多次改进，逐渐发展到现在的形式。统计数据表明，佩戴安全带使碰撞造成的乘员伤亡率减少了15%～30%。

2.2.2 汽车安全带的组成、原理

研究表明，汽车事故中人体内伤和脑损伤与减速度直接有关，骨折与作用力有关，组织损伤与剪切应力有关。所以，提高汽车内部安全性就是要降低人体的减速度。

如果汽车和乘员以等速Vo作直线运动，在时间 to时发生前部撞车，驾驶室按直线减速到零，如果乘员没有安全限位装置，则乘员将以Vo继续运动，到t 时撞到车内坚硬障碍物(如仪表板)上，而后减速，由于变形行程很小，因此产生很大的减速度，乘员将承受可能致命的载荷。在设置了限位装置后，乘员在t 之前以Vo在车内运动，在t1时，限位装置生效，乘员减速。滞后时间T越长，则乘员减速度延续时间越长。所以要求撞车后，限位装置迅速生效。降低事故中人体的减速度的有效措施是限制乘员的位移。最简单有效的是座椅安全带。

安全带的基本机构均有织带、卷收器、带扣和长度调整机构组成。为了进一步降低碰撞时乘员“潜水”造成腹部伤害，提高安全带保护效果，还采用了预紧器和锁紧装置等。

(1)织带

为了在汽车发生碰撞时限制乘员的移动量，要求安全带在规定伸长率以内有效地束缚住乘员，并尽量减轻乘员所受的冲击力，以避免造成人员伤亡。为此，要求安全带有高的强度，一定的延伸量，良好的能量吸收性。另外，为提高织物的耐久性，带织物应具有良好的耐磨性、耐气候性。

(2)卷收器

卷收器用于收卷、储存部分或全部织带，并在增加某些机构后起到指定作用的装置。卷收器具有两种功能：其一是在正常情况下，将织带放长或收短，以适应使用者身材的大小肥瘦，一旦使用者将安全带扣好后，卷收器可以将过长的织带收回，让织带以适应的卷收力将使用者拉住；其二是当汽车发生事故时，卷收器可以在瞬间将织带锁起来而不让它伸展，从而可以有效约束乘员。此外，在使用时还具有调整织带长度的功能。

紧急锁止式卷收器是一种目前应用最广泛的卷收器。在汽车正常行驶时允许织带自由伸缩，但当汽车速度紧急变化时，其锁止机构并保持安全带束紧力约束乘员。这种卷

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收器中装有惯性敏感元件和棘轮棘爪机构或中心锁止机构，织带缠绕在卷轴上。当汽车正常行驶时，卷收器借助卷簧的作用既能使织带随使用者的身体的移动而自由伸缩，又不会使织带松弛。但当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时，卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁止卷轴，使织带固定在某一位置上，并承受使用者身体加给织带的载荷。尽管卷收器的锁止机构各不相同，但其基本工作原理相同。

(3)带扣

无论带扣或安全带其他的塑料件，均应采用变形小、耐磨性能高、强度高、性能稳定的材料。在设计带扣按钮时，应考虑到避免乘员肘部误碰撞而使带扣开启，因为在碰撞发生时，乘员肘部很可能产生接触到带扣的动作。

(4)长度调整装置

2.2.3 汽车安全带相关标准

美国联邦机动车安全标准FMVSS209(座椅安全带总成)及FMVSS210(座椅安全带总成固定点)分别规定了对安全带性能的要求和 …… 此处隐藏：2476字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……