4.3被動(dòng)安全性課件

第三節(jié)汽車被動(dòng)安全性

一、車輛事故分析和被動(dòng)安全性的評(píng)價(jià)方法

(一)分析車輛事故道路交通事故的統(tǒng)計(jì)和分析是研究汽車被動(dòng)安全性基礎(chǔ)。根據(jù)事故統(tǒng)計(jì)，了解事故與氣候、道路、時(shí)間以及駕駛員和車外人員的年齡等的關(guān)系(影響因素)，并找出發(fā)生頻數(shù)最多的那一部分事故(即所謂“典型事故”），便于集中力量進(jìn)行研究。

1.碰撞部位分布側(cè)部前部左前部右前部正前部后部側(cè)翻翻滾轎車(分子)/大客車(分母)撞車事故分布轎車各個(gè)座位的危險(xiǎn)系數(shù)2.受傷部位分布撞車中轎車前排乘客無(wú)安全帶/有安全帶受傷過程事故中轎車乘員身體各部位受傷分布3.車速分布前部：高后部：低(二)被動(dòng)安全性的評(píng)價(jià)指標(biāo)a.嚴(yán)重性因素

受傷人數(shù)：輕傷、重傷、死亡人數(shù)b.死亡人數(shù)常用每100萬(wàn)居民，每100萬(wàn)km行程，或每100萬(wàn)部車的事故死亡人數(shù)來衡量道路交通事故的程度。c.危險(xiǎn)系數(shù)二、內(nèi)部被動(dòng)安全性研究表明，事故中人體內(nèi)傷和腦損傷與減速度直接有關(guān)，骨折與作用力有關(guān)，組織損傷與剪切應(yīng)力有關(guān)。所以研究?jī)?nèi)部被動(dòng)安全性重要內(nèi)容是降低人體減速度。1.安全車身

在轎車發(fā)生迎面碰撞或碰到固定障礙物上時(shí)，前部出現(xiàn)特別大平均減速度300～400g，而向后逐漸降低。其質(zhì)心位置平均減速度為40～60g,瞬時(shí)值可達(dá)80～100g。平均減速度沿車長(zhǎng)方向分布轎車質(zhì)心平均減速度隨時(shí)間的變化S為了降低迎面碰撞時(shí)的減速度，可將轎車前部做成折疊區(qū)。在碰撞時(shí)，可提供400～700mm的變形行程，以通過折疊區(qū)吸收撞車時(shí)的動(dòng)能。后部撞車的車速較低，轎車后部折疊區(qū)的變形過程約為300～500mm。側(cè)面撞車時(shí)，碰撞部位允許的變形行程很小，應(yīng)保證主撞車不會(huì)侵入被撞車的乘客室。因此，車門和鉸鏈、門鎖機(jī)構(gòu)承受碰撞的能力是一個(gè)關(guān)鍵。轎車各部分不同剛度（乘坐區(qū)剛度大，保證乘員的幸存空間）2.限制乘員位移(1)限制乘員位移的裝置中，最簡(jiǎn)單有效的是安全帶。安全帶的型式如圖所示。轎車駕駛員和前排乘客多采用三點(diǎn)式安全帶，后排乘客或載貨汽車、大客車乘員也有用腰部安全帶的，賽車則用四點(diǎn)式。腰帶肩帶腰肩連續(xù)帶肩膝帶全背帶肩膝帶肩膝帶膝帶+氣囊(2)安全氣囊

安全氣囊可以不必限制乘客的正?；顒?dòng)。安全氣囊的作用情況，傳感器1在撞車發(fā)生時(shí)可感知車身變形和減速度，撞車信號(hào)通過引爆裝置2使氣體發(fā)生器3產(chǎn)生了高壓氮?dú)夂蜌鍤膺M(jìn)入安全氣囊4。氣囊可在50ms內(nèi)充氣完畢，保護(hù)乘客的頭部和上身。事故發(fā)生后經(jīng)過100ms，氣囊的氣體通過專門的孔放出，乘客可以自由活動(dòng)。使用安全氣囊的缺點(diǎn)是在放氣時(shí)形成160～180dB的聲壓，另外成本高。安全氣囊的作用情況3.消除部件致傷因素在乘坐區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)必須保證乘員幸存空間內(nèi)沒有致傷部件。儀表板下部應(yīng)安裝膝部緩沖墊，風(fēng)擋玻璃應(yīng)采用鋼化或夾層玻璃；轉(zhuǎn)向盤可采用彈性有波紋的結(jié)構(gòu)，且盤緣可以變形，轉(zhuǎn)向柱能彎曲或伸縮。在撞車前、后零件變形界限。界限1-1將引起輕傷，界限2-2將導(dǎo)致重傷，界限3-3將是致命的。幸存空間三、外部被動(dòng)安全性1.轎車與行人的碰撞轎車與行人碰撞，行人動(dòng)態(tài)示意圖。從圖中看出，首先行人腿部碰撞到保險(xiǎn)杠上，然后骨盆與發(fā)動(dòng)機(jī)罩前段接觸，最后頭部撞到發(fā)動(dòng)機(jī)罩或風(fēng)擋玻璃上。此時(shí)行人被加速到車速，即所謂的“一次碰撞”。由于汽車制動(dòng)，使行人與汽車分離，行人以與碰撞速度相近的速度撞到路面上，這是“二次碰撞”。有的交通事故還發(fā)生行人被汽車輾壓，這是“三次碰撞”。

決定行人傷害嚴(yán)重程度的主要因素是一次碰撞的部位和汽車與人體碰撞的部件形狀與剛度。汽車前部的形狀參數(shù)和剛度對(duì)碰撞的影響

保險(xiǎn)杠是汽車安全性的一個(gè)關(guān)鍵部件。為了減輕事故中受傷程度，行人與保險(xiǎn)杠的碰撞部位應(yīng)在膝蓋以下為好，此時(shí)希望保險(xiǎn)杠降低，但過低會(huì)加大頭部在發(fā)動(dòng)機(jī)罩或擋風(fēng)玻璃上的撞擊速度，因此保險(xiǎn)杠高度一般為330～350mm較為適宜。另外，保險(xiǎn)杠應(yīng)沒有尖角和突出部位，并應(yīng)適當(dāng)軟化。2.載貨汽車的外部被動(dòng)安全性

載貨汽車在與轎車迎面碰撞時(shí)，因載貨汽車的質(zhì)量、剛度和尺寸都比轎車大得多。所以轎車的損壞要比載貨汽車嚴(yán)重的多；一般載貨汽車后部都不裝保險(xiǎn)杠，因此跟隨行駛的轎車在發(fā)生交通事故時(shí)，轎車“楔入”載貨汽車的可能性增加，轎車的前部折疊區(qū)不能發(fā)揮作用，而導(dǎo)致乘坐區(qū)受到破壞。故對(duì)于尾部離地高度不小于700mm車輛應(yīng)裝后保險(xiǎn)杠，保險(xiǎn)杠安裝高度一般為380～560mm。尾部緩沖裝置.

載貨汽車與行人相撞時(shí)造成的傷亡也比轎車嚴(yán)重。原因:在一次碰撞中，無(wú)論是長(zhǎng)頭還是平頭駕駛室的載貨汽車，都不可能存在在轎車事故中的行人身體在發(fā)動(dòng)機(jī)罩上的翻轉(zhuǎn)過程，而是在很短時(shí)間內(nèi)行人被加速到貨車速度，易造成人的傷亡。四、被動(dòng)安全性試驗(yàn)汽車被動(dòng)安全性試驗(yàn)應(yīng)盡量再現(xiàn)典型的公路撞車事故