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汽車的安全設計

  
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??? 空氣囊輔助保護系統由傳感器、主控電腦、和執行器組成。當汽車受到的沖擊程度超過設計的臨界值(大約相當于以20-23公里/小時的速度與一個剛性的不會變形的障礙物正面撞擊)時,空氣囊輔助保護系統主控電腦接收到由碰撞傳感器感知到的這個減速度,觸發空氣囊的充氣器,空氣囊將在幾分之一秒之內張開。空氣囊張開之后有可能會造成其保護的乘客的窒息,所以隨后會有一個放氣的過程。設計時整個過程:充氣、保護、放氣在不到一秒鐘的時間內完成。但是如果汽車所碰撞的物體在撞擊過程中可以移動或變形,或者是一次鉆撞,這一臨界值車速就會提高很多。影響此臨界值車速的因素還有很多,請參考豐田駕駛員手冊。
??? 目前空氣囊輔助保護系統經過不斷的衍化和完善,性能日臻完美。新款凌志430配置了帶8個空氣囊的SRS系統:駕駛員側的主空氣囊、右前乘員側的主空氣囊、駕駛員的側空氣囊、右前乘員側空氣囊、左側窗簾空氣囊、右側窗簾空氣囊、駕駛員的膝蓋空氣囊、右前乘員的膝蓋空氣囊。另外此系統還增加了一些較新的功能:當發生碰撞時空氣囊輔助保護系統主控電腦與發動機主控電腦通訊,切斷燃油泵的工作電源,從而防止碰撞過程中由于燃油泄漏、線路短路等原因造成的火災。此外增加了翻車感應傳感器,從而可以感知車輛的翻轉情況,以便在翻車時對乘員提供保護。
??? 駕駛員在使用過程中一定要了解以下關于空氣囊安全使用的基本規則:
??? 1、指示燈的狀態:空氣囊輔助保護系統具有自診斷功能,通過其指示燈的狀態將系統故障信息警示給駕駛員。一旦指示燈異常點亮一定要盡快對系統進行檢修。
??? 2、安全帶的重要性:空氣囊對乘客的保護是建立在座椅安全帶對乘客保護的基礎上的,所以駕駛車輛時所有乘員都必須系好安全帶。
??? 3、駕駛姿勢:正規標準的駕駛姿勢可以讓空氣囊發揮最大的效能,相反不正確的姿勢不但會降低空氣囊的效能,還有可能對乘員造成誤傷害。
??? 4、兒童座椅:盡量將兒童座椅安置在后座,一定要選用正規廠商提供的產品。
??? 5、禁止在空氣囊的工作范圍內加裝任何設備:我們總是喜歡在車內添加飾品、香水瓶、面巾紙等物,如果不小心讓這些物品進入了空氣囊的工作范圍內,其后果是非常危險和嚴重的。
輪胎的特性
  輪胎是汽車唯一與地面接觸的部件,輪胎的功能有與地面接觸支撐車身重量、將驅動力傳輸到地面、將地面的制動力傳遞給汽車、減少路面不平所產生的震動等等。由其功能可知它對行車安全影響重大。
  我們首先了解輪胎的特性。輪胎與地面的摩擦阻力和輪胎自身變形所產生的阻力共同組成了輪胎的滾動阻力。輪胎的滾動阻力是構成車輛運動阻力的重要因素,且隨車速的增加而增大,從而造成動力的損失。這部分損失的能量被輪胎吸收并轉化為了熱能,這就是輪胎產生熱量原因。不正常的使用會造成過量的熱量的積累,將導致輪胎內部溫度急劇的升高,削弱橡膠層與簾布層的粘合力,最終使橡膠層分離導致輪胎爆裂。除了輪胎的熱特性影響行車安全外,我們還要關注輪胎的制動特性。輪胎的制動特性是其與地面摩擦所能產生的摩擦力,可由摩擦系數評估。摩擦系數越小,則摩擦力越小,制動距離越長。之后討論輪胎的磨損特性,使用過渡磨損或是不正常磨損的輪胎是很危險的。輪胎的正確使用何以保證輪胎的正常磨損,須遵循以下規則:始終保持規定的輪胎氣壓;禁止超載、超速運行;轉向時保持適當車速;盡量避免大負荷制動;按規定進行輪胎換位;公路胎避免在未鋪裝路面行駛等等。
  輪胎花紋是輪胎的另一個重要特性,不同的花紋被運用到不同類型的輪胎上面:縱向折線花紋具有滾動阻力小,良好的車輛控制能力,輪胎噪音低的優點。橫向花紋具有良好的地面附著能力,滾動阻力略大,對側滑的阻力較小,橫向花紋處的胎面容易產生不均勻磨損的特點。縱向折線與橫向的組合花紋具有上述兩種花紋的綜合特點。區間花紋的特點是:可以提供更好的驅動性能和制動性能;在泥濘路面或積雪路面上,可以減少打滑和滑移現象;與縱向折線和橫向花紋相比,磨損更快;滾動阻力略大;易產生不均勻磨損。
  輪胎的分類方法有很多,最常見的分類方法有:斜紋簾布層輪胎和徑向簾布層輪胎(子午線輪胎)。斜紋簾布層輪胎的特點是:乘坐較舒適;轉向性能與抗磨性能不如徑向簾布層輪胎(子午線輪胎);當輪胎承受路面垂直載荷時,斜紋簾布層輪胎的簾線就會扭曲,而徑向簾布層輪胎(子午線輪胎)的胎面簾布層則保持不變。徑向簾布層輪胎(子午線輪胎)的特點是:抗磨性能好;其轉向性能與高速性能優良,而且讓動阻力小;乘坐舒適性較差徑向簾布層輪胎;胎側較軟,較有撓性,容易變形。
  按不同的為類標準還可以將輪胎為類為:全天候輪胎、雪地用輪胎、防滑釘輪胎、砂地用輪胎、緊湊型備用胎、有內胎輪胎、無內胎輪胎等。
  了解了輪胎的功能、特性和分類后,在選購輪胎之前,我們還要了解輪胎的編號。輪胎一般采用國際標準化組織ISO的輪胎代碼,示例:
  195 / 70 R 14 86 H
  ?? 195:輪胎寬度
  70 :高寬比,用百分比表示
  R? :徑向簾布層輪胎
  14 :輪圈直徑,用英寸表示
  86 :承載能力,載荷指數
  H? :速度等級,最大允許速度
  輪胎的型號在輪胎側面都有標注,在選購輪胎時一定要使用與原廠相同規格的才可以替代。其次,不同類型的輪胎有不同的設計要求,在特定條件下行駛的汽車,要使用與汽車性能和行駛條件最合適的輪胎。
輪胎的特性
  輪胎是汽車唯一與地面接觸的部件,輪胎的功能有與地面接觸支撐車身重量、將驅動力傳輸到地面、將地面的制動力傳遞給汽車、減少路面不平所產生的震動等等。由其功能可知它對行車安全影響重大。
  我們首先了解輪胎的特性。輪胎與地面的摩擦阻力和輪胎自身變形所產生的阻力共同組成了輪胎的滾動阻力。輪胎的滾動阻力是構成車輛運動阻力的重要因素,且隨車速的增加而增大,從而造成動力的損失。這部分損失的能量被輪胎吸收并轉化為了熱能,這就是輪胎產生熱量原因。不正常的使用會造成過量的熱量的積累,將導致輪胎內部溫度急劇的升高,削弱橡膠層與簾布層的粘合力,最終使橡膠層分離導致輪胎爆裂。除了輪胎的熱特性影響行車安全外,我們還要關注輪胎的制動特性。輪胎的制動特性是其與地面摩擦所能產生的摩擦力,可由摩擦系數評估。摩擦系數越小,則摩擦力越小,制動距離越長。之后討論輪胎的磨損特性,使用過渡磨損或是不正常磨損的輪胎是很危險的。輪胎的正確使用何以保證輪胎的正常磨損,須遵循以下規則:始終保持規定的輪胎氣壓;禁止超載、超速運行;轉向時保持適當車速;盡量避免大負荷制動;按規定進行輪胎換位;公路胎避免在未鋪裝路面行駛等等。
  輪胎花紋是輪胎的另一個重要特性,不同的花紋被運用到不同類型的輪胎上面:縱向折線花紋具有滾動阻力小,良好的車輛控制能力,輪胎噪音低的優點。橫向花紋具有良好的地面附著能力,滾動阻力略大,對側滑的阻力較小,橫向花紋處的胎面容易產生不均勻磨損的特點。縱向折線與橫向的組合花紋具有上述兩種花紋的綜合特點。區間花紋的特點是:可以提供更好的驅動性能和制動性能;在泥濘路面或積雪路面上,可以減少打滑和滑移現象;與縱向折線和橫向花紋相比,磨損更快;滾動阻力略大;易產生不均勻磨損。
  輪胎的分類方法有很多,最常見的分類方法有:斜紋簾布層輪胎和徑向簾布層輪胎(子午線輪胎)。斜紋簾布層輪胎的特點是:乘坐較舒適;轉向性能與抗磨性能不如徑向簾布層輪胎(子午線輪胎);當輪胎承受路面垂直載荷時,斜紋簾布層輪胎的簾線就會扭曲,而徑向簾布層輪胎(子午線輪胎)的胎面簾布層則保持不變。徑向簾布層輪胎(子午線輪胎)的特點是:抗磨性能好;其轉向性能與高速性能優良,而且讓動阻力小;乘坐舒適性較差徑向簾布層輪胎;胎側較軟,較有撓性,容易變形。
  按不同的為類標準還可以將輪胎為類為:全天候輪胎、雪地用輪胎、防滑釘輪胎、砂地用輪胎、緊湊型備用胎、有內胎輪胎、無內胎輪胎等。
  了解了輪胎的功能、特性和分類后,在選購輪胎之前,我們還要了解輪胎的編號。輪胎一般采用國際標準化組織ISO的輪胎代碼,示例:
  195 / 70 R 14 86 H
  195:輪胎寬度
  70: 高寬比,用百分比表示
  R : 徑向簾布層輪胎
  14 :輪圈直徑,用英寸表示
  86 :承載能力,載荷指數
  H : 速度等級,最大允許速度
  輪胎的型號在輪胎側面都有標注,在選購輪胎時一定要使用與原廠相同規格的才可以替代。其次,不同類型的輪胎有不同的設計要求,在特定條件下行駛的汽車,要使用與汽車性能和行駛條件最合適的輪胎。
車身方面的安全設計
碰撞安全性車身(GOA 車身):是現代汽車安全設計的基本安全理念,計算機采用最新的有限元法(FEM)和通過對許多碰撞實例研究的結論對車身結構進行設計。在不增加車輛重量和制造成本的前提下,提高車身剛度,優化車身結構,提高了車輛的綜合安全性。發生碰撞時,GOA 車身的能量吸收機構能夠有效地吸收來自前面、后面和側面撞擊所產生的能量。該結構通過車身前部或后部的變形,根據層層破壞、層層吸收的原則,使碰撞的沖擊力得以緩沖和分散。又由于車廂的剛性結構,在將傳至乘員的沖擊力減小的同時也使車廂的變形減至最小。這樣能夠保護駕駛艙的完整性及保護乘員安全逃離。具體要使以下三種情況得到保證:
  [1] 發生碰撞后駕駛室的變形量極小或者不變形
  [2] 碰撞后是否障礙車門打開
  [3] 能量吸收機構是否可以降低對成員造成二次碰撞?????? 的撞擊力。
頭部碰撞保護機構:發生碰撞后,乘客的頭部有可能會和駕駛艙的某些部分發生接觸。為了減輕事故中這種二次碰撞對乘客頭部的傷害,在立柱、裝飾件及頂棚中采用了能量吸收材料。在發生事故時,如果乘客頭部與車頂、側梁或門柱碰撞,在這些乘客的頭部經常撞擊的區域內的能量吸收材料就會發生塌陷,從而在減輕對乘客頭部的傷害方面發揮作用。
轉向柱能量吸收裝置:此機構用于防止在碰撞事故中由于慣性駕駛員的胸部撞擊到轉向盤而造成傷害。此機構在工作時當撞擊力達到預設值,方向盤將向下潰縮,讓出一定的空間,這樣減輕了對駕駛員胸部的傷害。另外,如果有撞擊力從下向上作用在轉向軸上,轉向軸將從中間斷開,從而避免了轉向柱上移而傷害到駕駛員。
汽 車 安 全 玻 璃
  汽車安全玻璃是汽車被動安全設施之一,汽車玻璃必須滿足以下安全因素:良好的視線、足夠的強度、意外事故時對乘員起到保護作用。常見的汽車玻璃有以下幾種:調質玻璃、局部調質玻璃、層壓玻璃。
  調質玻璃是將普通玻璃板加熱與淬火而成,使其內部存有內應力,這種內應力使玻璃具有很高的抵抗物理沖擊的能力。這種抗力比普通玻璃高出4倍。當受到強大沖擊時,將碎成粒狀,不致對人產生傷害。
  此外,由于經過了熱處理,其耐溫度變化的能力增強。一塊5毫米后的普通玻璃,為溫度變化大于70攝氏度就會破裂。而一塊調質玻璃約能承受170攝氏度的溫度變化。
  局部調質玻璃是調質玻璃的一種,與調質玻璃一樣堅固。原先開發來制造汽車的擋風玻璃,當它破裂時,會形成特殊形狀和大小的碎片,可提供駕駛員一些能見度和額外的安全。
  層壓玻璃是由兩塊普通玻璃膠合而成,中間夾有一層薄膜,經強力膠壓制而成。在破裂時中間夾薄膜可以防止石塊或其他飛擲物件穿透到另一面,亦能防止碎玻璃飛濺。層壓玻璃可以保證駕駛所需之最小能見度。
  除了以上三種玻璃外,具有其他特殊功能的汽車玻璃還有:熱線印痕玻璃、著色玻璃等。他們共同的特點是透明度都達到或大于70%。
車輛安全使用基本常識
  使用車輛之前先環視檢查車輛外觀是否在停放期間受損,前后車牌照是否完好。目測輪胎氣壓是否有異常,并使用胎壓表定期對輪胎氣壓進行檢測。
  起動發動機之前首先應踩下制動器,手動檔車輛還需確認是否在空檔位置,防止車輛發生意外移動。
  起動后檢查儀表內各儀表及指示燈是否正常,用耳朵聽發動機工作噪音與往日是否有異常變化,并適當預熱之后再開動車輛。
  定期檢查檢測與行車安全有關的附屬設備:燈光系統、雨刷和玻璃清洗器、后視鏡、玻璃除霧裝置等。
  杜絕一下駕駛中的不良習慣:打手機、調整收音機、調整后視鏡、調整座椅位置等。
  不要隨意改裝車輛:不正規的改裝會對車輛安全造成隱患。
  在封閉空間內(如車庫)起動發動機時小心尾氣中毒。
  在側向風中減速行駛,尤其是底盤輕重心低的車輛。
  山路停車時,將轉向盤打向山體方向。
  車輛在行駛中禁止為了節省燃油而將發動機熄滅后滑行,原因是發動機失速后下列系統將受到影響:動力轉向系統;制動助力系統;自動變速器的油泵。
  常4WD車輛,當中央差速鎖處于鎖止狀態時高速駕駛是非常危險的
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