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汽车安全与法规汽车安全技术概述汽车安全技术法规与标准汽车主动安全性汽车被动安全性汽车主动安全系统第1章第3章第4章第5章汽车被动安全性能试验汽车安全检测第2章第6章第7章道路交通事故与汽车安全的关系现代汽车安全保障体系汽车安全技术的主要内容汽车安全技术的发展1342第1章 汽车安全技术概述道路交通事故与汽车安全的关系1第1章 汽车安全技术概述道路交通的组成：人车辆道路环境道路交通事故的定义：凡车辆、人员在特定道路通行过程中，由于当事人违反交通法规或未依法承担应有责任而造成人、畜伤亡和车辆损失的交通事件。确保汽车安全是减少道路交通事故的主要途径，有着极其重要的意义。道路交通事故与汽车安全的关系随着汽车保有量的增加，因道路交通事故而引起的人类疾病或伤害的比例正在提高。道路交通事故与汽车安全的关系 道路交通事故与汽车安全的关系 道路交通事故与汽车安全的关系先进的汽车安全保障体系可以换来人员的安全现代汽车安全保障体系2第1章 汽车安全技术概述现代汽车安全保障体系定义：应用信息论、控制论和系统论的观点，研究宏观世界中物质的运动规律，从复杂的多因素事物中找出特有的规律，进行多方面综合性地有效控制，以解决道路交通系统存在问题的体系。现代汽车安全保障体系构成：现代汽车安全保障体系在道路交通系统中，人是能动者，是系统的核心。从人这个要素来说，保障系统的安全应包括：安全态度意识的教育驾驶人员的选拔培训交通伤害的急救现代汽车安全保障体系从车辆这个要素来说，保障系统的安全应包括：车辆的设计、制造车辆的安全检测车辆的维修从道路环境这个要素来说，保障系统的安全应包括：设计合理、修建可靠并维护及时及时改进完善的信号、标志及正确的监控设施现代汽车安全保障体系管理是保障交通系统安全的手段，管理应以法规为依据。法规也应包括：人方面的法规车辆方面的法规道路环境方面的法规现代汽车安全保障体系汽车安全技术的主要内容3第1章 汽车安全技术概述汽车安全技术的主要内容汽车安全性分为：主动安全性被动安全性主动安全性：事故将要发生时操纵制动或转向系防止事故发生，以及汽车正常行驶时保证其动力性、操纵稳定性、驾驶舒适性的能力，也叫事故前汽车安全性。被动安全性：事故发生时保护乘员和步行者，使直接损失降到最小的能力，以及事故后，防止事故车辆火灾以及迅速疏散乘客的能力，也叫事故后汽车安全性。汽车安全技术的主要内容汽车安全技术的主要内容主动安全性分为：行驶安全性环境安全性感觉安全性操作安全性被动安全性分为：汽车外部安全性汽车内部安全性汽车安全技术的发展4第1章 汽车安全技术概述汽车安全技术的发展汽车安全技术的发展目前国际上领先的底盘电控产品供应商和汽车制造商开始推广底盘一体化控制技术。底盘一体化电控技术：通过底层传感器信息共用、车辆运动和动力学状态共享，在对整车安全性控制、动力学控制等多层次目标协调优化后，对多个底盘电子控制系统的集成控制技术。汽车安全技术的发展汽车安全技术的发展汽车主动安全技术正朝着多功能、集成化的方向发展，而其与被动安全技术及3G通信网络的结合后，使集主被动于一体的综合安全技术成为未来汽车安全技术的发展方向。谢谢观看！汽车安全与法规汽车安全技术概述汽车安全技术法规与标准汽车主动安全性汽车被动安全性汽车主动安全系统第1章第3章第4章第5章汽车被动安全性能试验汽车安全检测第2章第6章第7章汽车技术法规与标准的关系世界各国汽车安全技术法规特点及项目各国汽车安全性技术法规或标准对比132第2章 汽车安全技术法规与标准汽车技术法规与标准的关系1第2章 汽车安全技术法规与标准汽车技术法规与标准的关系法规体系和标准体系的不同：标准和技术法规的定义不同制定的目的不同制定、批准和采用的机构不同约束力不同体系的构成不同内容的构成不同汽车技术法规与标准的关系标准与技术法规是技术领域中不同的规范性文件体系，二者之间又存在许多必然的联系。汽车技术法规与标准的关系标准和技术法规的联系：1、二者都是涉及技术要求的文件，均具有极强的技术性，都要以科学技术的成果为基础，内容均可包括产品特性，加工生产方法的术语、符号，包装，标志等方面要求。2、技术法规可以引用标准，标准可以被技术法规引用。汽车技术法规与标准的关系当前，世界上主要的汽车法规有美国汽车法规、欧洲汽车法规、日本汽车法规三大汽车法规体系。汽车技术法规与标准的关系续汽车技术法规与标准的关系续世界各国汽车安全技术法规特点及项目2第2章 汽车安全技术法规与标准世界各国汽车安全技术法规特点及项目美国汽车技术法规体系：、美国的汽车安全技术法规、美国汽车安全法规的制定程序世界各国汽车安全技术法规特点及项目美国的汽车安全技术法规：美国的“汽车安全法规”（Federal Motor Vehicle Safety Standards，FMVSS是在美国国家交通及机动车安全法的授权下，由NHTSA具体负责制定、实施的，与机动车辆结构及性能有关的机动车安全法规。FMVSS目前共计64项，分为5大类：1、FMVSS 100 系列（主动安全法规）2、FMVSS 200 系列（被动安全法规）3、FMVSS 300 系列（防火安全法规）4、FMVSS 400 系列（汽车运载人员和物品保护法规）5、FMVSS 500 系列（汽车运行安全法规）世界各国汽车安全技术法规特点及项目世界各国汽车安全技术法规特点及项目世界各国汽车安全技术法规特点及项目世界各国汽车安全技术法规特点及项目美国汽车安全法规的制定程序世界各国汽车安全技术法规特点及项目欧洲汽车技术法规体系主要有两个地区性的汽车法规：1、联合国欧洲经济委员会（Economic Commission for Europe，ECE）基于1958年日内瓦协定制定的汽车法规；2、欧洲经济共同体（European Economic Community，EEC）基于1957年罗马条约制定的指令（Directives）。ECE 法规由各国任意自选，是非强制性的，而EEC指令则作为成员国统一的法规，是强制性的。世界各国汽车安全技术法规特点及项目ECE法规的制定、修订程序如图2-2所示世界各国汽车安全技术法规特点及项目EEC汽车技术指令EEC汽车技术指令是欧洲经济共同体成员国（包括德、法、英、意、丹麦、比利时、荷兰、卢森堡、爱尔兰、希腊等12 国）经协商并经多次表决共同制定的。马斯特里赫特条约生效实施后，EEC 指令逐渐改称EC 指令。世界各国汽车安全技术法规特点及项目日本汽车技术法规体系为确保机动车交通安全、防止环境污染、合理有效地利用能源，日本制定了道路车辆法、大气污染防治法噪声控制法及能源合理消耗法等法律，并以这些法律为依据，日本政府有关部门制定、颁布了一系列的政令、省令、公告、通知，这其中就包括道路运输车辆安全、环保、节能方面的法规及相应的汽车产品试验和认证规程、汽车技术标准和结构标准。世界各国汽车安全技术法规特点及项目世界各国汽车安全技术法规特点及项目日本的道路车辆安全标准几经修订，现在已发布的有关汽车安全和排放标准有107 条，其中包括:70 条主动安全标准25条被动安全标准（包括2条防火标准）此外，还设置了与汽车相关的试验规程，包括：162条形式批准试验规程TRIAS18条补充试验规程其中关于安全相关的试验标准有122条。日本汽车技术法规的制定、修订与美国比较类似，也是通过向社会公开法规的制定与修订内容，进而来广泛地征集社会各界的意见。世界各国汽车安全技术法规特点及项目世界各国汽车安全技术法规特点及项目欧、美、日汽车技术法规体系的基本特点：基本都是由管理法规和技术法规两部分组成。管理法规主要涉及政府如何对汽车产品实施管理等内容，这部分一般都根据各自国家的法规体系和政府管理体制及如何有效实施认证要求而制定。技术法规部分主要都围绕如何有效控制汽车对社会的危害而制定的有关具体技术要求，欧、美、日三大法规体系中的这部分法规内容都主要涉及汽车安全、环保和节能等方面，体现了政府从维护整个社会公众利益出发而对汽车产品强制实施和控制的目的。世界各国汽车安全技术法规特点及项目GTR 汽车技术法规GTR 法规为国际统一的汽车技术法规，由世界车辆法规协调论坛（WP29）负责制定发布。世界各国汽车安全技术法规特点及项目世界各国汽车安全技术法规特点及项目中国汽车技术法规中国的汽车标准分为：国家标准（GB，GB/T）行业标准（QC）地方标准和企业标准世界各国汽车安全技术法规特点及项目中国现行强制性安全标准1、汽车强制性标准体系中国汽车强制性标准体系是以欧洲ECE/EEC 汽车技术法规体系为主要参照体系，在具体项目内容上紧跟欧、美、日三大汽车法规体系的协调成果。世界各国汽车安全技术法规特点及项目2、汽车强制性安全标准汽车安全强制标准共有101项（不包含与摩托车相关标准）其中包括：32项主动安全标准，31项被动安全标准（其中防火安全标准有7项）38项一般安全标准。各国汽车安全性技术法规或标准对比3第2章 汽车安全技术法规与标准各国汽车安全性技术法规或标准对比汽车主动安全性技术法规或标准主要项目对比欧、美、日汽车安全技术法规已形成完整的体系，FMVSS、ECE 和日本的道路车辆安全标准中有关主动安全的法规分别为30项、70项和47项，其内容包括了主动安全的各个方面。中国汽车强制性安全标准中有关主动安全标准有32项，一般安全标准有36项，其内容也基本包括了主动安全的各个方面。主动安全的法规或标准中，各国制动性能的要求如课本中，表2-14所示。各国汽车安全性技术法规或标准对比汽车被动安全性技术法规或标准主要项目对比美国，在联邦机动车安全法规（FMV22）中，有关被动安全的法规有29项（被动安全法规有24项、防火安全法规有5项），其内容基本包括了被动安全的各个方面。欧洲，参照美国法规并根据本国的特点加以修订，经过多年的研究、实施，已形成比较完善的被动安全法规体系。此体系除了侧面碰撞安全法规外，其他各项与美国的法规无本质的区别。由于欧洲采用产品认证制度，因此ECE法规和EEC指令对各项安全指标均制定有便于理解和操作的详细试验方法，要求进行的试验次数也较少。各国汽车安全性技术法规或标准对比日本，碰撞安全法规基本上是参照美国FMVSS208和欧洲ECE 法规。中国，参照ECE法规体系建立了中国汽车技术标准法规体系，参考欧洲被动安全法规来制定我国的被动安全法规。各国安全带法规或标准的对比、汽车乘员碰撞保护法规或标准的对比，详见课本中表2-15、表2-16。各国汽车安全性技术法规或标准对比汽车被动防火安全法规或标准主要项目对比各国汽车燃油箱法规或标准、汽车碰撞时燃油泄漏法规或标准的对比，详见课本中表2-17、2-18.谢谢观看！汽车安全与法规汽车安全技术概述汽车安全技术法规与标准汽车主动安全性汽车被动安全性汽车主动安全系统第1章第3章第4章第5章汽车被动安全性能试验汽车安全检测第2章第6章第7章概述行驶安全性环境安全性132第3章 汽车主动安全性感觉安全性4操纵安全性5概述1第3章 汽车主动安全性概述汽车的主动安全性定义：事故将要发生时操纵制动或转向系来防止事故发生的能力，以及汽车正常行驶时保证其良好的动力性、操纵稳定性、驾驶舒适性。汽车的主动安全性分类：行驶安全性环境安全性感觉安全性操作安全性行驶安全性2第3章 汽车主动安全性行驶安全性汽车的行驶安全性定义：汽车的装备保证汽车运行安全且具有最佳动态性能的能力，也就是要求汽车具有良好的动力性、通过性、制动安全性、操纵稳定性等。汽车动力性是汽车最基本、最重要的一种性能。汽车动力性评定指标：汽车的最高车速汽车的加速时间汽车的最大爬坡度行驶安全性汽车通过性：汽车能以足够高的平均车速通过各种坏路、无路地带及各种障碍的能力。汽车通过性分类：支承通过性几何通过性对硬路面汽车通过性影响较大的是汽车的几何通过性行驶安全性间隙失效：汽车越野行驶时，可能出现汽车被地面托住而无法通行的情况。防止间隙失效的汽车几何通过性参数主要有：最小离地间隙 h接近角 1离去角 2纵向通过角 行驶安全性现代汽车通过性的几何参数值范围如表3-1所示。行驶安全性汽车制动安全性汽车的制动安全性是汽车安全行驶的重要保障汽车的制动性的评价指标：制动效能制动时的方向稳定性制动效能的恒定性行驶安全性良好的汽车制动安全性应由完备的制动系来保证制动系：使行驶中的汽车强制减速或停车、使下坡行驶汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）停驻不动的机构。行驶安全性汽车的制动过程行驶安全性从驾驶人接收到危险信息到汽车完全停止运动的制动距离 可由下式估算：由式（3-1）可以看出，决定汽车制动距离的主要因素是制动传动系的作用时间、附着力（或制动器最大制动力）和制动的初始车速。行驶安全性制动效能及其恒定性本节主要讲两方面内容：1、制动效能2、制动效能的恒定性行驶安全性制动效能汽车制动效能的评价指标为制动减速度和制动距离。制动距离：汽车速度为v0时，从驾驶人踩制动踏板到汽车停住为止所驶过的距离，并直接影响汽车的制动安全性。制动减速度：与制动器制动力及附着力有关。行驶安全性1、对于前后轴制动力按固定比值分配的双轴汽车，当制动器制动力小于附着力时，最大制动减速度为：行驶安全性2、当有一轴车轮即将抱死，另一轴车轮未抱死，则滚动压印制动时的最大制动减速度为：3、当所有车轮抱死滑移时，1，f 0，最大制动减速度为：行驶安全性比较以上制动状态的最大制动减速度可以看出，车轮全部抱死时得到的最大制动减速度小于滚动压印制动时的制动减速度，故车轮全部抱死的制动效果差于滚动压印制动效果。国家标准商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法（GB 12676-2014）和乘用车制动系统技术要求及试验方法（GB 21670-2008）对各类车的制动效能都做了详细规定，如表3-2所示。行驶安全性行驶安全性制动效能的恒定性制动效能的恒定性分为制动效能的热稳定性和水稳定性。制动效能的热稳定性主要指制动器的抗热衰退性能。制动器热稳定性一般用一系列连续重复制动时制动效能的保持程度来衡量GB12676-2014和GB 21670-2008规定了车辆连续重复制动试验（型试验）的试验条件，具体如表3-3所示。行驶安全性行驶安全性制动器的热衰退与制动器摩擦副材料和结构形式有关。行驶安全性制动方向稳定性定义：汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力。制动过程中出现的制动跑偏、后轴侧滑或前轮失去转向能力都会使汽车失去控制，离开原来行驶方向，甚至造成交通事故，其中后轴侧滑是造成交通事故的重要原因。行驶安全性1、汽车的制动跑偏引起制动跑偏的原因：1）、汽车左右车轮，特别是前轴左右车轮制动器制动力不相等；2）、悬架系统与转向系统运动学上的不协调；3）、汽车质心位置的左右不对称。行驶安全性2、汽车的制动侧滑、甩尾及前轴转向能力的丧失影响制动侧滑的因素：路面附着系数车轮抱死及抱死顺序制动初速度载荷及载荷转移侧向力源行驶安全性路面附着系数对于行驶安全是一个重要的参数，它与轮胎的滑移率等有很大关系。轮胎的滑移率 的定义为：行驶安全性纵向附着系数和侧向附着系数与车轮滑移率 的关系如图3-5所示。行驶安全性附着系数的数值主要取决于道路的材料、路面状况、轮胎结构、胎面花纹和车速等因素。表3-4 给出了各种路面上的峰值附着系数与滑动附着系数的平均值。行驶安全性在潮湿路面上，由于水的润滑作用，附着系数也显著降低。侧向力源有侧坡、侧风和离心力等。如在路拱较大的路面或弯路上制动时，应提防侧滑发生。行驶安全性车速对轮胎附着系数的影响：速度越高，附着系数越低，不利于汽车高速制动。行驶安全性为了提高汽车的制动方向稳定性，加装制动力调节装置或车轮防抱死装置是提高汽车制动性能非常有效的措施。行驶安全性GB12676-2014标准对于制动力分配规定为：对各类双轴商用汽车，附着系数k 取值处于0.20.8时，在各种载荷情况下，制动强度应满足下列各关系式：行驶安全性行驶安全性行驶安全性对于中重型载货汽车，当0.15 Z 0.30时，利用附着系数应满足：且当0.3时，制动强度应满足：行驶安全性GB 21670-2008标准规定了M1 类汽车的制动力分配。当0.15 Z 0.80时，利用附着系数应满足：当附着系数 k 处于0.20.8时，制动强度应满足：行驶安全性附着系数利用曲线要求如图3-10所示。行驶安全性对于双轴汽车在制动过程中前轮先抱死的后果：不易产生侧滑，是一个稳定过程，但容易丧失制动时的转向操纵能力。后轮先抱死的后果：容易造成后轮侧滑，并可能急转甩尾，是一种不稳定状态。行驶安全性为了保证汽车制动的方向稳定性，制动力分配原则：首先不能出现后轴车轮比前轮先抱死的情况，以防止危险的后轴侧滑，其次还应减少前后轮都抱死，以维持汽车的转向能力，最理想的制动力分配是保证前后轮都不抱死，即采用ABS系统。行驶安全性制动系分类及其要求制动系按其用途分为：行车制动系驻车制动系应急制动系辅助制动系行驶安全性1、行车制动系定义：使行驶中的汽车强制减速、停车或使汽车下长坡时保持一定的稳定车速的制动装置。行车制动系驱动机构常采用双回路结构和多回路结构，以保证制动的安全性。行驶安全性双轴汽车的双回路制动系统有以下常见的六种布置形式行驶安全性行驶安全性行驶安全性2、应急制动系定义：当行车制动系失效时，实现车辆的减速或停车的制动装置。应急制动系有三种形式：和行车制动相结合和驻车制动相结合独立的应急制动系统行驶安全性行驶安全性3、驻车制动系定义：用以使汽车可靠而无时间限制停驻在原地甚至斜坡的制动装置。4、辅助制动系定义：驾驶人直接或间接地操纵，特别是在下长坡时稳定和减低车辆的速度，以减轻行车制动系的制动负荷的制动系。辅助制动系有发动机辅助制动和缓行器等行驶安全性1）、发动机辅助制动发动机辅助制动可分为：发动机排气辅助制动发动机减压辅助制动发动机泄漏辅助制动2）、缓速器缓速器主要有：电涡流式（Electro-magnetic Retaeder）液力式（Hydrody-namic Retaeder）行驶安全性行驶安全性电涡流缓速器的优点：1、结构简单，生产制造成本低；2、制动力矩范围广，适合于各种形式的车辆；3、响应时间短；4、无明显时间滞后；5、工作时噪声很小；6、车辆在低速运行时，也可产生较高的制动力矩；7、制动力矩的大小可以通过控制励磁电流来调节，易实现自动控制。行驶安全性电涡流缓速器的缺点：1、体积较大，重量较重；2、制动减速能力和使用时间长短受转子温升、缓速器周围气流条件和环境温度的影响等。行驶安全性液力缓速器的优点：1、制动力矩大，并且不存在缓速器温升的问题，工作可靠性好；2、制动力矩平稳性好，从而提高了车辆在制动减速过程中的乘坐舒适性。液力缓速器的缺点：1、车速较低时的制动能力较差；2、会产生气泵损失，从而会损耗发动机能量，使汽车油耗增加。行驶安全性汽车操纵稳定性包含相互联系的两个部分：操纵性稳定性操纵稳定性是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能，被人们称为“高速车辆的生命线”。行驶安全性1、操纵稳定性的评价方法行驶安全性行驶安全性综合评价汽车的操纵稳定性的七项试验：稳态回转试验转向回正性能试验转向轻便性试验转向瞬态响应试验（转向盘转角阶跃输入）转向瞬态响应试验（转向盘转角脉冲输入）蛇行试验转向盘中心区操纵稳定性试验行驶安全性转向瞬态响应试验（转向盘转角阶跃输入）和稳态回转试验用于评价汽车转向盘角阶跃输入下的时域响应。转向回正性能试验用于评价汽车的转向回正能力，分为低速回正性能试验和高速回正性能试验。转向轻便性试验用于评价汽车的转向轻便性能。行驶安全性蛇行试验主要是典型行驶工况性能试验，汽车试验路径及标桩布置如图3-14所示。标桩间距与基准车速如表3-8所示。行驶安全性行驶安全性2、汽车操纵稳定性的影响因素主要有下列因素：）汽车总质量大小、转动惯量及轴荷分配）轴距与轮距）悬架系统的导向机构）前轮定位参数）轮胎的侧偏特性）转向盘的力特性及转向系的刚度）车辆空气动力学特性）其他特性，如车轮动平衡、路面摩擦系数行驶安全性其他影响因素：1）轮胎侧偏特性2）轴荷分配3）前轮定位参数4）悬架系统的导向机构5）转向盘力特性及转向系的刚度6）空气动力行驶安全性安全轮胎技术轮胎的主要功能：支承载荷，传递制动力、驱动力和转向力以及缓和路面冲击。轮胎对汽车的性能具有十分重要的影响作用，它直接影响汽车的平顺性、经济性、动力性、操纵稳定性、通过性，因此对汽车的行驶安全性影响较大。行驶安全性1、轮胎的可靠性技术轮胎安全技术的发展，主要有以下三种形式：1）采用有气密层和密封胶的现行防漏轮胎；2）是轮胎跑气后尚能行驶一段距离的轮胎扎扁跑路系统；3）是把轮胎、轮辋和支撑环统一考虑的泄气保用系统。行驶安全性2、防漏轮胎防漏轮胎分为无内胎防漏轮胎和有内胎防漏轮胎两种，如图3-37 和图3-38所示。行驶安全性3、轮胎扎扁跑路系统在轮胎内设置备用装置，这包括专门的备用轮胎、在外胎之内附加小型胎的双重轮胎和车载中央轮胎充气系统，如图3-40所示。行驶安全性如图3-41为大陆公司开发的泄气保用轮胎，这种轮胎的组装方法与一般轮胎、轮辋组装方法不同，其是把轮胎安装在轮辋圈内径的一种新的组装方法。这种轮胎在漏气情况下行驶时，胎侧也不会损伤，具有较好的漏气保用功能。行驶安全性5、汽车轮胎压力监测系统（TPMS）用途：主要用于在汽车行驶过程中，实时监测轮胎内的压力和温度，对因轮胎漏气而导致的气压异常进行报警，以保障行驶安全。分类：间接式 直接式行驶安全性间接式TPMS（Wheel-Speed Based TPMS，WSB）通过汽车ABS的轮速传感器来比较轮胎之间的转速差别，以达到监测胎压的目。优点：安装简单、价格便宜，缺点：只能用于汽车直线行驶的情况，且行驶距离必须超过1km。行驶安全性直接式TPMS（Pressure-Sensor Based TPMS，PSB）利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量胎压，由无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统，然后对各胎压数据进行显示。特点：可以随时测定每个轮胎内部的实际瞬压，很容易确定故障轮胎。行驶安全性奥迪A6的直接式TPMS 结构行驶安全性轮胎压力监控系统的工作原理流程图如左图所示环境安全性3第3章 汽车主动安全性环境安全性环境安全性：使振动、噪声和各种气候条件加于汽车乘员的心理压力尽可能减小到最低程度，以减少行车中可能产生的不正确操作，从而减少交通事故发生的能力。车内气候条件：空气温度、湿度、车内空气流速和空气压力。环境安全性汽车平顺性定义：汽车在正常行驶中能保证乘员（驾驶人和乘客）不会因车身振动而引起明显不舒服和疲劳的感觉，主要根据汽车乘员的舒适程度来评价，又称为乘坐舒适性。评价指标：车身传至人体的加权加速度均方根值悬架撞击限位块的概率车轮与路面之间的动载环境安全性环境安全性加权振级 Law 和加权加速度均方根值 aw 与人的主观感觉之间的关系。环境安全性环境安全性汽车振动与噪声.汽车振动包括：发动机振动汽车传动系振动汽车前轮摆振2、汽车噪声包括：车外噪声车内噪声环境安全性环境安全性感觉安全性4第3章 汽车主动安全性感觉安全性汽车感觉安全性是指在汽车上设有特有装备或考虑一定的特殊要求，如照明设备、声响报警装备、驾驶人的直接和间接视线，便于驾驶人能掌握汽车的运行状况和道路状况，做出正确判断以减少交通事故的能力。感觉安全性汽车照明设备作用：用于为汽车行驶提供照明，车辆工作状态下为驾驶人提供必要的信息，以及将其行驶状况向交通环境中的其他参加者发出信号。分类：车辆前端照明 车辆后端照明 车辆内部照明感觉安全性1、汽车照明装备的功能车辆前端照明的主要功能：照亮道路，以便驾驶人能看清道路交通状况并能及时地分辨障碍物，以及使迎面车辆识别和注意来车。车辆后端照明的主要功能：可指示车辆的运动状况，如汽车的前进、倒车、制动、企图改变方向或危险状况。车辆内部照明的主要功能：使驾驶人方便可靠地接触与操纵各种开关，以及在车辆工作状态下能向驾驶人提供足够的必要信息，使驾驶人分心驾驶的可能性尽量小。感觉安全性平视显示（HUD）系统可以将相关信息反映在风窗玻璃上，并带有声音输出，特别易于引起驾驶人的注意和观测。感觉安全性2、汽车照明的国际法规与标准对于照明装置的各国要求，详见课本表3-14。感觉安全性汽车视野驾驶人在驾驶过程中，有80%的信息是靠视觉得到的，确保良好的视野是预防交通事故的必要条件。感觉安全性、汽车驾驶人眼椭圆感觉安全性2、视野种类及其要求视野是驾驶人行车时的视线范围，人们根据不同的目的、不同的场合来定义和使用不同的视野概念。）按行车方向和是否利用后视镜的视野分类：按是否利用后视镜分类：直接视野间接视野按行车方向分类：前方视野后方视野感觉安全性后方视野分为：内后视野、外后视野感觉安全性感觉安全性汽车前上方视野受前窗上横框位置的限制，SAE要求上方视区大小应保证在十字路口处能看到信号灯，同时还要能够避免太阳光线等的刺眼作用，因此，需根据这两种情况综合考虑，妥善处理。制动距离与前上方最小视角之间的关系：感觉安全性车速影响看清信号灯所需的最小上方视角，这是因为车速的增大会使驾驶人的视野下降的缘故。看清信号灯所需的最小上方视角与车速的关系见表3-15。感觉安全性汽车前下方视区的合适值应该综合考虑车速、车辆类型、使用条件等方面的影响因素确定。感觉安全性车辆运行的要求来看，后视镜大体应满足以下几点：（）在公路，特别是高速公路多车道超车或换道行驶时，通过内外后视镜（包括侧下视镜）可向驾驶人提供左右两侧及后方的交通状况信息。（）繁华街市区行驶时，车内外后视镜、下视镜可向驾驶人提供汽车周围行人、自行车、摩托车、各种障碍物及其交通情况的信息。（）汽车倒车时，驾驶人通过内外后视镜可观察到汽车后部、侧面的障碍物及交通状况。感觉安全性对于M1类及总质量小于200kg的N1类汽车，内外后视镜的后视野如下图感觉安全性感觉安全性其他车的后视镜，乘员后视镜视野如下图感觉安全性对于N3类及总质量大于7.5t的N2 类汽车，为了满足视野要求，必须加装广角后视镜和侧下视镜，感觉安全性2）围绕前视线定义的视野围绕前视线定义的有：单眼视野双眼视野两单眼视野周边视野感觉安全性关于单眼视野、双眼视野、两单眼视野、周边视野的图解如图3-57所示感觉安全性3、提高和改善汽车视野的措施1）车身设计2）座椅布置3）气候适应性设计4）后视镜的技术参数5）显示的识别性6）与灯光的匹配7）驾驶人的视力感觉安全性感觉安全性操纵安全性5第3章 汽车主动安全性操纵安全性汽车操纵安全性：对驾驶人周围的工作条件做出优化设计，降低驾驶人工作时的紧张感，以提高驾驶安全性、减少交通事故的发生的能力。驾驶操作机构布置的要求：符合人机工程学要求，便于操纵，以减少驾驶人驾车的疲劳。操纵安全性汽车H点定义：H点是实车测得的人体躯干与大腿相连的旋转点“胯点”（Hip Point）位置。操纵安全性作用：（1）汽车实际 点是与操作方便性及乘坐舒适性相关的车内尺寸的基准点。（2）在确定眼椭圆时，汽车实际 点是确定眼椭圆在车身中位置的基准点，车身侧视图上眼椭圆的定位要以 点作为基准进行确定。（3）在车内操作装置布置时，要考虑驾驶人的手伸及界面，而汽车实际 点的位置影响到驾驶人的手伸及界面。操纵安全性人的手脚运动和必需的空间操纵安全性操纵安全性影响手伸及界面的驾驶室尺寸操纵安全性典型操纵机构布置1、转向盘的倾角与直径图3-62是在转向盘做出各种角度变化的情况下，人体可能发出的转向力及转向角速度最大值的测定结果。操纵安全性对于轿车、小型货运车因驾驶人座椅较低，转向盘的操纵力也较小，转向盘与水平面的夹角可取45 60、转向盘直径为350 400mm，如图3-63 所示。操纵安全性对于中型车辆和城市客车，为适应长时间的驾驶，转向盘应倾斜到舒适的位置，夹角可取15 30、转向盘的直径可取400mm 左右，以便驾驶人能容易地使用双手交替抓握转向盘，如图3-64所示。操纵安全性2、脚踏板操纵安全性1）加速踏板操纵安全性2）制动踏板汽车的制动踏板一般是脚悬空的 谢谢观看！汽车安全与法规汽车安全技术概述汽车安全技术法规与标准汽车主动安全性汽车被动安全性汽车主动安全系统第1章第3章第4章第5章汽车被动安全性能试验汽车安全检测第2章第6章第7章概述安全的车身结构座椅安全带系统132第4章 汽车被动安全性安全气囊系统4座椅系统5转向系防伤机构6其他被动安全装置7概述1第4章 汽车被动安全性概述汽车被动安全性定义：事故发生时保护乘员和步行者，使直接损失降到最小的性能。由于汽车的被动安全性总是与广义的汽车碰撞事故联系在一起，故又被称为“汽车碰撞安全性”。分类：一次碰撞 二次碰撞驾驶人和乘员受到的伤害主要来自于在二次碰撞。概述汽车外部安全性和车内安全性汽车外部安全性定义：汽车外部安全性是减轻在事故中汽车对行人、自行车和摩托车乘员的伤害方面提高汽车被动安全性的能力。决定因素：发生碰撞后汽车车身变形的状态、汽车车身外部形状。概述汽车内部安全性定义：汽车在事故中使作用于乘员的加速度和力降低到最小，在事故发生以后提供足够的生存空间，以及确保对从车辆中营救乘员起关键作用部件的可操作性等的能力。决定因素：车身变形状态、客舱强度、当碰撞发生时和发生后的生存空间尺寸、约束系统、撞击面积（车内部）、转向系统、乘员的解救及防火。概述安全车身结构和乘员保护系统安全车身结构主要目的：为了减少一次碰撞带来的危害乘员保护系统主要目的：为了减少二次碰撞造成的乘员损伤或避免二次碰撞。概述碰撞安全的车身结构具有两大特点：一是车身应具有足够大的变形来吸能空间，以便吸收尽可能多的碰撞能量；二是乘员舱应具有足够大的刚度，以便保证乘员有足够的生存空间。概述提高乘员保护系统能力的方法：1、安装安全带及提高安全带固定强度2、安装安全气囊3、采用可折叠的吸能转向盘4、采用膝部的缓冲垫5、车内饰件软化6、仪表板的软化以及避免风窗玻璃碎片侵害等措施。概述汽车碰撞安全法规汽车碰撞安全法规是汽车生产企业必须遵循的规定，是指导汽车碰撞安全性设计与改进的依据，是汽车产品进入市场的最低要求。各国汽车碰撞安全法规中都规定了在碰撞事故试验中，试验假人在约束系统保护下，头部伤害值、胸部加速度值和腿部载荷必须低于法规限值（以男性成人为例），如课本中表4-1 所示。安全的车身结构2第4章 汽车被动安全性安全的车身结构车身的变形特性安全的车身结构1、正面碰撞安全的车身结构图中表示了在碰撞中车身前部的三个变形吸能区段：第一变形区 既可保护行人，也可避免车辆在低速下碰撞的破坏性；第二变形区 为相容区，保证两车相撞时，具有最佳的能量吸收特性；第三变形区 用于撞击固定障碍（如墙壁）时，对乘员舱的完整性保护，称为自身保护区。安全的车身结构汽车车身结构在第三变形区段应有较大的刚度，以便当悬架到车身前围板之间变形力值急剧上升时，阻止变形扩展到乘员舱，而且要求在这个碰撞过程中，必须通过相应的结构措施使汽车动力总成向下移动而不致挤入乘员舱，如图4-3 所示。安全的车身结构2、侧面碰撞当汽车受到侧面碰撞时，受到撞击的部位一般是车门、立柱或门槛梁等。汽车侧面碰撞的理想特性应是要求侧面结构有足够大的刚度，以确保车门和立柱不发生大的变形。其中一种方法为加强 柱（铰链柱）的刚度及其与门槛接头的刚度，以确保车门和立柱不应发生大的变形。安全的车身结构车门内板应柔软，以减小对乘员的撞击力。碰撞过程中车门不能自动打开，而碰撞后非碰撞侧的车门可以不使用工具打开。除发生滚翻事故外，汽车侧面碰撞也会让汽车侧翻或造成车身顶部损坏。安全的车身结构3、追尾碰撞追尾碰撞时车辆乘员受到的最主要伤害是颈部冲击损伤。安全的车身结构车辆尾部区段应尽量软化由于轿车燃油箱一般布置在车身后部，应保证发生追尾碰撞时，行李舱罩边缘不能穿过风窗玻璃而撞入车舱内，并应保证燃油系统的完整性。安全的车身结构车身结构安全设计从汽车的碰撞安全性考虑，将汽车分为图4-5所示的两类区域，即乘员安全区（A区）和缓冲吸能区（B区）。安全的车身结构理想的汽车安全车身结构变形如图4-6 所示。安全的车身结构从车身结构设计上分析应采取的被动安全措施1、汽车车身正面的防碰撞结构车身前部结构的设计一般采用如下方法：1）有效利用车身前部的压溃变形以吸收碰撞能量，缓解碰撞加速度。2）加固乘员舱前围结构，提高乘员舱梁框架的承载能力，保证乘员的生存空间。3）防止汽车前部部件侵入乘员舱内。安全的车身结构2、汽车车身侧面的防碰撞结构车身侧面的防碰撞结构设计一般采用以下方法：1）合理设计乘员舱的梁框架结构，将侧向撞击力有效地转移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。2）加强车门强度，如设置车门横向加强梁。3）增加车身侧围框架的抗冲击强度。除保证各梁构件的强度外（通过板厚、断面形状设计），各梁构件之间的连接部位强度也要提高，从而使侧面撞击力传递到整个车身部分。安全的车身结构4）增加门槛强度，如增大门槛梁的断面面积，在封闭断面内设置加强板，以及用发泡树脂填充门槛梁的空腔。5）加强地板中部的地板通道，提高车身抗弯强度。6）合理设计及布置门锁与铰链，防止撞击时车门自动开启，又要保证撞击后车门容易被打开。安全的车身结构3、汽车车身后面的防碰撞结构汽车车身后面的防碰撞结构的设计一般采用如下方法：1）提高后部构件的吸能效率，设置更具吸能特性的后横梁、横梁与后纵梁的连接件等。2）为了提高汽车后部结构的吸能效率，在汽车车身总体设计时，不仅要控制其能量吸收特性，而且必须控制它的变形形式，以防止发生严重的弯曲变形。3）为了防止由于追尾碰撞引起的结构变形对燃油箱造成挤压，燃油箱通常布置在压缩变形区之外。安全的车身结构4、汽车车身的防翻车碰撞结构一般采用如下方法：1）加强车顶纵梁及立柱的强度和刚度，这些措施在侧面碰撞防护中同样有效。2）在车顶设置横向支撑梁构建，如设置翻车保护杠，如图4-7 所示。安全的车身结构5、汽车车身外围的防碰撞结构1）前保险杠2）后保险杠3）侧围保险杠4）救护网5）减轻撞击行人的弹性装置6）吸能车架结构安全的车身结构安全的车身结构汽车保险杠.汽车保险杠的主要类型1）阻尼型2）弹性型3）弹性阻尼型 4）波纹管型5）柔性型6）能量耗散型7）主动作用型8）安全气囊式保险杠安全的车身结构安全的车身结构安全的车身结构2、保险杠骨架保险杠骨架一般采用横梁结构，又称防撞梁，是保险杠系统的核心部件，作用：当汽车发生碰撞时能有效保护车身、发动机和发动机附属装置等部件。安全的车身结构防撞梁按照材料的不同可分为3 大类：1）铝合金防撞梁2）高强度钢防撞梁3）GMT材料防撞梁安全的车身结构3、汽车保险杠相关法规要求安全的车身结构汽车碰撞计算机仿真分析主要有四类模型：1）模拟汽车事故的模型2）模拟碰撞中结构大变形的模型3）模拟人体整体动力学响应的模型4）模拟人体局部结构的生物力学模型用于上述四类模型的建模方法可以分为：集总参数模型、多体系统模型和有限元模型。安全的车身结构、车身碰撞有限元法分析过程安全的车身结构图4-14是两门轿车左侧车体的有限元模型。安全的车身结构 图4-15为该模型计算挠度与实测挠度的比较。安全的车身结构2、汽车碰撞过程的计算机仿真汽车碰撞过程数字仿真的方法有：1）多刚体动力学方法2）动态大变形非线性有限元法3）多刚体动力学和动态大变形非线性有限元混合法座椅安全带系统3第4章 汽车被动安全性座椅安全带系统汽车座椅安全带结构原理1、座椅安全带的作用与原理作用：将乘员的身体约束在座椅上，在汽车发生碰撞时，避免乘员飞离座椅与转向盘、仪表板、风窗玻璃等汽车部件发生剧烈的二次碰撞，使乘员伤亡减小到最低的程度。座椅安全带系统原理：当碰撞事故发生时，安全带在人体作用下产生位移，当人体作用在安全带上的力使安全带的运动速率超过一定的阈值后，锁止机构开始工作，安全带被锁紧，不能从卷收器中继续抽出，从而将乘员约束在座椅上，使乘员的头部、胸部不至于向前撞到转向盘、仪表板及风窗玻璃上，减少乘员发生二次碰撞的危险，同时避免乘员在车辆发生滚翻等危险情况下抛离座椅。座椅安全带系统2、汽车座椅安全带分类根据其使用的主动性，可以分为：主动型安全带被动型安全带按照固定安装方式来分，安全带大致可分为：两点式