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技術(shù)

安全系統(tǒng)面面觀 汽車安全配置之詳談

2025China.cn   2008年12月29日

       我們的壽命不斷地延長是個不爭的事實, 而這不僅僅歸功于醫(yī)療領(lǐng)域的突破。在這一方面汽車制造商與醫(yī)生承受著同樣的褒貶,這是因為汽車制造商在競相將高性能及物質(zhì)享受與尖端安全技術(shù)結(jié)合起來,為您和路上的每位行人提供保護(hù)。下面是我們推薦的幾大安全技術(shù),它們有些已經(jīng)被普遍應(yīng)用,而有些則比較少見。汽車的安全性恐怕是現(xiàn)在購車者最關(guān)心的問題之一,影響行車安全的因素有很多,本文將深入探討汽車的一些安全技術(shù)以及有利于提高行車安全配置。
  汽車的安全性主要分為兩個方面,一是主動安全,另外一方面是被動安全。有些朋友可能并不清楚主動、被動安全是怎么回事。簡單說,所謂主動安全,就是作用避免事故的發(fā)生;而被動安全則是在發(fā)生事故時汽車對車內(nèi)成員的保護(hù)或?qū)Ρ蛔曹囕v或行人的保護(hù)。如果細(xì)分的話,車體安全也算在主動安全一方面之中——即車體機(jī)構(gòu)設(shè)計用料對外來危險的抵抗能力。所以主動安全性的好壞決定了汽車產(chǎn)生事故發(fā)生概率的多少,而被動安全性的好壞主要決定了事故后車內(nèi)成員的受傷嚴(yán)重程度,下面我們就來細(xì)分說明。

  一、車身安全配置

  車身是整個汽車安全系統(tǒng)的保護(hù)衛(wèi)士,它可以在受到撞擊時,保護(hù)車內(nèi)人員的人身安全。一般的廠家都會在車身安全上采取一些措施。

  例如上海通用08款君越采用全金屬高強(qiáng)度封閉式承載車身,它可以大幅度吸收外界撞擊力,高強(qiáng)度側(cè)門防撞桿,并保證車門在變形情況下仍可打開且側(cè)向變形小。

   除了對外界撞擊力的吸收,08款君越還在儀表板內(nèi)置鋁鎂合金橫梁和膝部碰撞保護(hù)裝置,它能吸收正面的沖擊力,將可能出現(xiàn)的危險降到最低。

  二、主動安全配置主動安全系統(tǒng)

 

  要了解主動安全性,我們首先得了解在駕駛過程當(dāng)中能夠影響到行車安全的一些因素。高速駕駛時汽車失控是影響安全的一個很大的因素。所謂失控,實際上就是汽車的輪胎失去了抓地能力,當(dāng)駕駛員對汽車的轉(zhuǎn)向或制動做出操作時汽車不能按照既定軌跡或路線運(yùn)動。這種情況是非常危險的。

  造成失控的原因主要有兩個,一個是剎車抱死(車輪被剎車剎死了,與路面產(chǎn)生滑動摩擦),另一個原因則是轉(zhuǎn)向速度過快產(chǎn)生的轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度。我們先來看看抱死對汽車的安全有什么影響吧。

  我們知道正常行駛時,汽車的四個車輪與路面產(chǎn)生的是靜摩擦力。也就是說車輪是不打滑的。學(xué)過物理的話都知道,靜摩擦力是可變的。也就是說在車輪沒有打滑的情況下,我們給制動碟多大的制動力,那么通過輪胎就能提供多大的制動力。但是,如果制動系統(tǒng)被剎抱死以后,情況就完全不同了。因為輪胎抱死就意味著輪胎與路面產(chǎn)生的是滑動摩擦力,我們利用物理知識中不難判斷,滑動摩擦力是固定不變的,滑動摩擦力的大小跟輪胎的摩擦系數(shù)和正壓力(輪胎負(fù)載)有關(guān),而滑動摩擦力要遠(yuǎn)小于最大靜摩擦力。所以車輪抱死以后,首先有效制動力會明顯下降(當(dāng)滑動摩擦發(fā)生時,就是我們常說的輪胎失去了抓地),制動力下降就意味著制動距離的增加,但最可怕的是車輪抱死后汽車發(fā)生的失控現(xiàn)象。

  道理很簡單,作為前輪驅(qū)動的汽車來說,當(dāng)我們緊急踩下制動踏板時,整個汽車的重心會前移,重心前移的結(jié)果就是前輪負(fù)載增大,后輪負(fù)載減小。這就意味著在制動時前輪能獲得的最大靜摩擦力遠(yuǎn)大于后輪。那么此時后輪會比前輪先抱死。大多數(shù)情況是:司機(jī)踩下緊急制動以后會本能的轉(zhuǎn)動方向盤來避過障礙物,如果在后輪抱死的情況下轉(zhuǎn)動方向那么危機(jī)就出來了。由于前輪沒有抱死,使得前輪仍然可以按照預(yù)定的轉(zhuǎn)向軌跡運(yùn)動(也就是說前輪還是可以正常的轉(zhuǎn)向)但后輪抱死以后則不會按照預(yù)定軌跡運(yùn)動(因為失去了抓地力)而是保持原有運(yùn)動方向運(yùn)動。這就產(chǎn)生了一個扭轉(zhuǎn)力矩,道理就跟我們用T型套筒寧螺絲一樣,這個車會以重心為中心,重心到后軸的距離為半徑畫弧,用通俗的話說就是車會開始打起轉(zhuǎn)來。這種情況是非產(chǎn)危險的,因為司機(jī)無法控制汽車的正常運(yùn)動,失控的汽車很容易撞上周圍的人群或路面的障礙或其他車輛。

  這種制動抱死對汽車和乘客帶來的危險在雨雪天氣尤為突出。濕滑的路面讓輪胎的抓地極限降低,不管你技術(shù)多么嫻熟,稍有剎車動作,輪胎就會因為摩擦力原因被抱死,失控隨之產(chǎn)生。最重要的是在雨雪路面上輪胎抱死車輛失控很難被駕駛員察覺,一旦察覺為時已晚。為了提高雨雪路面的行駛安全性,各個安全配置應(yīng)運(yùn)而生。像ABS、EBD、TSC等配置,可以在交通事故發(fā)生前,通過這些配置的啟用最大限度避免交通事故的發(fā)生。


ABS 是Anti-Lock Brake System的英文縮寫,專業(yè)術(shù)語可以翻譯為“剎車防抱死系統(tǒng)”

  ABS最大的作用就是用來解決由于剎車抱死造成的失控危機(jī)。不過雖然很多車上都聲稱配備了ABS,但經(jīng)過這么多年的發(fā)展,ABS的種類繁多,即便是轎車用ABS也有很多個版本。早期的ABS是機(jī)械式的。更高版本演化后都是電子控制的ABS,就是在這輪上裝有車輪轉(zhuǎn)速傳感器,在制動系統(tǒng)上裝有電磁閥。當(dāng)傳感器檢測到車輪轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)傳遞給電腦,電腦通過對比分析數(shù)據(jù)判斷車輪抱死或即將抱死時,就是發(fā)出信號給電磁閥,降低制動系統(tǒng)的液壓(降低剎車力度)直到抱死解除。所有的電液式ABS都是遵循這一原理。

  之所有說ABS還分成很多個版本和種類并不是說在原理上有什么差異。主要是在配備上存在差異。這種差異主要是因為有不同的電腦程序控制,ABS的反應(yīng)速度不同;另外使用不同的傳感器和液壓閥設(shè)置也會得到不同的ABS性能。早期的電液控制式ABS雖然也有控制電腦,但只有兩個傳感器和一個液壓閥。用術(shù)語說就是雙傳感器單通道設(shè)計。這兩個傳感器通常布置在后輪,目的是用來檢測后輪是否會有打滑傾向;單通道的電磁閥也是用來控制后剎車的油壓的。一旦電腦判斷后輪打滑,則會打開電磁閥迅速降低后輪制動力。上面我們已經(jīng)介紹過了,車輪的抱死之所以危險是因為后輪會比前輪先抱死導(dǎo)致失控,所以降低后輪制動力可以有效防止由于后輪抱死導(dǎo)致的失控。但是另外一種情況他就束手無策了,那就是一旦左右兩側(cè)的車輪處于不同摩擦系數(shù)的路面時(一側(cè)抓地力大另一側(cè)抓地力小)這種單通道的ABS則不能讓抱死的車輪擺脫危機(jī)。

  最終的解決辦法就是要讓四個車輪的制動力能夠獨(dú)立控制(四輪制動力自動分配)。這就是現(xiàn)在經(jīng)??吹降木哂蠩BD功能的ABS。EBD的英文全稱是Electric Brakeforce Dis-tribution翻譯成中文就是制動力自動分配的意思。它在每個車輪上都安裝有轉(zhuǎn)速傳感器,而且采用四通道的電磁閥控制制動液壓。也就是說每個車輪的制動力都由一個獨(dú)立的電磁閥控制,這樣電腦可以控制任何一個車輪的制動力。有了四通道的配備,ABS可以在任何情況下盡可能的解除抱死危機(jī)。有了EBD的幫助,ABS的功能也不局限于防抱死了,它還能開發(fā)出很多輔助功能,當(dāng)然這些功能都是對提高主動安全性能起著至關(guān)重要的作用的。比方說TCS就是它衍伸的一個功能更強(qiáng)大的電子穩(wěn)定系統(tǒng)。

  TCS又稱Traction Control System,即循跡控制系統(tǒng)。很多人會覺得驅(qū)動輪打滑是好事,因為這證明了發(fā)動機(jī)動力十足。但是在高速行駛的時候驅(qū)動輪打滑是會造成安全問題的。對于前驅(qū)車來說,由于驅(qū)動輪在前面(相當(dāng)于拉著車身前進(jìn)),只要車是在走直線,前輪無論怎么打滑倒是不會偏離軌跡,不過一旦要轉(zhuǎn)彎,驅(qū)動輪如果打滑的話則會失去轉(zhuǎn)向力。也就是說汽車很難轉(zhuǎn)向。對于高速行駛的前驅(qū)車來說,如果在轉(zhuǎn)彎時由于動力過大導(dǎo)致驅(qū)動輪打滑,那么會產(chǎn)生嚴(yán)重的轉(zhuǎn)向不足。如果速度過快,快到來不及減速的話,汽車會向運(yùn)動圓弧的外側(cè)沖出,撞上護(hù)欄。

  驅(qū)動輪打滑還會帶來一個很大的缺點就是有效牽引力降低,輪胎磨損嚴(yán)重。因為滑動摩擦力要遠(yuǎn)小于最大摩擦力,所以當(dāng)起步加速時,一旦驅(qū)動輪打滑,即使發(fā)動機(jī)功率再大也發(fā)揮不出加速性能。所以有經(jīng)驗的司機(jī)在起步時如果察覺到驅(qū)動輪有打滑的傾向,會本能的稍微松掉一些油門使驅(qū)動輪恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。作為TCS來說,要防止驅(qū)動輪打滑其實很簡單。就是把上述司機(jī)進(jìn)行的操作用電腦來完成。上面我們介紹過,現(xiàn)在的新型ABS都有四通道和四傳感器。所以TCS可以利用ABS的資源來檢測車輪是否有打滑傾向,一旦檢測到驅(qū)動輪打滑,則立刻減小節(jié)氣閥的開度直到驅(qū)動輪恢復(fù)正常。

  我們知道一旦汽車發(fā)生轉(zhuǎn)向不足或轉(zhuǎn)向過度就意味著它不能按照預(yù)定軌跡轉(zhuǎn)彎。所以衡量一個車的循跡性好不好實際上就是衡量它的實際轉(zhuǎn)彎軌跡是否與理論軌跡最為接近。其實TCS的控制手段是通過對車輪的制動和調(diào)整節(jié)氣閥的開度來實現(xiàn)的?,F(xiàn)在我們知道了這些主動安全系統(tǒng)的原理和作用,所以選擇愛車時也盡量要挑選一些安全性較高的車,畢竟這些系統(tǒng)是在危險剛出現(xiàn)時候就已經(jīng)就緒工作了,以上這些已經(jīng)成為上海通用別克君越的標(biāo)配了,廠家匹配目的且不用再多說了,被動安全方面的“救命稻草”還是放在后面使用比較好。
三、被動安全配置

  在意外發(fā)生時,就是被動安全系統(tǒng)發(fā)揮作用,將傷害降低到最小的時候了。上海通用別克君越配備的前排乘客雙智能二段式安全氣囊和一體式前后窗側(cè)氣簾可根據(jù)碰撞狀況迅速感應(yīng)判斷,并智能啟動。如果要正確認(rèn)識安全氣囊的工作原理,我們首先要意識到,安全氣囊只是安全帶的輔助設(shè)施。

  安全氣囊的工作原理是當(dāng)車輛發(fā)生碰撞到一定程度時,控制模塊快速對信號做出處理,確認(rèn)發(fā)生碰撞的嚴(yán)重程度已超出安全帶的保護(hù)能力,便迅速釋放氣囊,使乘員的頭、胸部和側(cè)體部分直接與較為柔軟有彈性的氣囊接觸,從而通過氣囊的緩沖作用減輕乘員的傷害。值得注意的是,在不系安全帶的狀況下,安全氣囊不但不能對乘員起到防護(hù)作用,還會對乘員有嚴(yán)重的殺傷力。

  所以,在被動安全系統(tǒng)中最重要的一個配置就是我們看起來最簡單的安全帶。上海通用別克君越標(biāo)配前預(yù)緊式三點式帶預(yù)緊限制器的起爆式安全帶,在剎車過程中安全帶就已經(jīng)起到了拉近作用,碰撞前就已經(jīng)把乘客緊緊固定在座椅上了,相比那些沒有預(yù)緊功能的安全帶更安全更可靠。不僅如此,后排乘客三點安全帶還帶有兒童保護(hù)功能,在撞擊發(fā)生的一瞬間,安全帶的三點拉伸保護(hù)機(jī)構(gòu)會保護(hù)乘坐人員免受胸部傷害,這樣的設(shè)計和保護(hù)形式,能有效的將撞擊傷害降到最低。

  據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計,在所有可能致命的車禍中,正確使用安全帶,可挽救約45%的生命;同時使用安全氣囊,比例將上升到60%。經(jīng)常會看到很多因為安全氣囊沒有引爆導(dǎo)致用戶與廠家打官司的案例,其實安全氣囊的打開是需要一定條件的,一般條件是汽車達(dá)到50公里以上的時速、初次碰撞為正面的、碰撞的物體或障礙物是剛性的。而且氣囊引爆的指令是通過傳感器來傳達(dá)的,而傳感器是通過感應(yīng)汽車的減速度來工作的。很多汽車碰撞前的速度較高,但初次碰撞不是正面的,而是發(fā)生了剮蹭、側(cè)碰等多次的碰撞,到了真正能使安全氣囊起作用的正碰時,車速已經(jīng)很低了,汽車的“有效減速度”不足以使安全氣囊打開,所以安全帶的作用要更大。

  以上三個細(xì)分配置可以說是行車安全系統(tǒng)的描述。隨著社會發(fā)展,安全不僅僅是防碰撞的代名詞,財產(chǎn)安全也應(yīng)算到中間一條,所以安全系統(tǒng)已經(jīng)被被融入到各個配置當(dāng)中,如果細(xì)分的話那將數(shù)不勝數(shù),下面我們來介紹幾種在中高檔轎車上出現(xiàn)且也不太多見的。

  1. 胎壓監(jiān)控

  美國國家公路交通安全管理局 (NHTSA) 已經(jīng)做出要求,截止2003產(chǎn)品年車重小于或達(dá)到4536公斤的所有美國乘用車輛都必須配備胎壓監(jiān)控系統(tǒng),事后寶馬公司就已經(jīng)把該系統(tǒng)用在全系轎車中。駕駛者可以通過車內(nèi)提示警告系統(tǒng)來判斷輪胎胎壓情況是否正常,首先避免了因輪胎虧氣出現(xiàn)的行車跑偏,其次在高速行駛時也對乘坐者安全是一種保障。?

  所用車型:奧迪、寶馬、上海通用別克君越、凱迪拉克、雷克薩斯、邁巴赫、梅塞德斯奔馳、沃爾沃等等。?

  2. 倒車警告/倒車影像/車外攝像頭?

  倒車警告這項技術(shù)用于在駕駛期間以及駐車時,針對您盲區(qū)中的轎車或物體向您發(fā)出警告。通常,該系統(tǒng)會在您行車時已經(jīng)進(jìn)行響應(yīng);它可能會使后視鏡內(nèi)的一個警告標(biāo)示進(jìn)行閃爍,同時會發(fā)出聲音警告,該系統(tǒng)是一個短程檢測系統(tǒng)。如:上海通用別克君越車內(nèi)后視鏡就配備此功能,反光鏡左邊會有一個車體形狀的圖標(biāo),前/后雷達(dá)在偵測障礙物時警告標(biāo)示會給駕駛者以視覺和聽覺上的警告。

  倒車影像和后視攝像機(jī)是一體,不僅保護(hù)您的轎車,還能夠避免在倒車時意外傷及兒童和動物。倒車已經(jīng)從向下傾斜后視鏡或發(fā)出聲音警告到實時查看。新一代技術(shù)包括一個攝像機(jī),它可以與導(dǎo)航系統(tǒng)協(xié)同工作,對您身后的一切進(jìn)行廣角拍攝,然后反映在車內(nèi)屏幕上,從而幫助您倒車或掛接拖車。

  所用車型:雷克薩斯、上海通用別克君越、梅塞德斯-奔馳等等。

  3. 芯片防盜系統(tǒng)

  財產(chǎn)安全也被人日益關(guān)注,一部幾十萬的轎車被偷盜會讓車主受到很大的損失。廠家也絞盡腦汁為轎車加入更多的安全防范系統(tǒng)。通用別克君越不僅在點火鑰匙上加入Passkey III安全防盜系統(tǒng),還針對后行李箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),變?yōu)檫b控開啟無鎖芯防盜模式,大大減低了被盜被撬的幾率,給車主財產(chǎn)方面的最大保護(hù)。

  4. 自動感應(yīng)大燈和/或夜視輔助系統(tǒng)

  自動感應(yīng)大燈隨車輛周邊環(huán)境光線影響,系統(tǒng)會自動識別判斷。雨霧天氣光線不夠,大燈會自動亮起給駕駛者提供更安全的行車環(huán)境。后期廠家又延伸到自適應(yīng)大燈系統(tǒng),這更高級的系統(tǒng)會因方向而調(diào)節(jié)(在車輛轉(zhuǎn)向時會轉(zhuǎn)動燈光)。它們也可以是車速感應(yīng)式車燈(可以改變光束的長度或高度),或者對環(huán)境光進(jìn)行補(bǔ)償。

  夜視系統(tǒng)可以有不同的形式,如基本的紅外線大燈或熱成像攝像機(jī)。但是無論采用何種科技,作用都一樣:在夜間或者視線不明的情況下,幫助您看清更遠(yuǎn)處的路面并且辨別接近 1000 英尺外道路上的動物、人或樹木。圖像在駕駛室中的顯示屏上形成,使肉眼難于看清的障礙物體提前被駕駛者掌控,目前博世公司開發(fā)的夜視系統(tǒng)則具有以上功能,但價格很是昂貴,即使是超豪華轎車目前也基本為選配系統(tǒng)。相信不久將來這一更高級的系統(tǒng)也會被中高級轎車所選用。

  所用車型:凱迪拉克、雷克薩斯、林肯、梅塞德斯-奔馳S系。

 

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