汽車安全性能簡述

單英釗　石晶　劉厚全　楊明東

摘 要：通過對大量文獻進行閱讀與研究，結合實際情況，闡述了對汽車主被動安全的性能的認識。首先舉例簡單介紹了常見的主動安全系統(tǒng)的功能，然后結合被動安全技術的研究內容以及國外的研究成果及發(fā)展現(xiàn)狀，最后發(fā)表了個人對汽車安全性能的觀點。

關鍵詞：主動安全;被動安全;C-NCAP

中圖分類號：U461.91 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2020）11-242-02

Abstract：?Through reading and researching a large number of literatures， combining with the actual situation， the understan?-ding of the performance of automobile active and passive safety is expounded. Firstly， the functions of common active safety systems are briefly introduced by examples， then the research content of passive safety technology， foreign research results， and development status are presented， and finally， personal views on the safety performance of cars are published.

Keywords： Active safety; Passive safety;?C-NCAP

CLC NO.： U461.91 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2020）11-242-02

1 引言

隨著汽車在日常生活中的應用逐漸增加，汽車行駛安全問題日益得到重視。全球每年有數(shù)十萬人在交通事故中死亡。近年來，汽車主動安全系統(tǒng)逐漸普及，在市場上銷售的汽車幾乎都配有ABS、ESP之類的主動安全系統(tǒng)，在一定程度上降低事故發(fā)生的可能。本文基于目前的汽車主被動安全技術的現(xiàn)狀及應用情況進行淺析。

2 汽車安全技術現(xiàn)狀

基于作用機理的不同，汽車安全性分為主動和被動安全。兩種性能均以提高行車的安全性，保護車內與車外人員的生命安全為宗旨。但進一步分析，兩種安全性能有所不同，主動安全技術主要利用雷達攝像頭等設備對采集周圍車輛及行人的距離速度等信息，控制器對車輛的轉向、制動等機構的性能進行主動干預，以減小甚至避免事故的發(fā)生。

ABS（防抱死系統(tǒng)）在發(fā)生緊急情況時，駕駛員可能由于事發(fā)突然，基于本能的反應用力踩下制動踏板，會造成車輪抱死失去了行駛方向穩(wěn)定性。防抱死系統(tǒng)可以根據(jù)車輪的滑移率對制動主缸壓力大小進行控制，對車輪實施“點剎”從而加強方向穩(wěn)定性。ESP（電子穩(wěn)定系統(tǒng)）主要在汽車急轉彎、緊急躲避障礙物等較不穩(wěn)定工況下對車身穩(wěn)定性進行主動調節(jié)，以保持車身穩(wěn)定性。ESP的效果圖如圖1所示，在轉彎時因躲避前車防止發(fā)生甩尾等危險，有重要作用。

隨著高級駕駛輔助系統(tǒng)的研究越來越深入，例如自適應巡航ACC（Adaptive cruise control）、車道偏離預警（Lane Departure Warning System）系統(tǒng)這類主動安全系統(tǒng)應用逐漸廣泛，在一定程度上降低了汽車碰撞事故的發(fā)生的概率，但是所占比例非常小，不能大概率甚至完全避免事故發(fā)生。這類主動安全系統(tǒng)為無人駕駛技術打下堅實基礎[1]。在目前處于研發(fā)階段的汽車無人駕駛技術中，處于無人駕駛的車輛需要傳感器、控制器等關鍵設備的密切配合下能使汽車正常行駛，但是在基于國內復雜的交通狀況在短時間內難以做到大概率地避免交通事故地發(fā)生。

主動安全技術除了通過可以對車載系統(tǒng)對汽車安全性能的干預，也可以從對駕駛員的監(jiān)控著手。該技術根據(jù)駕駛員的眨眼頻率等體征與其正常水平進行對比，如果駕駛行為被認定為疲勞狀態(tài)時，車輛會通過警報聲音、方向盤振動等方式對駕駛員進行警示，減少因疲勞駕駛帶來的危險。

汽車被動安全性是車體結構及乘員約束系統(tǒng)在不可避免的道路交通事故中對車內乘員或車外行人進行保護，避免其發(fā)生嚴重傷害或使傷害程度盡可能降低的能力[2]。首先是汽車車身身結構安全性。在碰撞發(fā)生后，吸能式車身與車身的誘導變形設計，可以更多的吸收碰撞的能量減小乘員艙受到的收到的沖擊。其次是約束系統(tǒng)對車內乘員的保護，如圖3所示為乘員安全氣囊。以前排位置為例，乘員受座椅、頭枕、安全帶以及安全氣囊的保護，在乘員與車內部件之間形成“保護層”，減小乘員受傷的嚴重程度。最后是行人保護裝置，改進發(fā)動機艙的布置，在發(fā)動機罩板下放置吸能物，減小對行人頭部的傷害[3]。如圖4為行人保護氣囊，可以減小事故對車外人員的損傷。

國內對車內乘員的保護更多的偏重于如頭部、胸部等上半身的高致死部位，對下至保護的研究有些不足，這也是與國外的差距之一。我國目前已經(jīng)在對駕駛員約束系統(tǒng)控制策略、參數(shù)設計進行了大量研究，在乘員損傷機理方面的研究也取得了一定的進展。但目前的研究重點仍集中在保護駕駛員頭部、頸部及胸部這類高致死率部位，而對下肢保護的研究的重視程度相對不足，而國外在該領域從仿真、試驗多方面進行了長期研究，取得了大量成果[4]。對駕駛員及其他車內乘員進行全面保護是約束系統(tǒng)研究的趨勢。

值得注意的是，即使在主動安全系統(tǒng)的作用下避免了碰撞事故的發(fā)生，但是在這個過程中可能會影響到其他車輛的行駛，很可能會再次發(fā)生引發(fā)碰撞事故，這個時候汽車的被動安全性能至關重要，在事故不可避免的情況下保護了車內乘員。

3 結語

通過對汽車主被動安全技術的功能的分析， 目前的情況而言，目前雖然主動安全技術逐漸成為發(fā)展的主流，在2018版的C-NCAP中也加入了主動安全的評價內容，但是在保護車內乘員的方面，被動安全技術仍然占據(jù)主要地位，不能因為主動安全技術的大量普及而放松對汽車被動安全的重視。

參考文獻

[1] 王書賢.汽車安全技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].裝備制造技術，2017 （09）：257-259.

[2] 趙其吉.汽車安全技術發(fā)展的研究分析[J].汽車實用技術，2018（05）： 131-133.

[3] 鄧高攀，蘭楠.基于行人保護的正面碰撞仿真分析研究[J].時代汽車，2019（02）：20-22.

[4] 肖宏遠.正面碰撞下駕駛員保護研究[D].哈爾濱工業(yè)大學， 2014.