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欧盟大型客车的安全性设计现状及发展

2019-09-14 06:11:42来源:励志吧0次阅读

  欧盟大型客车的安全性设计现状及发展

  在主动安全性方面,代表客车技术最前沿的欧盟法规对大型客车设计的基本要求是:车身骨架有足够的强度,一旦发生交通事故(碰撞或侧翻)时

  ,骨架变形后应保证留给乘客一定的生存空间,尽量减少乘客被挤伤或压伤;车内座位布置应留有一定宽度的过道及行走空间,便于乘客走向车门或安全出口;发动机舱内安装火灾报警器;要求制动系统应具备行车制动、驻车制动、应急制动及缓速器(或第四制动系统)四种系统。为了提高制动稳定性,应装备ABS、 ASR及广泛采用制动效能更高的盘式制动器;在行走系统上采用铝(镁)合金车轮及无内胎子午线轮胎以减少爆胎事故等。

  在被动安全性方面,其基本要求是:采用安全玻璃,风窗玻璃采用夹层玻璃,即使发生事故时玻璃碎片因被胶片粘着而不会飞散打人;侧车窗应是铜化玻璃,破碎后成为无锐角的小碎片。车身上设有一定数量的安全出口(安全门、车顶安全窗或车侧窗),供乘客发生交通事故或火灾时迅速就近撤离客车。避免乘客座椅结构强度及座椅与车身的联接强度不足而导致座椅挤伤乘客,产生二次伤害;车门在应急状态下可以从车内手动打开;车内要配置灭火器材,内饰应软化无尖角,材料应具有阻燃性能等。这些技术和配置均可避免或减轻交通事故对乘客的二次伤害。

  一、设计开发初期应考虑的内容

  在产品开发初期,就应充分重视大型客车安全性。针对客车容易发生的事故,具体应考虑以下几个问题:1、基本性能。客车的稳定性、制动性能、转向性能、机械结构强度等。2、操纵性能和防止错误操作的警示。3、安全保护装置和事故防止装置,保养维修时的安全措施。4、安全监视报警装置和安全标识。5、改善驾驶员视野。6、防止火灾和轮胎气压过低。

  主要涉及的主要安全配置设计有:

  1、制动系

  随着人们对汽车安全性能要求的不断提高,ABS逐渐成为汽车主动安全系统的一个标准件。目前欧、美汽车发达国家已将该系统普遍用于轿车、客车和重型载货车。目前,我国生产的绝大部分轿车均安装ABS系统,但是在客车上安装该系统的技术还刚刚起步。按照我国建设部CJ/T《城市客车分等级技术要求与配置》中,大型客车超2级.超1级.高级都要装备ABS和缓速器;交通部JT/T《营运客车类型划分及等级评定》中大型客车、高三级、高二级、高一级必须安装ABS和缓速器,否则不予评定高等级。ABS的最大优点是制动时仍然能实现前轮转向,避开障碍物,避免发生车祸。ABS系统附加于原来的制动系统之上,即使发生故障不能工作,原来的普通制动系统仍能照常工作。经试验证明,在客车突然出现紧急情况时,驾驶员都会紧急制动,在短时间内大力踩下制动踏板;但是从开始制动到达到最大制动力需一定时间或者不能达到最大制动力,而且可能在初次碰撞平息后驾驶员会过早地松动制动踏板,这样很容易出现制动距离加长的现象。为解决这些问题,国外汽车上安装了辅助制动系统。辅助制动系统是使行驶中车辆(特别是下长坡车辆)速度减低或稳定在一定速度范围,但不是用以使车辆停驶的机构,辅助制动系统有发动机排气制动、电涡流缓速器、液力缓速器、永磁式缓速器等。

  2、转向系

  转向系统设计是大型客车底盘设计中很重要的环节之一。它不仅影响安全性、操纵舒适性和可靠性,而且还影响使用经济性。大型客车的转向系统结构复杂,涉及面广,对零部件的可靠性要求较高,也是大型客车底盘设计中难度大、技术含量较高的部分。汽车转向系统包括转向盘、转向柱、转向器、转向摇臂和转向横拉杆等。其中涉及到安全性的研究主要集中在转向柱和转向盘领域。

  (1)转向柱的设计

  通过对大量事故的调查发现,在正面碰撞发生时,客车前部变形往往会影响到转向系统,使转向柱和转向盘向驾驶员方向移动。这种运动是相当危险的,于是出现了安全转向柱的概念。在;中击力大于某一值时,安全转向柱结构会发生轴向压缩变形,从而减小对驾驶员的冲击。新型安全转向柱以小球式转向柱的出现为标志,并作为一种较成熟的技术一直沿用至今。其结构是在套筒之间放置几排小球,其直径稍大于放置空间。当转向柱轴向压缩时,金属球引起套筒的塑性变形,吸收能量。这种安全转向柱可以安装到不同的车型上,而整个转向系统的外形几乎无需作任何调整。通过小球位置的排列,可以加强转向柱纵向抗弯刚性,避免弯曲的出现,这在安全柱的设计中是十分重要的。

  (2)转向盘的设计

  近年来,通过大量的试验和事故分析,研究人员发现驾驶员的受伤程度与碰撞方向、碰撞严重程度、驾驶员与转向盘的位置对正程度以及身体各部位的不同承受能力有关。国外研究人员在对转向盘研究过程中提出自对正转向盘的概念,从一系列的台架试验中发现,自对正方向盘对驾驶员的保护性能相对最好。

  3、安全气囊的设计

  客车正面碰撞安全气囊一般藏于转向盘内、副驾驶员正前方或车门内侧。如安装到转向盘内,则对转向盘的结构提出了新的要求,应优化考虑转向盘、转向柱的力学特性如何与安全气囊匹配,以及转向系统如何与安全带及座椅共同设计的问题。

  二、改善操纵性能的设计及安全保护装置

  1、改善客车操纵性能的设计

  根据统计,高速公路上50%的伤亡事故是由驾驶员过度疲劳或注意力不集中而造成的。为解决这一问题.可设计监视系统如用监视仪输入车辆位置的办法,检查驾驶员是否打瞌睡或者注意力不集中并通过刺激方法给予驾驶员警告,以便及时纠正。戴一克公司为客车和载货车设计了一种防磕睡系统,其计算机能够识别行车道上的标记,并通过仪器监视车辆行驶路线。如果瞌睡中的驾驶员要把车驶向路沟,警报系统就会发出响声来唤醒驾驶员。现在法国的一些研究机构在联手研制一种监测驾驶员注意力下降的系统,它可以通过声音或光信号提醒驾驶员。负责这项技术开发的法国图卢兹西门子威迪欧汽车公司希望能在2006年底给汽车安装上这套装置。其中的一个视频传感器用来不断测量并分析汽车与旁侧车道白线间的距离,另外几个传感器提供关于转向盘的活动情况等。因此,设计的监测系统富有个性化,能够根据每位驾驶员的特性作出反应,并将这些信息存储起来,当更换汽车驾驶员的时候,个性化的发送器或者一个形象识别系统就可以根据驾驶员的情况发出相应的信息。

  2、安全保护装置

  (1)车距警报系统

  此系统传送跟踪车辆到前导车辆距离信号,同时使跟踪车辆自动地向制动和转向系统输入信号,以避免车辆接触。日本丰田大发等公司利用激光雷达作传感器,并利用风窗玻璃显示器上的蜂鸣器警告驾驶员。美国为了使车辆之间保持合适距离,其雷达系统每秒钟可发出 50个脉冲信号探测前面信息。为了控制横向距离,自动化公路上海隔1m设有一磁性传感器。汽车导航系统可利用这些装置防止汽车过于偏向道路的某一侧。

  (2)行驶路线偏离警报系统

  由于某种原因,在驾驶员未操作转向的情况下车辆开始偏离自己的路线,系统使用声音信号警告驾驶员。日本三菱公司利用录像机检测白色路线标记,如驾驶员无意识偏离自己的原来路线,系统使用声音信号警告驾驶员。日本马自达公司利用CCD摄像机识别道路白线,当用直观信号发出警报后,驾驶员没有使车回到原来行驶路线,系统便自动地使车回到原来路线。

  (3)行人保护系统

  首先,应该采取主动措施尽量避免车撞行人。 然而碰撞有时也是不可避免的,一旦发生,则设法降低人的伤害程度。丰田公司在发动机罩内设置了气囊,当碰撞传感器确认车辆同行人发生碰撞时.该气囊便在车前张开,以减少行人同车碰撞后头部伤害程度。

  (4)紧急门锁释放机构

  当车辆发生碰撞后,为使乘员易从被撞车辆中出来,车门应容易打开。丰田和三菱公司开发的感受碰撞的自动门锁释放系统特点是当碰撞传感器确认已发生碰撞时,系统立即自动地释放门锁。

  (5)乘员逃逸系统

  就目前国产客车来看,有的安全门前座椅挡道,且不能迅速翻移,致使通道狭窄;有的安全门没有方便开启的手柄,安全门开启后无警报装置,最大开启角度不能保持,出口没有台阶等;有的甚至未按规定设安全门,而用侧窗兼做安全出口等。这些客车设计中的安全隐患,一旦遇到紧急情况,如撞车、火灾或倾翻等,乘客很难安全迅速地撤离,极有可能造成严重后果。因此在设计中应按照标准设计客车安全门。

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