从事故到汽车安全技术课件.ppt
安全性是乘用车的生命。,销售能力是汽车企业的命脉,质量,价格,交货,购买决定,用户最关心什么?,服务,什么是汽车质量？,质量,动力性经济性制动性操稳性,道路交通事故及对策,从交通事故到汽车碰撞安全性,发达国家的道路交通事故死亡率已经得到有效的控制,发展中国家的道路交通事故死亡率增长的主要贡献者,日本交通事故数量,0,400,000,600,000,800,000,1,000,000,1,200,000,（人）,0,2,000,4,000,6,000,8,000,10,000,12,000,14,000,16,000,18,000,（人）,交通安全对策基本法出台,增加交警数量强化活动,引进交通违章惩罚制度,Fatalities,Injured people,Number of Fatalities,死者人数,伤者人数,Fullwrap,Offset,步行者,侧面冲撞,03,Brake,JNCAP,撞车安全技术发挥作用,汽车安全标准扩充强化目标,200,000,法规,Haddon矩阵,道路交通事故及其造成的损失是能够控制的！,道路交通事故的类型,交通事故形态特征,碰撞Impact,交通事故形态特征,碾压Run-over,交通事故形态特征,刮擦和拖拉Scraping and dragging,交通事故形态特征,翻车,Rollover,交通事故形态特征,坠车,Falling,交通事故形态特征,失火,Burning,交通事故形态特征,爆炸,Explosion,交通事故形态特征,跳车,Ejecting,交通事故形态特征,其它,Other,正面碰撞和侧面碰撞是主要交通事故类型Main types of accidents-front crash and side crash,交通设施安全性差Safety of traffic equipments is bad,安全意识薄弱Safety consciousness is weak,大型载货汽车的被动安全性不应忽视The passive safety of heavy truck is very important,大型载货汽车在交通事故中主要造成对方车辆中人员的伤亡(The victims in truck accidents are mainly collision partners. ),2003年强制安装侧面防护装置、后下部防护装置，减少大型载货汽车的侵害性。 The heavy truck installed compulsively side guards and rear underrun protection system in 2003, this can mitigate the aggressivity of heavy trucks. (GB11567.1-2001, GB11567.2-2001)中国应该强制安装前下部防护装置。 The heavy trucks should install frontal underrun protection system,在中国混合交通模式为主的交通环境中，大型载货汽车造成的事故占死亡人数之首。 The death caused by truck accidents is first in China .,中国的道路设施存在严重的安全隐患 Hidden Trouble Existing on China Roads,很多道路上没有安装护栏 No side barriers on many roads高速公路护栏没有安全性国家标准或设计规范，事故车与设计不合理的护栏碰撞后不能有效地保护事故车辆，而引发严重的交通事故。 There are no safety regulation or design rule for motor way barrier safety. Vehicle does not have protection when crashing with improper designed barrier, which lead to serious accident,事故动态演绎图Accident demonstration,130.40,148.90,苏 州,桐乡嘉兴,ground,2005年1月9日下午2时10分左右，杭州石桥镇新郎周先生迎亲的婚车车队中，一辆本田雅阁轿车突然发生车祸，司机为躲避高速公路上的黄狗导致汽车失控，事后雅阁车从中断裂为两截。车祸造成三死两伤，成为杭州市2005年发生的第一起特大交通事故。,道路交通一项“被允许的危险”事业,汽车工业不是一个单纯的制造业；汽车工业必须与社会和谐发展过多地强调和夸大汽车工业对社会发展的作用；忽略和不重视道路交通事故造成的损失和人员伤亡造成的社会问题；全社会对交通事故的责任直接会把矛头指向汽车行业；汽车企业是改善道路交通安全活动中最活跃的角色。,道路交通安全对策The Countermeasure on the Road Traffic Safety,Haddon Safety Matrix,道路交通事故原因,事故,人,车,环境,时间,人为因素安全教育的缺失,占6090以上生理状态、能力和技术水平品德和操行年龄与性别饮酒和药物社会心理因素、人格特征、精神状态生物节律,矛盾：“安全驾驶 人生态度”,环境因素熟视无睹,占1219，主要为道路原因道路宽度和分界道路的弯曲和坡度路面状况路旁物体,车辆因素比例很小但关注最高,安全法规的实施机械状况、保养情况车型、车体大小,时间因素无法避免,与人员活动频繁有关岁末年初-超速、超载、疲劳驾驶上下班高峰-交通拥挤,社会对道路交通事故责任的误解,一些重大伤亡的道路交通事故调查结果表明：极大部分重大交通事故的起因都有违章行为；道路上的事故多发地段具有明显的交通安全隐患。但是社会对交通事故责任往往矛头指向汽车企业：汽车行业对汽车的宣传使消费者对汽车的“安全、舒适、省油”有过高的期望。忽略了汽车在高速行驶时的危险性人们过高地估计了自己对突发事件的反应能力；缺乏紧急状况驾驶处理的经验；不了解汽车高速运动、紧急制动、急转弯等运动的物理极限。,通过宣传，人们眼中的熊猫,憨厚温和可爱,熊猫野性的一面：熊猫不是“猫”而是“熊”,昨日上午，在卧龙自然保护基地，她戴着手套，拿着清洗干净的箭竹，一截截喂入熊猫口中。小家伙 眼看竹子越来越少，它更着急，张嘴大口地吃着。突然，熊猫一口咬住Lisa右手的大拇指，她顿时疼得大叫起来。工作人员赶紧呼喝熊猫松口，但过度的喊叫反而刺激了它，无论如何也不肯松口。心急之下，Lisa用力挣脱了熊猫的牙齿，但拇指的前面部分已被咬掉。,必须提醒：熊猫有野性的一面亲密接触有极大危险,汽车安全技术的发展历史,传统的主动安全技术灯光、视野的改善；汽车制动性能的改进；汽车操纵稳定性能的改进。汽车被动安全技术车身耐撞性的改进；安全带、安全气囊等约束系统的普及；儿童约束系统的推行。汽车电子技术的发展，促进了汽车主动安全技术的变革ABS、ESC智能化技术的发展，促进了一体化安全技术的发展驾驶辅助系统,传统的主动安全技术,汽车的操控能力：轮胎与地面的作用力,能够通过驾驶员操纵而改变汽车运动速度和方向的，只有轮胎与地面的作用力：驾驶员通过油门踏板和制动踏板控制车轮的驱动力和制动力；驾驶员通过方向盘控制转向车轮的侧向力。当车轮与地面的作用力超过轮胎的附着能力，车轮出现打滑，则汽车会失去操控能力。,FXb1,FXb1,前轮抱死时，Fj的方向与前轴侧滑的方向相反，Fj能阻止或减小前轴侧滑，汽车处于稳定状态。,uA,A,B,FY2,uB,O,C,Fj（离心力）,1.前轮抱死拖滑,制动时后轴侧滑与前轴转向能力的丧失,FXb2,FXb2,o,Fj,后轮抱死时，Fj与后轴侧滑方向一致，惯性力加剧后轴侧滑，后轴侧滑又加剧惯性力，汽车将急剧转动，处于不稳定状态。,A,C,B,uA,uB,FY1,FY20,2.后轮抱死拖滑,FXb1,FXb1,FXb2,FXb2,汽车必须保证车辆后轴不会制动抱死,汽车的稳态横摆角速度增益曲线,汽车必须保证车辆具有不足转向特性,汽车被动安全技术,车身结构（耐撞性）,Crush Zone Energy Management,Safety CageStructural Foundation,Transition ZoneLoad Distribution,乘员约束系统,Interior Interaction in a Crash 碰撞过程中乘客与车辆内部的接触,车外行人碰撞保护,24550-2009行人保护法规 已经发布。,腿部保护措施,头部保护措施,车内儿童安全保护,0ms 50ms 100ms 150ms,基于电控系统的汽车主动安全技术,ABS 防抱制动装置,在制动过程中防止车轮被制动抱死，提高汽车的方向稳定性和转向操纵能力，缩短制动距离的安全装置。,1.ABS系统的组成,2.ABS的液压原理,ABS、TCS仅构成了侧向运动的开环控制,系统是以ABS为基础发展而成的。 基本工作原理是：在大侧向加速度、大侧偏角的极限工况下，利用左右两侧制动力之差产生的横摆力偶矩来防止出现难以控制的侧滑现象。,2.车辆稳定性控制系统（VSC或称ESP）,VSC（ESP）的作用,VSC（ESP）的作用,前轴侧滑出现“驶出”现象,加大内侧车轮的制动力,VSC（ESP）的作用,抑制前轮侧滑,后轴侧滑出现甩尾现象,加大外侧车轮的制动力,抑制后轮侧滑,VSC（ESP）的作用,提高操纵稳定性的各种电子控制系统的有效工作区域,驱动力分配控制,制动力分配控制,侧倾刚度分配控制,汽车安全技术的发展方向一体化安全技术,雷达、摄象机等传感器增强汽车对道路上障碍物的辩识能力反应更灵敏的传感器增强了驾驶员对交通危险的辩识能力通过提醒装置或系统直接介入，避免车辆进入危险状态或将事故的伤害减轻,汽车安全技术的发展趋势：一体化安全概念,D,传统的汽车安全概念：以ABS为标志的主动安全技术主要是在车辆处于紧急制动、紧急转向等危险驾驶工况时避免车辆运动失稳，避免交通事故发生以安全车身、安全带、安全气囊为标志的被动安全技术主要是在碰撞事故中有效地保护乘员一体化安全概念：一体化安全概念融合了主动安全技术、被动安全技术，增加了以ITS技术为基础的智能化驾驶辅助系统及预碰撞安全技术,汽车被动安全技术的标志,汽车电子技术的发展推动了汽车安全新技术的发展一体化安全概念,阶段A：危险没有出现策略-帮助保持安全驾驶，降低驾驶疲劳程度主要技术智能巡航速度控制系统等驾驶辅助系统,一体化安全概念Integrated Safety Concept,智能巡航速度控制系统由前端的雷达或激光测距系统作为传感器，使车距自动控制在安全距离。在城市拥堵路段行驶时，可以低速自动跟随前车，从而减轻了驾驶员的工作负荷 。,阶段B：危险出现策略-帮助纠正到安全驾驶状态主要技术脱离行车线警报系统等驾驶辅助系统智能刹车辅助系统,一体化安全概念Integrated Safety Concept,脱离行车线警报系统使用摄象机作为传感器识别车道线，当驾驶员由于疲劳等因素无意当中驾驶汽车脱离所在的行车线时，显示器和报警器同时发出警报。,智能刹车辅助系统,智能刹车辅助系统由前端雷达探测器判断与前车或固定障碍物的距离，判断有可能与前端发生碰撞时向驾驶员发出警报，驾驶员发出指令后启动刹车，避免事故发生或降低碰撞发生时的车速。,阶段C：碰撞可能发生策略-调整到安全驾驶状态主要技术自动防抱死系统（ABS）、电子稳定控制（ESC）等主动安全技术,一体化安全概念Integrated Safety Concept,阶段D0：碰撞无法避免策略-为碰撞做好准备，减轻碰撞程度主要技术-预碰撞安全技术前排座椅紧急刹车感应预卷式安全带 具备引擎罩后端升起功能的行人碰撞保护系统预碰撞安全技术的基础非接触传感器技术：在碰撞发生前能够探测到碰撞发生的可能性,一体化安全概念Integrated Safety Concept,前排座椅紧急刹车感应预卷式安全带,前排座椅紧急刹车感应预卷式安全带在传统的安全带基础上又增加了电机驱动的反卷机构，在当传感器判断驾驶员有急刹车动作时，智能刹车辅助系统起动刹车时电动马达提前收卷安全带，将驾驶员固定在座椅靠背上，为碰撞事故做好准备。,具备引擎罩后端升起功能的行人碰撞保护系统,探测装置检测到行人，控制单元在碰撞前约400ms预测到碰撞事故，使引擎罩后端升起约100mm，从而有效的保护行人头部。该升起装置是可逆的，如果车辆的减速度显示没有发生碰撞，那么升起装置会自动使引擎罩后端回到初始位置。,汽车安全新技术的产品化进程,主动安全技术将成为主要发展趋势,汽车安全技术有待研究的前沿课题,被动安全技术领域汽车碰撞相容性主动安全技术领域自动驾驶技术,美国各种不同类型碰撞死亡人数,从事故统计反应出的碰撞相容性问题,英菲尼迪整备质量1707kg，派里奥整备质量1070kg，典型的相容性问题。,2010年5月9日北京长安街英菲尼迪追尾两厢派里奥事故,不是“两箱车不安全”，在现行正面碰撞法规下，重量轻的节能环保小车的碰撞安全性受到威胁。,碰撞相容性的技术问题,相对重量 Relative Weights 相对高度 Relative Heights相对刚度 Relative stiffness,正面碰撞法规引发了碰撞相容性问题,有效碰撞速度,有效碰撞速度,有效碰撞速度与质量的关系,碰撞中两车的有效碰撞速度与两车的质量成反比。,有效碰撞速度的能量表达式,两车碰撞过程中的能量分配,刚度大的车吸能少，刚度小的车吸能多。,等效固定壁障碰撞速度,固定壁障碰撞试验是汽车碰撞安全性开发的基础试验；等效固定壁障碰撞速度：初始动能与车辆碰撞变形做功相等时的车辆初始速度；等效固定壁障碰撞速度是衡量碰撞程度的重要参数。,现行正面碰撞法规和NCAP的设计要求,质量小车速度变化大、吸能多伤害大,碰撞相容性设计要求,按照相容性的设计思想：迎面碰撞的两车能量吸收以等效固定壁障碰撞速度EBS相等来分配则能够满足理想的碰撞相容性。,质量大的吸能多、质量小的车吸能小。,GM在世博会上展示的2030年的汽车,不会出现交通事故的电动汽车EN-V。,通用汽车中国公司总裁兼总经理甘维文表示：“通过将电气化和车联网技术完美融合，EN-V重新定义了汽车的DNA，为城市交通提供了理想的解决方案。通用汽车正是希望通过提供先进的汽车技术来应对快速城市化对交通带来的挑战。与此同时，驾驶将变得更时尚而充满乐趣。”,未来城市中个人交通解决方案,EN-V的设计研发紧扣城市对速度和里程范围的需求，整车质量仅为400kg，长约1.5m。,目前汽车90%的时间都处于停车状态。,EN-V体积小、移动便利，一个传统汽车的停车位可以容纳5辆EN-V，这将极大地提高城市现有停车面积的利用率。,电气化和车联网融合引导汽车技术新方向,EN-V的动力由锂电池提供，可通过普通家庭电源进行充电，每次充电后可行驶40km，完全实现零排放，减少了对环境的直接影响。另外，EN-V可以与电网进行信息互换，判断电网的整体使用情况，从而选择最佳的充电时间，充分提高共用电力基础设施的使用效率。,EN-V的另一大技术亮点是车联网。通用表示，EN-V通过整合全球定位系统（GPS）导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术奠定了新的汽车技术发展方向，实现了手动和自动驾驶的兼容。,智能化的驾驶辅助系统已经进入产品化阶段,在一些豪华车上已经使用美国和欧洲正在通过法规、NCAP评价推行对中国市场已经开始进行适应性开发，在今后两年内会有新车型推出,我国汽车安全技术水平,我国汽车工业发展速度快，汽车安全、环保的强制标准采用了成熟的ECE法规。在强制性法规约束下，我国轿车的安全技术水平接近于国际先进水平。在我国道路交通条件下，交通事故高发，道路交通事故死亡人数居高不下媒体和消费者怀疑我国汽车的安全技术水平,我国大型载货汽车安全技术差,大型载货汽车的被动安全性不应忽视The passive safety of heavy truck is very important,大型载货汽车在交通事故中主要造成对方车辆中人员的伤亡(The victims in truck accidents are mainly collision partners. ),2003年强制安装侧面防护装置、后下部防护装置，减少大型载货汽车的侵害性。 The heavy truck installed compulsively side guards and rear underrun protection system in 2003, this can mitigate the aggressivity of heavy trucks. (GB11567.1-2001, GB11567.2-2001)中国应该强制安装前下部防护装置。 The heavy trucks should install frontal underrun protection system,在中国混合交通模式为主的交通环境中，大型载货汽车造成的事故占死亡人数之首。 The death caused by truck accidents is first in China .,载货汽车下部防护装置才能有效防止轿车钻入型事故,GB11567.2-2001规定了后下部防护装置的技术要求,在公路上进行调查，发现载货汽车防护装置存在的问题,没有安装后下部防护装置或后下部防护装置完全损坏没有修复,后下部防护装置部分损坏后没有修复,后下部防护装置尺寸不符合要求或强度明显偏低,卡车本身的后下部防护装置尚可，但装载的货物长度超出车身,调研表明，目前很多新出厂的大型载货汽车就违反防护装置强制性标准。,大型车辆必须强制安装ABS。明显的制动抱死拖印表明：国家强制性标准形同虚设。,我国的道路存在安全隐患,与第1根护栏桩碰撞造成仪表盘、转向系统及司机座椅损坏，司机死亡。,事故复现,A,B,D,L4,L3,最终位置,初始位置,血迹,墙体上的划痕,左前轮滑印,右前轮滑印,造成司机死亡的致命碰撞：事故车螺旋翻滚后车顶朝下，车辆前风档区域与第1根护栏桩发生碰撞,吓人！,司空见惯,安全意识薄弱,司机： 酒后驾车 超速行驶 闯红灯 疲劳驾驶 野蛮超车,行人和非机动车： 随意横穿公路,杭州“8.4”爱心斑马线事故,我国车内儿童的安全状况堪忧,案例一：今年2月21日，周先生驾驶轿车外出，其妻抱着年仅半岁的儿子坐在副驾驶位置上。途经一个交叉路口时，周先生与一辆轿车发生碰撞。碰撞过程中，周先生的轿车正副驾驶室的安全气囊展开，安全气囊强烈的弹力将其儿子弹伤，经医院抢救无效后于当日死亡。案例二：2005年10月16日，杭州市萧山区，一辆轿车右转弯，同方向行使的出租车刹车不及与前车发生碰撞。“砰”的一声，出租车内的气囊弹开，坐在副驾驶位置的一对父子被气囊紧紧包住。打开的气囊击中了被父亲抱在怀里仅1岁的孩子。虽然急救车以最快的速度将孩子送到了医院，但是在进抢救室那一刻，孩子已呼吸困难。医生说，孩子是因受到猛烈撞击后颈椎滑移，导致颈髓损伤而死亡。,上述两个案例是安全气囊很危险的一种情况，目前在美国法规中，要求前排的安全气囊必须能够识别前排乘员的身材和坐姿，不能对非正常坐姿的儿童造成伤害。该法案在美国从2004年逐步实施，到2007年，所有乘用车必须满足该法规要求，装备“更聪明”的智能化安全气囊。如果上述两起事故发生在美国的在FMVSS 208法规实施范围内的新车型上的话，可以判定汽车生产企业的该款车型存在安全缺陷，要对事故进行赔偿并召回。欧洲、日本及我国没有对安全气囊系统有这样的强制性法规，但是所有乘用车前遮阳板醒目位置粘贴有气囊危险的警告标识。前排有气囊时不要把儿童放在前排位置。有些车型前排乘员席位置的安全气囊装备了气囊开关，如果孩子必须放在前排的儿童座椅内的话，要把前排乘员席安全气囊关闭。车内儿童乘员的安全性知识目前在我国还十分匮乏，没有任何渠道传授车内儿童的安全常识。轿车进入家庭后，车内多了一个特殊的乘员群体-儿童。,车内的儿童安全吗？-存在的误区,我可以抱着孩子巨大的碰撞力使人不可能抱住婴儿。如果成人没有被约束，那么在碰撞时会挤压儿童。约束对我和孩子来说太不舒适当人们习惯系安全带时，不系安全带才会感到不舒适。事故中受伤时会感到更不舒服。我是优秀的驾驶员，尤其车内有孩子，我会倍加小心，不会发生事故交通事故无法预测。天有不测风云，有些事故是无法避免的。,必须遵守交通规则才能确保安全,交通参与者的安全意识+安全的道路+汽车安全技术=道路交通安全,通过本章学习，应了解,道路交通安全汽车安全汽车碰撞安全,
