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1/84第6章車輛因素與交通安全第6章車輛因素與交通安全

本章內(nèi)容:

第1節(jié)車輛性能與交通安全第2節(jié)汽車輪胎與交通安全第3節(jié)汽車被動安全技術(shù)第4節(jié)汽車主動安全技術(shù)第5節(jié)車輛相關(guān)因素與交通安全第6節(jié)車輛禮讓行斑馬線與交通安全復(fù)習(xí)思考題1/84第6章車輛因素與交通安全第6章車輛因素與交通安2/84第1節(jié)車輛性能與交通安全一、汽車操縱穩(wěn)定性與交通安全

汽車的操縱穩(wěn)定性包含互相聯(lián)系的兩個方面內(nèi)容,即操縱性(Maneuverability)和穩(wěn)定性(Stability)。操縱性是指在駕駛員不感到過分緊張、疲勞的情況下,汽車能遵循駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛;穩(wěn)定性是指汽車遇到外界干擾時,能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。汽車的操縱穩(wěn)定性不僅影響到汽車駕駛的方便程度,而且也是決定高速汽車安全行駛的主要性能之一。稱之為“高速車輛的生命線”。第6章車輛因素與交通安全2/84第1節(jié)車輛性能與交通安全一、汽車操縱穩(wěn)定性與交通安3/84第6章車輛因素與交通安全1.操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容及評價汽車操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容較多,它需要采用多個物理量從多個方面進(jìn)行評價,主要內(nèi)容包括:穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、瞬間響應(yīng)、回正性、直線穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性、抗側(cè)翻能力等。1)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)在穩(wěn)態(tài)下由于“干擾”(操縱轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向、橫向風(fēng)作用、路面不平等)而引起的車輛響應(yīng)稱為穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。等速圓周行駛的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)又稱為汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。3/84第6章車輛因素與交通安全1.操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容及4/84第6章車輛因素與交通安全汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為3種類型:不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向、過多轉(zhuǎn)向。在轉(zhuǎn)向盤保持一固定轉(zhuǎn)角δω,緩慢加速或以不同車速等速行駛時,隨著車速的增加,不足轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R增大;中性轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑維持不變;而過多轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑則越來越小。4/84第6章車輛因素與交通安全汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為3種5/84第6章車輛因素與交通安全具有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車操縱穩(wěn)定性較好。因為汽車轉(zhuǎn)彎時,離心力與速度的平方成正比,與轉(zhuǎn)彎半徑R成反比,因此具有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車,由于轉(zhuǎn)向半徑的增大,使離心力減小,對安全行駛有利。汽車通常設(shè)計成具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性,而不是具有中性轉(zhuǎn)向特性或過多轉(zhuǎn)向特性。5/84第6章車輛因素與交通安全具有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車操縱6/84第6章車輛因素與交通安全2)瞬態(tài)響應(yīng)在等速直線行駛與等速圓周行駛這兩個穩(wěn)態(tài)運動之間的過渡過程便是一種瞬態(tài),相應(yīng)的瞬態(tài)運動響應(yīng)稱為瞬態(tài)響應(yīng)。如圖6-2所示為轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入下的汽車瞬態(tài)響應(yīng)。6/84第6章車輛因素與交通安全2)瞬態(tài)響應(yīng)7/84第6章車輛因素與交通安全3)回正性汽車完成變道、避讓、轉(zhuǎn)彎等行為后要進(jìn)行回正,要求汽車能自動回正,即駕駛員松動轉(zhuǎn)向盤時,轉(zhuǎn)向盤應(yīng)能迅速回正。4)直線穩(wěn)定性直線行駛的汽車,駕駛員并沒有轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤,有的汽車會在某一車速或某一車速以上,甚至偶遇路面不平便會左右反復(fù)擺動,這種現(xiàn)象稱為擺頭。擺頭使駕駛員緊張疲勞,汽車操縱穩(wěn)定性變差,降低了行車安全性。7/84第6章車輛因素與交通安全3)回正性8/84第6章車輛因素與交通安全5)轉(zhuǎn)向輕便性轉(zhuǎn)向輕便性是衡量汽車操縱性的指標(biāo)之一,《機(jī)動車運行安全技術(shù)條件》(GB7258-2012)中要求轉(zhuǎn)向時施加于轉(zhuǎn)向盤外緣的最大切向力不得大于245N,當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向橋軸載質(zhì)量大于4000Kg時,必須采用轉(zhuǎn)向助力裝置。6)抗側(cè)翻能力汽車在側(cè)坡上直線行駛時,若側(cè)坡角過大,就可能發(fā)生側(cè)翻。如圖6-3所示,汽車在側(cè)坡上直線行駛時,當(dāng)坡度大到使重力通過一側(cè)車輪接地,而另一側(cè)車輪的地面法向反作用力等于零時,為汽車即將發(fā)生側(cè)翻的臨界狀態(tài)。8/84第6章車輛因素與交通安全5)轉(zhuǎn)向輕便性9/84第6章車輛因素與交通安全由式(6-1、6-2)可見,降低汽車質(zhì)心高度h和增加輪距B,均可防止側(cè)翻。9/84第6章車輛因素與交通安全由式(6-1、6-2)可見10/84第6章車輛因素與交通安全2.提高汽車操縱穩(wěn)定性的主要途徑操縱穩(wěn)定性與汽車的轉(zhuǎn)向系、行駛系、輪胎及車輛的空氣動力學(xué)密切相關(guān)。1)增加輪胎的側(cè)偏剛性增加輪胎的側(cè)偏剛性可以改善操縱穩(wěn)定性。使后輪輪胎的側(cè)偏剛性大一些,有利于不足轉(zhuǎn)向,在汽車使用中可通過提高后輪輪胎的充氣壓力來達(dá)到提高側(cè)偏剛性的目的。此外,還可以通過選擇不同類型的輪胎來提高側(cè)偏剛性,如子午線輪胎的側(cè)偏剛性較高。10/84第6章車輛因素與交通安全2.提高汽車操縱穩(wěn)定11/84第6章車輛因素與交通安全2)轉(zhuǎn)向主銷后傾和內(nèi)傾轉(zhuǎn)向輪定位中的主銷后傾和主銷內(nèi)傾都有使車輪自動回正的作用,但不宜過大或過小。3)減小前輪前束值轉(zhuǎn)向輪定位中減小前輪前束值可以降低前輪擺振,從而減輕汽車的擺頭現(xiàn)象,提高汽車操縱穩(wěn)定性。4)加裝轉(zhuǎn)向助力裝置為了減輕駕駛員轉(zhuǎn)向操縱力,越來越多的汽車加裝了轉(zhuǎn)向助力裝置。轉(zhuǎn)向助力裝置可以同時滿足轉(zhuǎn)向靈敏性和輕便性。11/84第6章車輛因素與交通安全2)轉(zhuǎn)向主銷后傾和內(nèi)傾12/84第6章車輛因素與交通安全3.操縱穩(wěn)定性對道路交通安全影響汽車的操縱穩(wěn)定性差,就不能準(zhǔn)確響應(yīng)駕駛者的“轉(zhuǎn)向指令”;當(dāng)汽車受外界干擾后難以迅速恢復(fù)原來的行駛狀態(tài)。操縱穩(wěn)定性差可能引起汽車擺頭、轉(zhuǎn)向沉重、轉(zhuǎn)向甩尾、高速發(fā)飄、斜行、不能自動回正等現(xiàn)象,使汽車行駛的安全性變差,極易出現(xiàn)交通事故,嚴(yán)重影響道路交通安全。12/84第6章車輛因素與交通安全3.操縱穩(wěn)定性對道路13/84第6章車輛因素與交通安全二、汽車制動安全性汽車的制動性是指汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的能力。制動性直接關(guān)系到道路交通安全,重大交通事故往往與制動距離太長、緊急制動時發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)。我國標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)動車運行安全技術(shù)條件》(GB7258-2012)規(guī)定,機(jī)動車應(yīng)設(shè)置足以使其減速、停車和駐車的制動系統(tǒng)或裝置,且行車制動的控制裝置與駐車制動的控制裝置應(yīng)相互獨立。13/84第6章車輛因素與交通安全二、汽車制動安全性汽車的1.汽車制動的基本原理14/84第6章車輛因素與交通安全地面制動力是使汽車制動而減速行駛的外力,但是地面制動力取決于兩個摩擦副的摩擦力:一個是制動器內(nèi)制動摩擦片與制動鼓或制動盤間的摩擦力,另一個是輪胎與地面間的摩擦力,即附著力。1.汽車制動的基本原理14/84第6章車輛因素與交通安15/84第6章車輛因素與交通安全地面制動力最大不能超過附著力,否則車輪將拖滑,故此時要提高地面制動力只能提高附著系數(shù)。地面制動力決定于制動器制動力,而且,隨踏板力的增長而增長。但地面制動力是滑動摩擦的約束反力,它的值不能超過附著力,即:15/84第6章車輛因素與交通安全地面制動力最大不能超過附2.汽車制動過程16/84第6章車輛因素與交通安全駕駛?cè)颂は轮苿犹ぐ?,通過液壓或氣壓機(jī)構(gòu)的作用使制動器動作,利用制動器內(nèi)部的摩擦和車輪與路面間的摩擦消耗汽車的動能,達(dá)到減速或停車的目的。圖6-5是經(jīng)過簡化后駕駛?cè)嗽诮邮芰司o急制動信號后,制動踏板力。汽車制動減速度與制動時間的關(guān)系。2.汽車制動過程16/84第6章車輛因素與交通安全駕駛?cè)颂?7/84第6章車輛因素與交通安全評價汽車制動性的三個主要方面為:制動效能、制動效能的恒定性、制動時方向的穩(wěn)定性。(1)制動效能汽車的制動效能是指汽車迅速降低車速直至停車的能力。評定制動效能的指標(biāo)是制動距離和制動減速度。1)制動減速度制動減速度是制動時車速對時間的導(dǎo)數(shù),即du/dt。它反映了地面制動力的大小,因此與制動器制動力(車輪滾動時)及附著力(車輪抱死拖滑時)有關(guān)。3.汽車制動性能評價指標(biāo)17/84第6章車輛因素與交通安全評價汽車制動性的三個主要18/84第6章車輛因素與交通安全在評價汽車的制動性能時,由于瞬時減速度曲線的形狀復(fù)雜,不容易用某一點的值來代表,故我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用平均減速度的概念,即18/84第6章車輛因素與交通安全制動距離與汽車的行駛安全有直接的關(guān)系,它指的是汽車速度為u0

時,從駕駛?cè)碎_始操縱制動控制裝置(制動踏板)到汽車完全停住為止所駛過的距離。

從制動的全過程來看,包括駕駛?cè)艘姷叫盘柡笞鞒鲂袆臃磻?yīng)、制動器起作用、持續(xù)制動、放松制動器4個階段。其公式如下:19/84第6章車輛因素與交通安全2)制動距離制動距離與汽車的行駛安全有直接的關(guān)系,它指的是汽車速度為u20/84第6章車輛因素與交通安全(2)制動效能的恒定性由于汽車高速制動,連續(xù)下坡以及短時間內(nèi)的反復(fù)制動,引起制動器溫度升高,制動器摩擦力矩顯著下降,這種現(xiàn)象稱為制動器的熱衰退現(xiàn)象。制動效能的恒定性主要指制動器的抗熱衰性能。為了減少熱衰退現(xiàn)象,可采取以下措施:①增大摩擦片面積,加大制動鼓或制動盤的熱容量。②提高制動器熱冷卻能力。③利用其他機(jī)構(gòu)吸收一部分能量。④在山路連續(xù)長下坡的公路上,運輸車輛通常在制動裝置的摩擦副表面注入冷卻水來減少溫升。⑤盡量使摩擦片溫度特性曲線保持平穩(wěn)。⑥高速車輛應(yīng)選用自行加力作用較小的盤式制動器。20/84第6章車輛因素與交通安全(2)制動效能的恒定性(3)制動時方向的穩(wěn)定性制動過程中,有時會出現(xiàn)制動跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力,而使汽車失去控制離開原來的行駛方向,甚至發(fā)生撞入對向車道、邊溝、滑下山坡等危險情況。一般把汽車在制動過程中維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力稱為制動時汽車的方向穩(wěn)定性。制動時汽車自動向左或向右偏駛稱為“制動跑偏”。引起制動跑偏的原因主要有:①汽車左右車輪特別是轉(zhuǎn)向軸左右輪制動器制動力不相等。②前輪定位失準(zhǔn)、車架偏斜、裝載不合理或受路面的影響。③制動時懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運動學(xué)上的不協(xié)調(diào)。21/84第6章車輛因素與交通安全(3)制動時方向的穩(wěn)定性制動時汽車自動向左或向右偏駛稱為“制22/84第6章車輛因素與交通安全側(cè)滑是指制動時汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動。制動時發(fā)生側(cè)滑,特別是后軸側(cè)滑,將引起汽車劇烈的回轉(zhuǎn)運動,嚴(yán)重時可使汽車掉頭。影響制動側(cè)滑的因素主要有:①路面附著系數(shù)。②車輪抱死及抱死順序。③制動初速度。④荷載及荷載轉(zhuǎn)移。⑤側(cè)向力源。視頻案例16:雨雪冰、路滑,很容易跑偏與側(cè)滑22/84第6章車輛因素與交通安全側(cè)滑是指制動時汽車的某一4.車輛最小安全距離車輛間最小安全距離就是指在同一條車道上,前后行駛的兩車之間,既保證不會發(fā)生追尾又不會降低車道通行能力的距離。(1)制動非安全距離制動非安全距離是指從駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)障礙物開始到制動停車為止汽車所行駛的距離。23/84第6章車輛因素與交通安全4.車輛最小安全距離車輛間最小安全距離就是指在同一條車道上,(2)最小安全距離的確定1)車輛在道路條件良好,視野開闊,車流順暢的環(huán)境下行駛。前后兩車間的安全距離,必須以前車緊急制動為前提,后車隨之緊急制動并且不撞上前車,且停車后與前車保持適當(dāng)?shù)陌踩g距。以此原則確定的距離,即為車輛最小安全距離。24/84第6章車輛因素與交通安全(2)最小安全距離的確定1)車輛在道路條件良好,視野開闊,車2)車輛在道路條件較差,車流遲緩,視野狹窄的環(huán)境下行駛。車輛在運行過程中,前車可能突然被原地阻止(撞向柵欄、凸臺等固定物)或前方車輛貨物突然脫落,此時應(yīng)該滿足跟隨車輛駕駛?cè)藦陌l(fā)現(xiàn)障礙物到制動停止后,仍能夠保持與障礙物的安全間距。按此原則確定的距離即為該種狀況下車輛行駛的最小安全距離,即為停車視距。25/84第6章車輛因素與交通安全2)車輛在道路條件較差,車流遲緩,視野狹窄的環(huán)境下行駛。25最小安全距離與制動非安全距離相關(guān),僅相差一個安全間距S0。制動距離受制動器結(jié)構(gòu)、車輛行駛速度、裝載狀態(tài)以及道路附著性能等條件的制約。盤式制動器總成如圖6-6所示、鼓式制動器總成如圖6-8所示。26/84第6章車輛因素與交通安全最小安全距離與制動非安全距離相關(guān),僅相差一個安全間距S0。5.提高制動性能的主要措施(1)采用制動防抱裝置制動防抱裝置能使輪胎在制動過程中的滑移率保持在較低值,這樣可獲得較大的制動力系數(shù)與較高的側(cè)向力系數(shù)。(2)輪胎的選擇與更換有胎面花紋的輪胎附著性能比無胎面花紋光整的輪胎要好得多;另外,增大輪胎與地面的接觸面也會提高附著能力。(3)改進(jìn)制動系結(jié)構(gòu)改進(jìn)制動系結(jié)構(gòu),減少制動器起作用時間,是縮短制動距離的一項有效措施。(4)裝備輔助制動器(5)降低車速初始車速對制動距離有很大影響,在彎道、濕滑路面以及其他復(fù)雜路況時,要主動降低車速。(6)提高路面抗滑性可采用壓力預(yù)涂瀝青石屑、路面打槽、設(shè)置合適的排水系統(tǒng)、限制車速等方法保障交通安全。27/84第6章車輛因素與交通安全5.提高制動性能的主要措施(1)采用制動防抱裝置27/84第三、汽車動力性能汽車所具有的牽引能力,即指決定汽車加速、爬坡和最大速度的性能。(1)汽車最大車速。指在水平良好的路面上汽車能達(dá)到的最大行駛速度。(2)汽車的加速時間。包括起步加速時間和定速加速時間。起步加速時間是指由停止?fàn)顟B(tài)起步的最大加速,節(jié)氣閥門全開,牽引力從最低檔開始加速,直至最高檔的時間;定速加速時間是指從某一定速度開始全力加速至某一高速所需的時間。(3)汽車能爬上的最大坡度。用滿載時汽車在良好路面上的最大爬坡度表示。最大車速和爬坡能力直接影響著汽車的“持續(xù)車速”,在高速公路上行駛的汽車應(yīng)具有符合規(guī)定的持續(xù)車速,否則將干擾正常的車流,極易誘發(fā)交通事故。28/84第6章車輛因素與交通安全三、汽車動力性能汽車所具有的牽引能力,即指決定汽車加速、爬坡四、汽車行駛平順性(1)暴露極限。當(dāng)人體承受的振動強(qiáng)度在這個極限之內(nèi)時,可保證健康或安全。(2)疲勞降低工作效率界限。當(dāng)駕駛員承受的振動強(qiáng)度在此極限內(nèi)時,可保證能正常進(jìn)行加速。(3)舒適降低界限。當(dāng)乘員承受的振動強(qiáng)度在此界限之內(nèi)時,不會明顯感到不舒適。29/84第6章車輛因素與交通安全指的是汽車在不平道路上行駛時,汽車免受沖擊和震動的能力。汽車的該種特性對汽車平均技術(shù)車速、駕駛員和乘客的乘車舒適性、運貨的完整性等有很大的影響。目前許多國家都采用“人體承受全身振動的評價指南”作為振動評價標(biāo)準(zhǔn)。評價指南給出了在1-80Hz振動頻率范圍內(nèi)人體對振動反應(yīng)的三種不同的感覺界限:四、汽車行駛平順性(1)暴露極限。當(dāng)人體承受的振動強(qiáng)度在這個五、汽車通過性能汽車通過性能指的是汽車在一定載重量下,能以足夠高的平均車速通過各種壞路及無路地帶和克服各種障礙的能力。汽車通過性可分為輪廓通過性和牽引支承通過性。前者是表征車輛通過坎坷不平路段和障礙(如陡坡、側(cè)坡、臺階、壤溝等)的能力;后者是指車輛能順利通過松軟土壤、沙漠、雪地、冰面、沼澤等地面的能力。30/84第6章車輛因素與交通安全五、汽車通過性能汽車通過性能指的是汽車在一定載重量下,能以足31/84第6章車輛因素與交通安全第2節(jié)汽車輪胎與交通安全輪胎是汽車的重要部件。它的性能對汽車的動力性、制動性、行駛穩(wěn)定性、平順性和燃油經(jīng)濟(jì)性等都有直接影響。1.輪胎結(jié)構(gòu)及特點現(xiàn)代汽車使用的幾乎都是充氣輪胎。充氣輪胎按胎體中簾線排列方向的不同,可分為普通斜交輪胎和子午線輪胎。子午線輪胎與普通斜交輪胎相比,有以下優(yōu)越性能:31/84第6章車輛因素與交通安全第2節(jié)汽車輪胎與交通安32/84第6章車輛因素與交通安全1)使用壽命長,行駛里程提高50%-100%。2)滾動阻力小,降低油耗3%-8%。3)附著性能好,4)緩沖性能好5)負(fù)荷能力大子午線輪胎與普通斜交輪胎性能比較如圖6-9所示。32/84第6章車輛因素與交通安全1)使用壽命長,行駛里程33/84第6章車輛因素與交通安全2.輪胎胎面花紋輪胎與路面間的附著性能、排水能力、輪胎的耐磨性等都與輪胎花紋有關(guān),而這些性能都與汽車行駛安全密切相關(guān)。輪胎花紋形式多種多樣,目前廣泛使用的胎面花紋形式有三種:普通花紋、越野花紋、混合花紋。普通花紋細(xì)而淺,花紋塊接地面積較大,耐磨性好,附著性較好,適合在比較清潔、良好的硬路面上使用。越野花紋的特點是花紋溝槽寬而深,花紋接地面積比較小(40%-60%)?;旌匣y是普通花紋和越野花紋之間的一種過渡性花紋。其花紋搭配使其綜合性能好,適應(yīng)能力強(qiáng)33/84第6章車輛因素與交通安全2.輪胎胎面花紋34/84第6章車輛因素與交通安全3.輪胎與道路交通安全輪胎與汽車安全行駛相關(guān)的特性有:負(fù)荷、氣壓、高速性能、側(cè)偏性能、水滑效應(yīng)、耐磨耐穿孔性等。1)輪胎負(fù)荷與氣壓輪胎的負(fù)荷與氣壓有對應(yīng)關(guān)系。同一規(guī)格的輪胎,充氣氣壓越高,所能承受的負(fù)荷也會越大,但氣壓過高會使內(nèi)胎不堪承受而爆裂,對于外胎則會使胎冠中心部分異常磨損、降低輪胎的使用壽命。34/84第6章車輛因素與交通安全3.輪胎與道路交通安35/84第6章車輛因素與交通安全2)輪胎的高速性能輪胎的高速性能是指高速行駛時輪胎的適應(yīng)性,一般用許用額定車速來表示。汽車高速行駛時輪胎有可能出現(xiàn)駐波現(xiàn)象。當(dāng)輪胎達(dá)到某一旋轉(zhuǎn)速度時,輪胎表面的變形來不及完全恢復(fù)就形成駐波,其表現(xiàn)為輪胎接地面后部的周圍面上出現(xiàn)明顯的波浪狀變形,其結(jié)果使?jié)L動阻力急劇增加,輪胎迅速升溫至危險溫度,導(dǎo)致橡膠脫層直至爆破損壞。產(chǎn)生駐波現(xiàn)象時的車速稱為臨界車速,輪胎的額定車速應(yīng)小于駐波時的臨界車速。35/84第6章車輛因素與交通安全2)輪胎的高速性能36/84第6章車輛因素與交通安全3)輪胎的側(cè)偏性能輪胎的側(cè)偏特性主要指側(cè)偏力、回正力矩與側(cè)偏角之間的關(guān)系。側(cè)偏角的大小與側(cè)偏力的大小有關(guān),如圖所示。在側(cè)偏力較大時,側(cè)偏角以較大的速率增長,這時輪胎在接地面處已發(fā)生部分側(cè)滑。最后,側(cè)偏力達(dá)到附著極限時,整個輪胎側(cè)滑。36/84第6章車輛因素與交通安全3)輪胎的側(cè)偏性能37/84第6章車輛因素與交通安全4)輪胎的水滑效應(yīng)當(dāng)汽車在具有一定厚度水膜的路面上以較高的速度行駛時,輪胎會浮在水面上打滑,喪失汽車的操縱性、制動性和驅(qū)動性,這種現(xiàn)象叫做輪胎的水滑效應(yīng)。5)輪胎的耐磨耐穿孔性輪胎的耐磨耐穿孔性對于行車安全也有密切關(guān)系。輪胎磨損不僅使附著力下降,尤其在濕滑路面上,還會使制動、轉(zhuǎn)向能力下降,這些都會影響的行車安全。37/84第6章車輛因素與交通安全4)輪胎的水滑效應(yīng)38/84第6章車輛因素與交通安全第3節(jié)汽車被動安全技術(shù)1.汽車被動安全概述

汽車被動安全是指發(fā)生事故后,汽車本身減輕人員受傷和貨物受損的性能,即汽車發(fā)生意外的碰撞事故時,如何對駕駛員、乘員及貨物進(jìn)行保護(hù),盡量減少其所受的傷害和損壞。通常減輕車內(nèi)乘員受傷和貨物受損的性能稱為內(nèi)部被動安全性;減輕對事故所涉及的其他人員和車輛損傷的性能稱為外部被動安全性。38/84第6章車輛因素與交通安全第3節(jié)汽車被動安全技術(shù)提高汽車的被動安全性,可以從以下兩個方面采取對策。首先,提高汽車結(jié)構(gòu)的安全性,即使汽車碰撞部位的塑性變形盡量大,吸收較多的碰撞能量,降低汽車減速度的峰值,盡量減緩一次碰撞的強(qiáng)度;使汽車駕駛室及車廂有足夠的強(qiáng)度和剛度,確保汽車乘員的生存空間,并保證發(fā)生事故后乘員能夠順利逃逸。其次,使用車內(nèi)保護(hù)系統(tǒng),即使用安全帶、安全氣囊等保護(hù)裝置對駕駛員及乘員加以保護(hù),通過安全帶的拉伸變形和氣囊的排氣節(jié)流阻尼吸收乘員的動能,使猛烈的二次碰撞得以緩沖,以達(dá)到保護(hù)駕駛員和乘員的目的。39/84第6章車輛因素與交通安全提高汽車的被動安全性,可以從以下兩個方面采取對策。39/8440/84第6章車輛因素與交通安全

2.減輕乘員傷害的被動安全技術(shù)1.乘員與汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碰撞分析汽車發(fā)生碰撞事故一般是指汽車和外部事物之間的碰撞,稱為一次碰撞。乘員與汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)的碰撞,稱為二次碰撞。汽車發(fā)生碰撞時,乘員的傷害主要是由以下幾種原因造成的。①在碰撞時,汽車結(jié)構(gòu)發(fā)生變形,汽車構(gòu)件侵入乘員生存空間,使乘員受到傷害。②碰撞時,由于汽車結(jié)構(gòu)破壞等原因,使得乘員的部分身體或全部身體暴露在汽車外面而受傷。③在碰撞作用下,汽車的速度急劇減小,這使乘員由于慣性作用繼續(xù)前移與汽車內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如轉(zhuǎn)向盤、儀表板等)發(fā)生碰撞而造成傷害。40/84第6章車輛因素與交通安全2.減輕乘員傷害的被動讓我們近距離接觸碰撞:視頻案例17:假人碰撞過程,包括二次碰撞視頻案例18:兒童假人側(cè)面碰撞視頻案例19:兒童假人碰撞-無束縛看后這些真實或?qū)嶒炁鲎?,你有何感想和認(rèn)識?41/84第6章車輛因素與交通安全讓我們近距離接觸碰撞:視頻案例17:假人碰撞過程,包括二次碰42/84第6章車輛因素與交通安全2.減輕乘員傷害的結(jié)構(gòu)措施1)安全車身車架“一次碰撞”在很大程度上決定了“二次碰撞”的劇烈程度,因此“一次碰撞”對人體損害有很大影響。合理設(shè)計汽車結(jié)構(gòu)的緩沖與吸能特性是控制好“一次碰撞”的關(guān)鍵。因此要求車身車架既有塑性變形,又有足夠的剛度。車身車架可以分為乘員安全區(qū)和緩沖吸能區(qū)。僅從乘員不被汽車碰撞變形后產(chǎn)生擠壓受傷的角度看,乘員安全區(qū)在碰撞中的變形越小越好。從緩沖吸能角度看,緩沖吸能區(qū)的剛性應(yīng)足夠小,變形應(yīng)足夠大,這就導(dǎo)致了乘員安全區(qū)變形小與緩沖吸能區(qū)變形大的矛盾。42/84第6章車輛因素與交通安全2.減輕乘員傷害的結(jié)43/84第6章車輛因素與交通安全2)吸能轉(zhuǎn)向柱在汽車正常行駛時,保證正常的工作;當(dāng)汽車發(fā)生正面碰撞時,轉(zhuǎn)向柱及其中的轉(zhuǎn)向可以被壓縮或錯位,并且轉(zhuǎn)向柱系統(tǒng)中應(yīng)具有吸能元件以吸收碰撞能量。43/84第6章車輛因素與交通安全2)吸能轉(zhuǎn)向柱44/84第6章車輛因素與交通安全3.減輕乘員傷害的被動安全裝置1)安全帶安全帶是汽車發(fā)生碰撞過程中保護(hù)駕乘人員的基本防護(hù)裝置。安全帶的作用是使乘員在汽車發(fā)生碰撞時不飛離座椅與汽車內(nèi)飾件發(fā)生劇烈碰撞。汽車安全帶基本結(jié)構(gòu)一般包括軟帶、帶扣、長度調(diào)整機(jī)構(gòu)、卷帶裝置和固定部分,從固定的點數(shù)角度,安全帶可分為兩點式、三點式和四點式;從卷帶裝置角度,安全帶可分為無鎖式、自鎖式、緊急縮緊式、預(yù)緊式等。目前效果比較好的是三點預(yù)緊式安全帶,如圖6-13所示。44/84第6章車輛因素與交通安全3.減輕乘員傷害的被動安45/84第6章車輛因素與交通安全預(yù)緊式安全帶的特點是汽車發(fā)生碰撞事故的一瞬間,乘員尚未向前移動時會首先拉緊織帶,立即將乘員緊緊綁在座椅上,然后鎖止織帶防止乘員身體前傾,有效保護(hù)乘員安全。45/84第6章車輛因素與交通安全預(yù)緊式安全帶的特點是汽車46/84第6章車輛因素與交通安全

2)安全氣囊裝置目前許多轎車已裝備安全氣囊系統(tǒng)(SupplementalRestraint

System,SRS)作為乘員的安全保護(hù)裝置。安全氣囊是避免乘員與汽車內(nèi)飾件發(fā)生直接碰撞的有效手段。目前主要有防正撞、防側(cè)撞氣囊兩大類。由氣體發(fā)生器、傳感器與控制器和氣囊及其附件組成。46/84第6章車輛因素與交通安全2)安全氣囊裝置三、減輕行人傷害的被動安全技術(shù)1.汽車與行人的碰撞分析(1)小客車與行人的碰撞在小客車與行人的碰撞過程中,首先行人的腿部撞到汽車保險杠上,然后骨盆與發(fā)動機(jī)罩前端接觸,最后頭部撞到發(fā)動機(jī)罩或前風(fēng)窗玻璃上。這時行人被加速到車速,這就是所謂的“一次碰撞”;車速越高,頭部撞擊點越靠近前風(fēng)窗玻璃,隨后由于汽車制動使行人與汽車分離,行人以與碰撞速度相近的速度撞到路面上,這是“二次碰撞”;在有的事故中還發(fā)生行人被汽車碾壓,這是“三次碰撞”。視頻案例20:真實的行人碰撞,包括二次、三次碰撞(2)載貨汽車與行人的碰撞在很短的時間內(nèi)行人被加速到貨車速度,易于造成行人的傷亡。同時,駕駛室上突出的后視鏡、駕駛員踏板以及保險杠也容易使行人受傷。47/84第6章車輛因素與交通安全三、減輕行人傷害的被動安全技術(shù)1.汽車與行人的碰撞分析47/2.減輕行人傷害的結(jié)構(gòu)措施

(1)保險杠及其改進(jìn)措施保險杠高度取為330-350mm合適,可以保證大部分行人的碰撞部位發(fā)生在膝蓋以下。為了降低保險杠對行人腿部造成的傷害,可以采取的措施是降低保險杠的剛性、改進(jìn)保險杠的吸能性能、優(yōu)化保險杠與汽車主梁的連接。

(2)發(fā)動機(jī)罩的結(jié)構(gòu)及其改進(jìn)措施從安全角度出發(fā),發(fā)動機(jī)罩前端圓角半徑應(yīng)大一些,機(jī)罩高度低一些。降低發(fā)動機(jī)罩的剛性可以降低行人頭部與發(fā)動機(jī)罩的撞擊力。

(3)改善汽車前端造型老式車型發(fā)動機(jī)罩前端高度較高,邊緣輪廓較硬,對行人的保護(hù)效果較差。新車型多采用流線型造型,從而可以對行人的大腿、骨盆及腹部產(chǎn)生較好的保護(hù)效果。48/84第6章車輛因素與交通安全2.減輕行人傷害的結(jié)構(gòu)措施

(1)保險杠及其改進(jìn)措施48/83.行人安全防護(hù)的新技術(shù)(1)主動防護(hù)引擎蓋系統(tǒng)該系統(tǒng)利用引擎蓋彈升技術(shù),使發(fā)動機(jī)在汽車發(fā)生碰撞時瞬間鼓起,使人體不是碰撞在堅硬車殼上,而是碰撞在柔性與圓滑的表面上。(2)車外行人安全氣囊系統(tǒng)在發(fā)動機(jī)蓋與前擋風(fēng)玻璃附近設(shè)置安全氣囊,利用傳感器技術(shù)在汽車與行人碰撞前檢測到碰撞即將發(fā)生而將安全氣囊釋放出來,避免人體撞擊汽車的發(fā)動機(jī)引擎蓋與前擋風(fēng)玻璃,而從有效地保護(hù)行人。49/84第6章車輛因素與交通安全3.行人安全防護(hù)的新技術(shù)49/84第6章車輛因素與交通安全(3)智能安全保護(hù)系統(tǒng)該系統(tǒng)能夠?qū)π腥瞬扇≈鲃颖Wo(hù),在事故發(fā)生以前就及時通知駕駛員,避免車禍的發(fā)生或者將傷害降至最小。50/84第6章車輛因素與交通安全(3)智能安全保護(hù)系統(tǒng)50/84第6章車輛因素與交通安全四、汽車主動安全技術(shù)1.汽車主動安全概述汽車主動安全技術(shù)汽車上避免發(fā)生交通事故的各種技術(shù)措施的統(tǒng)稱,目的是“防止事故”,因此又稱積極安全技術(shù)。其目的旨在提高汽車的安全性能,以確保行駛安全。主動安全技術(shù)包括行駛安全、環(huán)境安全、感覺安全和操縱安全等幾個方面。51/84第6章車輛因素與交通安全四、汽車主動安全技術(shù)1.汽車主動安全概述汽車主動安全技術(shù)汽車行駛安全來自車輛懸架、轉(zhuǎn)向、制動的協(xié)調(diào)和整車設(shè)計制造,它反映了汽車的最佳動態(tài)性能。環(huán)境安全特指汽車乘員的“小環(huán)境”的安全。感覺安全可以確保駕駛員得到必需的駕駛信息。操作安全指的是優(yōu)化設(shè)計駕駛員的工作條件,良好的人機(jī)互動,使駕駛操作方便。52/84第6章車輛因素與交通安全行駛安全來自車輛懸架、轉(zhuǎn)向、制動的協(xié)調(diào)和整車設(shè)計制造,它反映2.汽車主動安全裝置(1)防抱死制動系統(tǒng)(Anti-lockBrakingSystem,ABS)其工作原理是將車輪的滑移率S控制在最大地面附著系數(shù)對應(yīng)的滑移率SC附近,使汽車獲得較高的縱向和側(cè)向附著力,從而避免汽車在緊急制動時因車輪抱死出現(xiàn)制動效能下降、甩尾、轉(zhuǎn)向失靈等不安全現(xiàn)象。裝備ABS的汽車具有以下優(yōu)勢:1)加強(qiáng)對車輛控制。2)減少浮滑現(xiàn)象。3)特定路況下有效縮短制動距離。4)減輕輪胎磨損。53/84第6章車輛因素與交通安全2.汽車主動安全裝置(1)防抱死制動系統(tǒng)(Anti-lock(2)電子防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)(Anti-SlipRegulation,ASR)ASR多為發(fā)動機(jī)輸出功率和驅(qū)動輪制動綜合控制型??刂破鞲鶕?jù)車輪轉(zhuǎn)速傳感器的信號計算驅(qū)動車輪的滑轉(zhuǎn)率,如果滑轉(zhuǎn)率超出目標(biāo)范圍,控制器再綜合參考節(jié)氣門開度信號、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號、轉(zhuǎn)向信號等確定控制方式,輸出控制信號,將驅(qū)動車輪的滑轉(zhuǎn)率控制在目標(biāo)范圍之內(nèi)。裝備ASR的汽車具有如下優(yōu)點:1)汽車在起步、行駛過程中可獲得最佳驅(qū)動力,提高汽車的動力性。2)提高車輛行駛穩(wěn)定性,改善前輪驅(qū)動汽車的方向控制能力。3)減少輪胎磨損,降低汽車燃油消耗。54/84第6章車輛因素與交通安全(2)電子防滑轉(zhuǎn)系統(tǒng)(Anti-SlipRegulatio(3)車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ElectronicStabilityProgram,ESP)ESP是一種可以控制驅(qū)動輪,也可以控制從動輪,包含ABS及ASR的汽車防滑裝置。ESP可以使車輛在各種狀況下保持最佳穩(wěn)定性,在轉(zhuǎn)向過度或轉(zhuǎn)向不足情形下效果更加明顯。如圖6-17所示。55/84圖6-17ESP功能展示圖(3)車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)(ElectronicStabili(4)汽車自動防撞系統(tǒng)(裝置)汽車自動防撞系統(tǒng)是防止汽車發(fā)生碰撞的一種智能裝置。主要包括以下3個部分。1)信號采集系統(tǒng):采用雷達(dá)、激光、聲納等技術(shù)自動測出本車速度、前車(或與障礙物)速度以及兩車(或與障礙物)之間的距離;2)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):計算機(jī)芯片對兩車(或與障礙物)距離以及兩者的瞬時相對速度進(jìn)行處理后,判斷兩車(或與障礙物)的安全距離,如果距離距小于安全距離,數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)就會發(fā)出指令;3)執(zhí)行機(jī)構(gòu):負(fù)責(zé)實施數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)發(fā)來的指令,發(fā)出警報,提醒司機(jī)剎車,如司機(jī)沒有執(zhí)行指令,執(zhí)行機(jī)構(gòu)將采取措施,比如自動剎車、關(guān)閉車窗、調(diào)整座椅位置、鎖死方向盤等,以免發(fā)生事故。汽車自動防撞系統(tǒng)(裝置)的基本工作原理,如圖6-17所示。56/84第6章車輛因素與交通安全(4)汽車自動防撞系統(tǒng)(裝置)56/84第6章車輛因素與交圖6-17汽車自動防撞系統(tǒng)(裝置)的基本工作原理57/84第6章車輛因素與交通安全圖6-17汽車自動防撞系統(tǒng)(裝置)的基本工作原理57/84(5)電子駐車制動系統(tǒng)(ElectricalParkBrake,EPB)是指將行車過程中臨時性制動和停車后長時制動功能整合在一起,并由電子控制方式實現(xiàn)停車制動的技術(shù)。電子駐車制動系統(tǒng)比傳統(tǒng)的拉桿式駐車裝置更安全,不會因駕駛者的力度而改變制動效果,從而減輕駕駛?cè)瞬僮髫?fù)擔(dān),提高道路行駛安全性。(6)輪胎氣壓監(jiān)測系統(tǒng)(TirePressureMonitoringSystem,TPMS)輪胎氣壓檢測報警裝置通過直接測量獲得實際輪胎氣壓信號,通過車輪速度傳感器測得的車速獲得輪胎振動頻率及扭轉(zhuǎn)彈性常數(shù)信號。輪胎氣壓檢測報警裝置主要由速度傳感器、報警燈、調(diào)置開關(guān)、停車燈開關(guān)及控制單元ECU等組成。輪胎氣壓檢測報警裝置系統(tǒng)如圖6-18所示。58/84第6章車輛因素與交通安全(5)電子駐車制動系統(tǒng)(ElectricalParkBr(7)緩速器緩速器是應(yīng)用于大型車輛(貨車、客車)的輔助制動裝置,其作用能使質(zhì)量較大的車輛平穩(wěn)持續(xù)減速,以降低行車制動器的負(fù)擔(dān),避免在行車過程中長時間制動而引起制動器過熱。目前使用較多的是電磁緩速器和液力緩速器。59/84第6章車輛因素與交通安全(7)緩速器59/84第6章車輛因素與交通安全3.輔助駕駛系統(tǒng)輔助駕駛系統(tǒng)研發(fā)的基礎(chǔ)是安全性,能夠有效地避免交通事故的發(fā)生。從功能上講,駕駛輔助系統(tǒng)可分為三個階段:第一個階段是以彌補(bǔ)駕駛?cè)烁泄俨蛔銥橹鞯念A(yù)警系統(tǒng),如:碰撞預(yù)警系統(tǒng)、車道偏離預(yù)警系統(tǒng)、防瞌睡駕駛?cè)司嫦到y(tǒng)、輪胎氣壓警告系統(tǒng)、盲角監(jiān)測警告系統(tǒng)等;第二個階段是彌補(bǔ)駕駛?cè)藳Q策能力和反應(yīng)能力不足的輔助駕駛系統(tǒng),如:碰撞避免系統(tǒng)、自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)、自動泊車系統(tǒng)、車道保持系統(tǒng)等;第三個階段是智能駕駛系統(tǒng),智能駕駛系統(tǒng)可以代替駕駛?cè)诉M(jìn)行汽車的監(jiān)控,是最高層次的輔助駕駛系統(tǒng)。60/84第6章車輛因素與交通安全3.輔助駕駛系統(tǒng)60/84第6章車輛因素與交通安全從安全角度,第一階段與第二階段的輔助駕駛系統(tǒng)屬于車輛的主動安全系統(tǒng),第三階段的輔助駕駛系統(tǒng)將實現(xiàn)“無人駕駛”。在“無人駕駛”的交通規(guī)則及交通環(huán)境下,在理論上,道路交通安全將達(dá)到一個無事故發(fā)生的頂級安全水平,但是從目前來看,還需要解決許多實際問題。61/84第6章車輛因素與交通安全從安全角度,第一階段與第二階段的輔助駕駛系統(tǒng)屬于車輛的主動安五、其他相關(guān)因素與交通安全1.駕駛室工作環(huán)境(1)減少噪聲和振動的措施車內(nèi)噪聲是指車輛行駛過程中,駕駛室內(nèi)存在的各種噪聲。目前減弱駕駛室噪聲的方法主要有:對發(fā)聲部件采用消聲器,對振動部件采用減振器;通過結(jié)構(gòu)設(shè)計使固有頻率相互錯開并避開激勵頻率;采用改進(jìn)的密封元件,增加密封壓力,消除泄漏氣流的間隙;通過改變車身的形狀和尺寸,避開產(chǎn)生空腔共鳴的頻率等來降低空腔共鳴噪聲;增加隔聲結(jié)構(gòu)。62/84第6章車輛因素與交通安全五、其他相關(guān)因素與交通安全1.駕駛室工作環(huán)境(1)減少噪聲和(2)駕駛室的空氣調(diào)節(jié)駕駛室的空氣調(diào)節(jié)是對駕駛室內(nèi)的空氣溫度、濕度、流速和清潔度進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制,從而滿足駕駛?cè)撕统丝偷某俗孢m性要求,使駕駛?cè)斯ぷ鲿r能集中注意力,保證行車安全。(3)駕駛室的活動空間駕駛室是駕駛?cè)斯ぷ骱团R時休息的場所。駕駛室過分狹小會使駕駛?cè)烁械綁阂植豢?,影響駕駛?cè)说那榫w,也易于疲勞。因此,駕駛室內(nèi)的座椅、操縱機(jī)構(gòu)等的布置及空間尺寸均應(yīng)以駕駛?cè)说幕顒訛橹行摹:侠淼牟贾煤涂臻g尺寸,能使駕駛?cè)顺俗孢m,操縱輕便,視線良好,對行車安全大有好處。63/84第6章車輛因素與交通安全(2)駕駛室的空氣調(diào)節(jié)63/84第6章車輛因素與交通安全2.超載、超限對道路安全的影響車輛超限超載,總質(zhì)量增大,慣性增大,制動時需要消耗更多的能量,導(dǎo)致制動距離加長,容易引發(fā)交通事故。車輛超載會給輪胎螺栓、半軸等零部件帶來額外載荷,如果超載車輛正好處于凹曲線的下坡段,此時很容易導(dǎo)致車輛發(fā)生機(jī)械故障,進(jìn)而引發(fā)交通事故。車輛超載會給駕駛本車的駕駛?cè)嗽黾由硇睦碡?fù)擔(dān),容易出現(xiàn)操作錯誤,影響行車安全,誘發(fā)交通事故。64/84第6章車輛因素與交通安全超載,是指汽車裝載貨物時超過汽車額定載質(zhì)量。超限,是指汽車裝載超過公路對其的限值,包括貨物裝載的高度、寬度、長度、大件運輸車輛的總重、車輛的裝載質(zhì)量與軸荷等。2.超載、超限對道路安全的影響車輛超限超載,總質(zhì)量增大,慣性(4)車輛超限超載后無法在較短的時間內(nèi)達(dá)到正常速度行駛,長時間低速占用車道,影響道路的暢通,特別是安全意識不強(qiáng)的駕駛?cè)笋{駛超載車輛甚至占用非貨車車道,這更加容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。(5)車輛超限超載嚴(yán)重破壞了道路基礎(chǔ)設(shè)施。由于超限超載車輛的荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了道路和橋梁的設(shè)計載荷,致使路面變形損壞、橋梁裂紋損傷,使用年限大大縮短。65/84第6章車輛因素與交通安全(4)車輛超限超載后無法在較短的時間內(nèi)達(dá)到正常速度行駛,長時3.爆胎對道路安全的影響爆胎是指輪胎在極短的時間(一般少于0.ls)內(nèi)因破裂突然失去輪胎中所充氣體的情況。爆胎往往非常突然,留給駕駛?cè)藛T采取補(bǔ)救措施的時間非常短,往往難以控制車輛。突然爆胎將嚴(yán)重破壞行駛車輛的受力平衡性和方向操縱性,特別是高速行駛中的車輛在巨大的慣性力作用下發(fā)生劇烈的側(cè)滑、甩尾。嚴(yán)重的爆胎事故會導(dǎo)致車輛失控,與護(hù)欄或其他車輛發(fā)生碰撞,形成惡性的多車相撞交通事故。66/84第6章車輛因素與交通安全3.爆胎對道路安全的影響爆胎是指輪胎在極短的時間(一般少于0(1)爆胎事故的種類根據(jù)行駛路況不同,爆胎分以下兩種情況:1)直路爆胎。2)彎路爆胎。根據(jù)爆胎輪胎位置不同,分為前輪爆胎和后輪爆胎:1)前輪爆胎。前輪負(fù)擔(dān)車輛轉(zhuǎn)向,一旦爆胎,車輛會立刻出現(xiàn)跑偏或嚴(yán)重的搖擺,極大地影響駕駛員對轉(zhuǎn)向盤的控制。2)后輪爆胎。如果后輪發(fā)生爆胎,輪胎會失去抓地力,車輛會出現(xiàn)較大的顫動,但輪胎傾斜度不會太大,方向也不會出現(xiàn)大的擺動。67/84第6章車輛因素與交通安全(1)爆胎事故的種類67/84第6章車輛因素與交通安全(2)預(yù)防爆胎事故的方法與措施1)維護(hù)好輪胎。胎壓要保持在所規(guī)定的氣壓范圍內(nèi);加裝胎壓監(jiān)測系統(tǒng),定期檢測輪胎的動靜平衡;根據(jù)時間或行駛里程及時換位正確規(guī)格的輪胎,等。2)避免車輛超載。車輛超載會使增加輪胎的負(fù)荷、使輪胎形變增大,增加了爆胎的幾率,特別是高速行駛的車載車輛。3)避免車輛超速。車輛長時間高速行駛,容易發(fā)生“駐波”現(xiàn)象,一旦發(fā)生“駐波”現(xiàn)象,輪胎溫度驟升,輪胎材料的機(jī)械性能下降,很容易發(fā)生爆胎。特別是對于那些使用時間已較長或行駛里程已較多的性能已衰退的輪胎。4)不良路況謹(jǐn)慎行駛。若發(fā)現(xiàn)路面上有凸起的石塊、灑落的玻璃或螺釘?shù)燃怃J異物,一定要降速躲避,且不可高速碾壓通過。68/84第6章車輛因素與交通安全(2)預(yù)防爆胎事故的方法與措施68/84第6章車輛因素與交4.駕駛視野對道路安全的影響1.駕駛視野的分類

汽車視野按不同的方向可分為前方視野、側(cè)方視野、后方視野等3部分。2.汽車駕駛員眼橢圓是指不同身材的駕駛員按自己的意愿將座椅調(diào)整到合適位置,并以正常的駕駛姿勢入座后,其眼睛位置在車內(nèi)坐標(biāo)系中的統(tǒng)計分布圖形。69/84第6章車輛因素與交通安全圖6-19駕駛?cè)搜劬ξ恢脗?cè)向散點圖4.駕駛視野對道路安全的影響1.駕駛視野的分類2.汽車駕駛員3.汽車合適的視野(1)汽車前上方視區(qū)界限為了看清信號燈所需的最小視角,取決于汽車制動后,車頭距信號燈的距離,這段距離必須保證駕駛員能夠看清信號燈的變化情況。70/84第6章車輛因素與交通安全3.汽車合適的視野(1)汽車前上方視區(qū)界限70/84第6章(2)汽車前下方視野范圍駕駛視野與視覺、汽車之間、交通場景之間關(guān)系復(fù)雜,還涉及到靜態(tài)視野、動態(tài)視野。71/84第6章車輛因素與交通安全汽車行駛速度越高,越不希望前下方視野大;但如若前下方視野過小,會使盲區(qū)擴(kuò)大,不利于駕駛?cè)藢η胺秸系K物的觀察,且會使速度感變差。(2)汽車前下方視野范圍駕駛視野與視覺、汽車之間、交通場景之(3)汽車后視野的要求汽車后視野,也稱間接視野,是指駕駛員通過后視鏡間接觀察到車外周圍景物的范圍。一般分為3種:駕駛員側(cè)后視鏡的后視野;乘員側(cè)后視鏡的后視野;內(nèi)后視鏡的后視野。從車輛運行的要求來看,后視鏡大體應(yīng)滿足以下幾點:1)在公路,尤其是高速公路多車道超車或換道行駛時,通過內(nèi)外后視鏡可向駕駛員提供左右兩側(cè)及后方的交通狀況信息。2)在市區(qū)繁華街行駛時,車內(nèi)外后視鏡、下視鏡可向駕駛員提供汽車周圍行人、自行車、摩托車、各種障礙物及其交通情況的信息。3)在汽車倒車時,駕駛員通過內(nèi)外后視鏡可觀察到汽車后部、側(cè)面的障礙物及交通狀況。72/84第6章車輛因素與交通安全(3)汽車后視野的要求汽車后視野,也稱間接視野,是指駕駛員通5.汽車燈光對道路安全的影響1.燈光的作用作用主要表現(xiàn)在兩個方面:一是在夜間或在光線較弱環(huán)境下為汽車正常行駛提供照明及標(biāo)示車輛寬度、照明駕駛室內(nèi)及車廂內(nèi)部儀表;二是在轉(zhuǎn)向、制動、倒車等行駛工況向周圍其他交通參與者傳遞運動信號。2.不按規(guī)定使用燈光危害(1)我國不按規(guī)定使用燈光造成交通事故情況73/84第6章車輛因素與交通安全5.汽車燈光對道路安全的影響1.燈光的作用73/84第6章(2)不按規(guī)定使用燈光的主要危害1)不規(guī)范使用遠(yuǎn)光燈會導(dǎo)致駕駛?cè)瞬荒苊翡J地觀察路況,延長駕駛?cè)朔磻?yīng)時間,影響駕駛?cè)伺袛嗯c處置,出現(xiàn)車輛與對向車輛、非機(jī)動車、行人等交通參與者或路側(cè)道路設(shè)施發(fā)生碰撞,釀成道路交通事故。2)不正確使用轉(zhuǎn)向燈行駛車輛不正確使用車輛信號燈,會給周圍交通參與者發(fā)出錯誤提示,引起駕駛判斷的誤解,無法做出合理準(zhǔn)確的處置措施,造成交通事故。3)不使用車燈對于駕駛者本身來講,會由于光線較弱難以有效辨別路況變化,撞擊、碾壓其他物體,產(chǎn)生交通事故。4)不及時預(yù)警提示駕駛中預(yù)警提示是確保行駛安全的重要行為,不及時進(jìn)行預(yù)警提示難以將行車變化信息告知其他交通參與者,出現(xiàn)危險駕駛現(xiàn)象。74/84第6章車輛因素與交通安全(2)不按規(guī)定使用燈光的主要危害1)不規(guī)范使用遠(yuǎn)光燈74/8(3)駕駛中遇濫用遠(yuǎn)光燈處置策略視頻案例21:濫用遠(yuǎn)光燈的危害1)對向車輛①眼睛盡快躲開發(fā)光點。②減速慢行。2)后方車輛①使用防眩目后視鏡如果被后方車輛的遠(yuǎn)光燈晃眼,使用防眩目后視鏡是比較好的解決辦法,自動的打開開關(guān)即可,手動的需要掰動后視鏡下方的切換按鈕,能夠有效地解決后方燈光炫目問題。②安全前提下給予后車提示可以采用間斷踩剎車的方式對后車進(jìn)行提示。也可以使用后霧燈或者雙閃等進(jìn)行提示。如果后車?yán)^續(xù)開著遠(yuǎn)光燈,建議靠路邊減速讓行。75/84第6章車輛因素與交通安全(3)駕駛中遇濫用遠(yuǎn)光燈處置策略視頻案例21:濫用遠(yuǎn)光燈的危6.車輛儀表及信息顯示對道路安全的影響在汽車的駕駛室儀表板上安裝有各種指示儀表和報警裝置,對其要求如下:設(shè)計與布置應(yīng)合理,方便駕駛員認(rèn)讀;信息顯示應(yīng)醒目、靈敏有效;儀表板應(yīng)有較高的安全性與堅固性。1.車輛儀表一般汽車上的儀表主要有車速-里程表、電流表、水溫表、燃油表、機(jī)油壓力表、氣壓表(對于氣壓制動的汽車)。影響儀表讀數(shù)效率的因素除儀表的設(shè)計形式外,還有儀表的布置、指針形狀、刻度間隔、照明、表面玻璃的反光等。各種儀表的安裝應(yīng)盡量靠近,以減少判讀時視線的移動。為了夜間行車時判讀儀表,對儀表應(yīng)有良好的照明,并應(yīng)注意選擇照明方式、亮度、光色、照明方向等。76/84第6章車輛因素與交通安全6.車輛儀表及信息顯示對道路安全的影響1.車輛儀表一般汽車上2.信號顯示汽車上的信號顯示用來向駕駛?cè)思爸車h(huán)境通告車輛的狀態(tài),起提示和警告作用,對保證汽車行駛安全有重要意義。信號的種類和數(shù)量較多,其中以視覺信息最多,如汽車的制動信號燈、層燈、轉(zhuǎn)向指示燈等。聽覺信息較少,主要有汽車?yán)燃捌渌曧憟缶盘?。同時出現(xiàn)的視覺及聽覺信號的數(shù)量不宜過多。信號燈既要醒目,又不致引起眩目。一般表示危險的視覺信號用紅色,如制動信號燈及尾燈,用以警告后續(xù)車輛注意,避免發(fā)生追尾。提示信號燈用黃色或橙色,如轉(zhuǎn)向指示信號。我國《機(jī)動車運行安全技術(shù)條件》中規(guī)定,車輛必須設(shè)置危險報警閃光燈,車內(nèi)的各種報警信號,如氣壓報警燈、車門報警燈、燃料報警燈等。77/84第6章車輛因素與交通安全2.信號顯示汽車上的信號顯示用來向駕駛?cè)思爸車h(huán)境通告車輛的六、車輛禮讓行斑馬線與交通安全所謂禮讓斑馬線,是指駕駛?cè)嗽隈{駛車輛到達(dá)道路斑馬線前時,如果有行人正在或正要通過斑馬線,駕駛?cè)吮仨殰p速慢行或停車等待行人通過道路之后,再駕駛車輛通過的一種行為。在車輛通過斑馬線時禮讓行人,不僅僅是一項基本禮儀,更是一條法律?!吨腥A人民共和國道路交通安全法》第47條明確規(guī)定:“機(jī)動車行經(jīng)人行橫道時,應(yīng)當(dāng)減速行駛;遇行人正在通過人行橫道,應(yīng)當(dāng)停車讓行。機(jī)動車行經(jīng)沒有交通信號的道路時,遇行人橫過道路,應(yīng)當(dāng)避讓?!币曨l案例22:南京整治不禮讓斑馬線違法交通行為78/84第6章車輛因素與交通安全六、車輛禮讓行斑馬線與交通安全所謂禮讓斑馬線,是指駕駛?cè)嗽隈{車輛禮讓斑馬線是件好事,但是如果做不好,反而成為一件“壞事”,導(dǎo)致機(jī)動車與行人相撞的交通事故。車輛禮讓斑馬線需要考慮以下幾點:(1)司機(jī)停車需要合理的安全視距交通工程“人因”技術(shù)中有個“6秒公理”,指的是:任何改變駕駛行為的情況,要至少提前6秒就讓司機(jī)看到。當(dāng)車速為40公里時,每秒將駛出11.1米,駕駛?cè)酥辽僖?6米的距離之前,看到有人在過馬路。依照發(fā)達(dá)國家設(shè)置城市道路的識別視距規(guī)則,駕駛?cè)嗽趶?fù)雜路況下察覺和判斷風(fēng)險并采取措施,從減速到把車安全停下,并不給前后車輛造成困擾的視距就遠(yuǎn)不止于停車視距,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過6秒,而是14.5秒。79/84第6章車輛因素與交通安全車輛禮讓斑馬線是件好事,但是如果做不好,反而成為一件“壞事”表6-3為美國俄勒岡州對停車視距的設(shè)計要求。從表中行駛速度、反應(yīng)時間、剎車距離、停車視距等數(shù)據(jù)可看出,車輛速度越快,駕駛?cè)嗽诟兄磻?yīng)后采取措施至車輛停止的距離就越長。80/84第6章車輛因素與交通安全表6-3為美國俄勒岡州對停車視距的設(shè)計要求。從表中行駛速度、(2)行人過街要考慮步行者的能力要考慮行人過街的步速。美國紐約市做交通規(guī)劃時用的通勤步速是1.5m/s。當(dāng)行人過街時,根據(jù)行人健康狀況、身體條件,通常會采用1m/s或者0.8m/s來進(jìn)行計算。如果道路過寬,則要考慮設(shè)置二次甚至三次過街的行人保護(hù)設(shè)施,把行人過街的位置做路緣石延展,可有效縮短過街距離。如果在一條40米甚至更寬的寬馬路上,要求駕駛?cè)丝吹揭晃焕险呋騼和M(jìn)入斑馬線就停下,等候其完成過街,那么這條路的通行能力、后車司機(jī)(特別是多車道排隊后)的耐受力、突破耐受力后對行人的威脅等都存在一定的問題。81/84第6章車輛因素與交通安全(2)行人過街要考慮步行者的能力81/84第6章車輛因素與(3)駕駛?cè)伺c行人都需要安全視區(qū)在道路上行車,遵循視區(qū)公理很重要。就視區(qū)而言,尾隨車輛的視區(qū)條件相對簡單,只要與前車保持安全距離即可。但在多車道道路,視區(qū)條件相對復(fù)雜,特別是相鄰車道的遮擋,使司機(jī)無法充分觀察前方情況。同時,行人也無法觀察全部道路情況,導(dǎo)致出現(xiàn)“鬼探頭”現(xiàn)象,從而引發(fā)交通事故。所以在很多國家,單向三車道或以上的道路同時設(shè)置了斑馬線與信號燈,且一般情況下,只允許行人一次跨越雙車道,若想跨越多車道,則必須設(shè)置二次過街設(shè)施。82/84第6章車輛因素與交通安全(3)駕駛?cè)伺c行人都需要安全視區(qū)82/84第6章車輛因素與83/84第6章車輛因素與交通安全復(fù)習(xí)思考題1.提高汽車操縱穩(wěn)定性的途徑有哪些?2.如何評價汽車制動性?3.提高制動性能的主要措施有哪些?4.輪胎的哪些特性與汽車安全行駛相關(guān)?5.減輕乘員和行人傷害的被動安全技術(shù)有哪些?(必做題)6.汽車被動安全裝置有哪些?(必做題)7.汽車主動安全系統(tǒng)或裝置有哪些?8.輔助駕駛系統(tǒng)對交通安全來說,有什么作用?9.如何從技術(shù)手段解決車輛禮讓斑馬線時可能發(fā)生的“鬼探頭”事故?(必做題)83/84第6章車輛因素與交通安全復(fù)習(xí)思考題1.提高汽車操84/84第6章車輛因素與交通安全第6章車輛因素與交通安全

本章內(nèi)容:

第1節(jié)車輛性能與交通安全第2節(jié)汽車輪胎與交通安全第3節(jié)汽車被動安全技術(shù)第4節(jié)汽車主動安全技術(shù)第5節(jié)車輛相關(guān)因素與交通安全第6節(jié)車輛禮讓行斑馬線與交通安全復(fù)習(xí)思考題1/84第6章車輛因素與交通安全第6章車輛因素與交通安85/84第1節(jié)車輛性能與交通安全一、汽車操縱穩(wěn)定性與交通安全

汽車的操縱穩(wěn)定性包含互相聯(lián)系的兩個方面內(nèi)容,即操縱性(Maneuverability)和穩(wěn)定性(Stability)。操縱性是指在駕駛員不感到過分緊張、疲勞的情況下,汽車能遵循駕駛員通過轉(zhuǎn)向系及轉(zhuǎn)向車輪給定的方向行駛;穩(wěn)定性是指汽車遇到外界干擾時,能抵抗干擾而保持穩(wěn)定行駛的能力。汽車的操縱穩(wěn)定性不僅影響到汽車駕駛的方便程度,而且也是決定高速汽車安全行駛的主要性能之一。稱之為“高速車輛的生命線”。第6章車輛因素與交通安全2/84第1節(jié)車輛性能與交通安全一、汽車操縱穩(wěn)定性與交通安86/84第6章車輛因素與交通安全1.操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容及評價汽車操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容較多,它需要采用多個物理量從多個方面進(jìn)行評價,主要內(nèi)容包括:穩(wěn)態(tài)響應(yīng)、瞬間響應(yīng)、回正性、直線穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性、抗側(cè)翻能力等。1)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)在穩(wěn)態(tài)下由于“干擾”(操縱轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)向、橫向風(fēng)作用、路面不平等)而引起的車輛響應(yīng)稱為穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。等速圓周行駛的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)又稱為汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性。3/84第6章車輛因素與交通安全1.操縱穩(wěn)定性包含的內(nèi)容及87/84第6章車輛因素與交通安全汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為3種類型:不足轉(zhuǎn)向、中性轉(zhuǎn)向、過多轉(zhuǎn)向。在轉(zhuǎn)向盤保持一固定轉(zhuǎn)角δω,緩慢加速或以不同車速等速行駛時,隨著車速的增加,不足轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑R增大;中性轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑維持不變;而過多轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)向半徑則越來越小。4/84第6章車輛因素與交通安全汽車的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向特性分為3種88/84第6章車輛因素與交通安全具有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車操縱穩(wěn)定性較好。因為汽車轉(zhuǎn)彎時,離心力與速度的平方成正比,與轉(zhuǎn)彎半徑R成反比,因此具有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車,由于轉(zhuǎn)向半徑的增大,使離心力減小,對安全行駛有利。汽車通常設(shè)計成具有適度的不足轉(zhuǎn)向特性,而不是具有中性轉(zhuǎn)向特性或過多轉(zhuǎn)向特性。5/84第6章車輛因素與交通安全具有不足轉(zhuǎn)向特性的汽車操縱89/84第6章車輛因素與交通安全2)瞬態(tài)響應(yīng)在等速直線行駛與等速圓周行駛這兩個穩(wěn)態(tài)運動之間的過渡過程便是一種瞬態(tài),相應(yīng)的瞬態(tài)運動響應(yīng)稱為瞬態(tài)響應(yīng)。如圖6-2所示為轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入下的汽車瞬態(tài)響應(yīng)。6/84第6章車輛因素與交通安全2)瞬態(tài)響應(yīng)90/84第6章車輛因素與交通安全3)回正性汽車完成變道、避讓、轉(zhuǎn)彎等行為后要進(jìn)行回正,要求汽車能自動回正,即駕駛員松動轉(zhuǎn)向盤時,轉(zhuǎn)向盤應(yīng)能迅速回正。4)直線穩(wěn)定性直線行駛的汽車,駕駛員并沒有轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤,有的汽車會在某一車速或某一車速以上,甚至偶遇路面不平便會左右反復(fù)擺動,這種現(xiàn)象稱為擺頭。擺頭使駕駛員緊張疲勞,汽車操縱穩(wěn)定性變差,降低了行車安全性。7/84第6章車輛因素與交通安全3)回正性91/84第6章車輛因素與交通安全5)轉(zhuǎn)向輕便性轉(zhuǎn)向輕便性是衡量汽車操縱性的指標(biāo)之一,《機(jī)動車運行安全技術(shù)條件》(GB7258-2012)中要求轉(zhuǎn)向時施加于轉(zhuǎn)向盤外緣的最大切向力不得大于245N,當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向橋軸載質(zhì)量大于4000Kg時,必須采用轉(zhuǎn)向助力裝置。6)抗側(cè)翻能力汽車在側(cè)坡上直線行駛時,若側(cè)坡角過大,就可能發(fā)生側(cè)翻。如圖6-3所示,汽車在側(cè)坡上直線行駛時,當(dāng)坡度大到使重力通過一側(cè)車輪接地,而另一側(cè)車輪的地面法向反作用力等于零時,為汽車即將發(fā)生側(cè)翻的臨界狀態(tài)。8/84第6章車輛因素與交通安全5)轉(zhuǎn)向輕便性92/84第6章車輛因素與交通安全由式(6-1、6-2)可見,降低汽車質(zhì)心高度h和增加輪距B,均可防止側(cè)翻。9/84第6章車輛因素與交通安全由式(6-1、6-2)可見93/84第6章車輛因素與交通安全2.提高汽車操縱穩(wěn)定性的主要途徑操縱穩(wěn)定性與汽車的轉(zhuǎn)向系、行駛系、輪胎及車輛的空氣動力學(xué)密切相關(guān)。1)增加輪胎的側(cè)偏剛性增加輪胎的側(cè)偏剛性可以改善操縱穩(wěn)定性。使后輪輪胎的側(cè)偏剛性大一些,有利于不足轉(zhuǎn)向,在汽車使用中可通過提高后輪輪胎的充氣壓力來達(dá)到提高側(cè)偏剛性的目的。此外,還可以通過選擇不同類型的輪胎來提高側(cè)偏剛性,如子午線輪胎的側(cè)偏剛性較高。10/84第6章車輛因素與交通安全2.提高汽車操縱穩(wěn)定94/84第6章車輛因素與交通安全2)轉(zhuǎn)向主銷后傾和內(nèi)傾轉(zhuǎn)向輪定位中的主銷后傾和主銷內(nèi)傾都有使車輪自動回正的作用,但不宜過大或過小。3)減小前輪前束值轉(zhuǎn)向輪定位中減小前輪前束值可以降低前輪擺振,從而減輕汽車的擺頭現(xiàn)象,提高汽車操縱穩(wěn)定性。4)加裝轉(zhuǎn)向助力裝置為了減輕駕駛員轉(zhuǎn)向操縱力,越來越多的汽車加裝了轉(zhuǎn)向助力裝置。轉(zhuǎn)向助力裝置可以同時滿足轉(zhuǎn)向靈敏性和輕便性。11/84第6章車輛因素與交通安全2)轉(zhuǎn)向主銷后傾和內(nèi)傾95/84第6章車輛因素與交通安全3.操縱穩(wěn)定性對道路交通安全影響汽車的操縱穩(wěn)定性差,就不能準(zhǔn)確響應(yīng)駕駛者的“轉(zhuǎn)向指令”;當(dāng)汽車受外界干擾后難以迅速恢復(fù)原來的行駛狀態(tài)。操縱穩(wěn)定性差可能引起汽車擺頭、轉(zhuǎn)向沉重、轉(zhuǎn)向甩尾、高速發(fā)飄、斜行、不能自動回正等現(xiàn)象,使汽車行駛的安全性變差,極易出現(xiàn)交通事故,嚴(yán)重影響道路交通安全。12/84第6章車輛因素與交通安全3.操縱穩(wěn)定性對道路96/84第6章車輛因素與交通安全二、汽車制動安全性汽車的制動性是指汽車行駛時能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時能維持一定車速的能力。制動性直接關(guān)系到道路交通安全,重大交通事故往往與制動距離太長、緊急制動時發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)。我國標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)動車運行安全技術(shù)條件》(GB7258-2012)規(guī)定,機(jī)動車應(yīng)設(shè)置足以使其減速、停車和駐車的制動系統(tǒng)或裝置,且行車制動的控制裝置與駐車制動的控制裝置應(yīng)相互獨立。13/84第6章車輛因素與交通安全二、汽車制動安全性汽車的1.汽車制動的基本原理97/84第6章車輛因素與交通安全地面制動力是使汽車制動而減速行駛的外力,但是地面制動力取決于兩個摩擦副的摩擦力:一個是制動器內(nèi)制動摩擦片與制動鼓或制動盤間的摩擦力,另一個是輪胎與地面間的摩擦力,即附著力。1.汽車制動的基本原理14/84第6章車輛因素與交通安98/84第6章車輛因素與交通安全地面制動力最大不能超過附著力,否則車輪將拖滑,故此時要提高地面制動力只能提高附著系數(shù)。地面制動力決定于制動器制動力,而且,隨踏板力的增長而增長。但地面制動力是滑動摩擦的約束反力,它的值不能超過附著力,即:15/84第6章車輛因素與交通安全地面制動力最大不能超過附2.汽車制動過程99/84第6章車輛因素與交通安全駕駛?cè)颂は轮苿犹ぐ?,通過液壓或氣壓機(jī)構(gòu)的作用使制動器動作,利用制動器內(nèi)部的摩擦和車輪與路面間的摩擦消耗汽車的動能,達(dá)到減速或停車的目的。圖6-5是經(jīng)過簡化后駕駛?cè)嗽诮邮芰司o急制動信號后,制動踏板力。汽車制動減速度與制動時間的關(guān)系。2.汽車制動過程16/84第6章車輛因素與交通安全駕駛?cè)颂?00/84第6章車輛因素與交通安全評價汽車制動性的三個主要方面為:制動效能、制動效能的恒定性、制動時方向的穩(wěn)定性。(1)制動效能汽車的制動效能是指汽車迅速降低車速直至停車的能力。評定制動效能的指標(biāo)是制動距離和制動減速度。1)制動減速度制動減速度是制動時車速對時間的導(dǎo)數(shù),即du/dt。它反映了地面制動力的大小,因此與制動器制動力(車輪滾動時)及附著力(車輪抱死拖滑時)有關(guān)。3.汽車制動性能評價指標(biāo)17/84第6章車輛因素與交通安全評價汽車制動性的三個主要101/84第6章車輛因素與交通安全在評價汽車的制動性能時,由于瞬時減速度曲線的形狀復(fù)雜,不容易用某一點的值來代表,故我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用平均減速度的概念,即18/84第6章車輛因素與交通安全制動距離與汽車的行駛安全有直接的關(guān)系,它指的是汽車速度為u0

時,從駕駛?cè)碎_始操縱制動控制裝置(制動踏板)到汽車完全停住為止所駛過的距離。

從制動的全過程來看,包括駕駛?cè)艘姷叫盘柡笞鞒鲂袆臃磻?yīng)、制動器起作用、持續(xù)制動、放松制動器4個階段。其公式如下:102/84第6章車輛因素與交通安全2)制動距離制動距離與汽車的行駛安全有直接的關(guān)系,它指的是汽車速度為u103/84第6章車輛因素與交通安全(2)制動效能的恒定性由于汽車高速制動,連續(xù)下坡以及短時間內(nèi)的反復(fù)制動,引起制動器溫度升高,制動器摩擦力矩顯著下降,這種現(xiàn)象稱為制動器的熱衰退現(xiàn)象。制動效能的恒定性主要指制動器的抗熱衰性能。為了減少熱衰退現(xiàn)象,可采取以下措施:①增大摩擦片面積,加大制動鼓或制動盤的熱容量。②提高制動器熱冷卻能力。③利用其他機(jī)構(gòu)吸收一部分能量。④在山路連續(xù)長下坡的公路上,運輸車輛通常在制動裝置的摩擦副表面注入冷卻水來減少溫升。⑤盡量使摩擦片溫度特性曲線保持平穩(wěn)。⑥高速車輛應(yīng)選用自行加力作用較小的盤式制動器。20/84第6章車輛因素與交通安全(2)制動效能的恒定性(3)制動時方向的穩(wěn)定性制動過程中,有時會出現(xiàn)制動跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力,而使汽車失去控制離開原來的行駛方向,甚至發(fā)生撞入對向車道、邊溝、滑下山坡等危險情況。一般把汽車在制動過程中維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力稱為制動時汽車的方向穩(wěn)定性。制動時汽車自動向左或向右偏駛稱為“制動跑偏”。引起制動跑偏的原因主要有:①汽車左右車輪特別是轉(zhuǎn)向軸左右輪制動器制動力不相等。②前輪定位失準(zhǔn)、車架偏斜、裝載不合理或受路面的影響。③制動時懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運動學(xué)上的不協(xié)調(diào)。104/84第6章車輛因素與交通安全(3)制動時方向的穩(wěn)定性制動時汽車自動向左或向右偏駛稱為“制105/84第6章車輛因素與交通安全側(cè)滑是指制動時汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動。制動時發(fā)生側(cè)滑,特別是后軸側(cè)滑,將引起汽車劇烈的回轉(zhuǎn)運動,嚴(yán)重時可使汽車掉頭。影響制動側(cè)滑的因素主要有:①路面附著系數(shù)。②車輪抱死及抱死順序。③制動初速度。④荷載及荷載轉(zhuǎn)移。⑤側(cè)向力源。視頻案例16:雨雪冰、路滑,很容易跑偏與側(cè)滑22/84第6章車輛因素與交通安全側(cè)滑是指制動時汽車的某一4.車輛最小安全距離車輛間最小安全距離就是指在同一條車道上,前后行駛的兩車之間,既保證不會發(fā)生追尾又不會降低車道通行能力的距離。(1)制動非安全距離制動非安全距離是指從駕駛?cè)税l(fā)現(xiàn)障礙物開始到制動停車為止汽車所行駛的距離。106/84第6章車輛因素與交通安全4.車輛最小安全距離車輛間最小安全距離就是指在同一條車道上,(2)最小安全距離的確定1)車輛在道路條件良好,視野開闊,車流順暢的環(huán)境下行駛。前后兩車間的安全距離,必須以前車緊急制動為前提,后車隨之緊急制動并且不撞上前車,且停車后與前車保持適當(dāng)?shù)陌踩g距。以此原則確定的距離,即為車輛最小安全距離。107/84第6章車輛因素與交通安全(2)最小安全距離的確定1)車輛在道路條件良好,視野開闊,車2)車輛在道路條件較差,車流遲緩,視野狹窄的環(huán)境下行駛。車輛在運行過程中,前車可能突然被原地阻止(撞向柵欄、凸臺等固定物)或前方車輛貨物突然脫落,此時應(yīng)該滿足跟隨車輛駕駛?cè)藦陌l(fā)現(xiàn)障礙物到制動停止后,仍能夠保持與障礙物的安全間距。按此原則確定的距離即為該種狀況下車輛行駛的最小安全距離,即為停車視距。108/84第6章車輛因素與交通安全2)車輛在道路條件較差,車流遲緩,視野狹窄的環(huán)境下行駛。25最小安全距離與制動非安全距離相關(guān),僅相差一個安全間距S0。制動距離受制動器結(jié)構(gòu)、車輛行駛速度、裝載狀態(tài)以及道路附著性能等條件的制約。盤式制動器總成如圖6-6所示、鼓式制動器總成如圖6-8所示。109/84第6章車輛因素與交通安全最小安全距離與制動非安全距離相關(guān),僅相差一個安全間距S0。5.提高制動性能的主要措施(1)采用制動防抱裝置制動防抱裝置能使輪胎在制動過程中的滑移率保持在較低值,這樣可獲得較大的制動力系數(shù)與較高的側(cè)向力系數(shù)。(2)輪胎的選擇與更換有胎面花紋的輪胎附著性能比無胎面花紋光整的輪胎要好得多;另外,增大輪胎與地面的接觸面也會提高附著能力。(3)改進(jìn)制動系結(jié)構(gòu)改進(jìn)制動系結(jié)構(gòu),減少制動器起作用時間,是縮短制動距離的一項有效措施。(4)裝備輔助制動器(5)降低車速初始車速對制動距離有很大影響,在彎道、濕滑路面以及其他復(fù)雜路況時,要主動降低車速。(6)提高路面抗滑性可采用壓力預(yù)涂瀝青石屑、路面打槽、設(shè)置合適的排水系統(tǒng)、限制車速等方法保障交通安全。110/84第6章車輛因素與交通安全5.提高制動性能的主要措施(1)采用制動防抱裝置27/84第三、汽車動力性能汽車所具有的牽引能力,即指決定汽車加速、爬坡和最大速度的性能。(1)汽車最大車速。指在水平良好的路面上汽車能達(dá)到的最大行駛速度。(2)汽車的加速時間。包括起步加速時間和定速加速時間。起步加速時間是指由停止?fàn)顟B(tài)起步的最大加速,節(jié)氣閥門全開,牽引力從最低檔開始加速,直至最高檔的時間;定速加速時間是指從某一定速度開始全力加速至某一高速所需的時間。(3)汽車能爬上的最大坡度。用滿載時汽車在良好路面上的最大爬坡度表示。最大車速和爬坡能力直接影響著汽車的“持續(xù)車速”,在高速公路上行駛的汽車應(yīng)具有符合規(guī)定的持續(xù)車速,否則將干擾正常的車流,極易誘發(fā)交通事故。111/84第6章車輛因素與交通安全三、汽車動力性能汽車所具有的牽引能力,即指決定汽車加速、爬坡四、汽車行駛平順性(1)暴露極限。當(dāng)人體承受的振動強(qiáng)度在這個極限之內(nèi)時,可保證健康或安全。(2)疲勞降低工作效率界限。當(dāng)駕駛員承受的振動強(qiáng)度在此極限內(nèi)時,可保證能正常進(jìn)行加速。(3)舒適降低界限。當(dāng)乘員承受的振動強(qiáng)度在此界限之內(nèi)時,不會明顯感到不舒適。112/84第6章車輛因素與交通安全指的是汽車在不平道路上行駛時,汽車免受沖擊和震動的能力。汽車的該種特性對汽車平均技術(shù)車速、駕駛員和乘客的乘車舒適性、運貨的完整性等有很大的影響。目前許多國家都采用“人體承受全身振動的評價指南”作為振動評價標(biāo)準(zhǔn)。評價指南給出了在1-80Hz振動頻率范圍內(nèi)人體對振動反應(yīng)的三種不同的感覺界限:四、汽車行駛平順性(1)暴露極限。當(dāng)人體承受的振動強(qiáng)度在這個五、汽車通過性能汽車通過性能指的是汽車在一定載重量下,能以足夠高的平均車速通過各種壞路及無路地帶和克服各種障礙的能力。汽車通過性可分為輪廓通過性和牽引支承通過性。前者是表征車輛通過坎坷不平路段和障礙(如陡坡、側(cè)坡、臺階、壤溝等)的能力;后者是指車輛能順利通過松軟土壤、沙漠、雪地、冰面、沼澤等地面的能力。113/84第6章車輛因素與交通安全五、汽車通過性能汽車通過性能指的是汽車在一定載重量下,能以足114/84第6章車輛因素與交通安全第2節(jié)汽車輪胎與交通安全輪胎是汽車的重要部件。它的性能對汽車的動力性、制動性、行駛穩(wěn)定性、平順性和燃油經(jīng)濟(jì)性等都有直接影響。1.輪胎結(jié)構(gòu)及特點現(xiàn)代汽車使用的幾乎都是充氣輪胎。充氣輪胎按胎體中簾線排列方向的不同,可分為普通斜交輪胎和子午線輪胎。子午線輪胎與普通斜交輪胎相比,有以下優(yōu)越性能:31/84第6章車輛因素與交通安全第2節(jié)汽車輪胎與交通安115/84第6章車輛因素與交通安全1)使用壽命長,行駛里程提高50%-100%。2)滾動阻力小,降低油耗3%-8%。3)附著性能好,4)緩沖性能好5)負(fù)荷能力大子午線輪胎與普通斜交輪胎性能比較如圖6-9所示。32/84第6章車輛因素與交通安全1)使用壽命長,行駛里程116/84第6章車輛因素與交通安全2.輪胎胎面花紋輪胎與路面間的附著性能、排水能力、輪胎的耐磨性等

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