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现代客车安全性设计与发展

2019-07-09潘辉

时代汽车 2019年2期

潘辉

摘 要:随着经济建设的需求发展,不管城际交通还是市内通勤,人们越来越多的出行依赖于客车,随之而来的交通事故不断地攀升,造成大量人员和财产的损失,本文重点介绍了客车安全性的设计现状和发展,通过介绍一系列先进的技术和理念,改善和提高客车的安全性。

关键词:主动安全性;被动安全性;事故后安全性;生态安全性。

1 引言

中国作为世界经济发展最快的国家之一,离不开每个城市的经济贡献,特别是北上广深等一大批超大型城市的发展,众多公司在此成立并带动大量人口涌入,很多公司为了方便城市里各个地方的员工上班而采用通勤车,节约员工时间和费用。同时人们生活水平的不断提高,私家车保有量也不断增加,城市道路更加拥挤,随之而来的就是交通事故的不断攀升。汽车行驶中安全性问题成为人们关注的焦点,特别是大型客运车辆,例如:企业通勤车、校车、公交车都载有大量乘客,一旦发生车祸,后果十分严重,于是汽车安全性的越来越受到国家与社会的高度重视。

所谓的汽车安全性(Automobile Safety)是指汽车在驾驶过程当中尽可能的避免事故发生,并保障路人与车内乘客、司机安全的性能;通常分为主动安全性、被动安全性、事故后安全性和生态安全性。因此,设计可靠的保护措施是行车安全的重要保障。

2 汽車主动安全性

主要是指车辆防止或减少在行驶过程中发生交通事故的性能。随着技术的发展在主动安全技术方面有了更新的进步这其中包括:

2.1 Eye Car技术

所谓Eye Car技术可以给司机提供行驶路面和车道的无阻碍视野,对方向盘、制动与加速踏板、中央控制台等一系列装置进行调整,以创造自适应的驾驶环境并提供较好的能见度,让司机处于一个相对的高度上,更加有利于驾驶。因此,这种改进对车辆的安全性具有很大的提高和意义。

2.2 Cam Car技术

这种技术已部分应用于汽车领域,目的是为了帮助司机提高驾驶过程中对车辆周边情况的感知能力。将传感测试系统分别安装于客车的四个面以及车顶部,其中安装于客车两面的前向摄像系统,可以辅助司机在拥挤的城市道路中够绕过公交等大型车辆,提早发现在隐蔽处的行人。夜视摄像系统可在低亮度情况下工作,即使在近乎黑暗或雾霾严重的情况下也可以提供车后近距离的影像。这种技术可以很大程度上辅助司机在驾驶过程中对于客车本身和周围环境的掌控。

2.3 胎压监测系统

轮胎故障引起突发性交通事故的重要原因之一,也是汽车在高速行驶过程中,最为担心和最难以预防的问题。据交通数据报告,仅在中国,高速公路交通事故中由爆胎引起的就占了70%。而胎压监测系统主要用在车辆行驶中实时对轮胎气压进行监测,对于预防及避免由轮胎引起的交通事故起到极大帮助,而该系统的工作原理是,当轮胎漏气或车胎气压较低时监控系统感知,并将信号传递同时报警提示,确保驾驶员及时发现问题更换轮胎,减少意外的发生。

2.4 非充气轮胎

除了对轮胎胎压进行智能监测以外,还有学者研发出了非充气轮胎。相比于传统的充气轮胎,非充气式轮胎具有自己明显的特殊优点,它具有免维护、免爆胎、免漏气的功能。当非充气轮胎受到来自纵向的冲击载荷时,其轮胎内部支撑结构的变形量很大,有很好的弹性,可承载的压力和冲击力也比普通充气轮胎大得多,在特殊路况下,比如山路崎岖或过于颠簸的土路,当使用非充气轮胎的车辆通过时,可减小路面颠簸对于车身和悬架的冲击载荷,改善乘车的舒适性,也提高了整车行驶的安全性。

2.5 基于AI的云服务

智能化是汽车行业中最具变革意义的技术,其打破了传统汽车制造和通讯IT行业的界限,车联网、AI智能、深度学习等技术正在快速涌入并改变着汽车行业,近百年来由车企主导的产业链或许将在智能化时代重新组合。利用AI驾驶员监控技术,进行驾驶员识别、人脸识别、驾驶行为监控等一系列自主安全监测行为,大幅度改善和提高了车辆在行驶过程的安全性能。

2.6 智能发动机

汽车发动机的故障约占汽车所有故障的一半左右,所以对发动机开展故障诊断技术的研究具有很重要的现实意义。利用智能诊断设备和靠人工方法进行检查有着很大的不同,它融合了人工智能技术和信号处理方法,不需要对发动机进行拆解,仅需要采集发动机信息就可以准确、快速的识别出发动机的故障所在。这些智能化的故障诊断技术是未来发展的一大趋势。

3 汽车被动安全性

汽车被动安全性也称消极安全性,当事故发生时尽可能的减少乘员伤亡的能力。而这就涉及到车辆的材料、结构、防护等一系列事故发生后的保护装置设计。

3.1 车身碰撞性能

从结构上来说车辆要具有一定的吸能性,也就是说汽车在发生碰撞时,利用车体吸收大部分冲击能量,从而保证座舱变形最小,不挤伤乘员的能力。近年来,随着大数据和经验的积累,各大车厂都建立了自己的数据库,详细描述了车身构件对整车性能的影响,对改进车身结构、提高整车性能起到极大的推动作用。2009年我国的宇通客车率先进行了客车及校车的碰撞试验,还包括驾驶室摆锤撞击试验以及客车的侧翻试验,创造了多个国内第一。

3.2 新型吸能方向管柱

与传统的吸能方向管柱相比,最大的变化是将整体式转向管柱一分为二,分为两部分,即上转向管柱和下转向管柱;其中里面的转向轴也设计为两截,它们之间用万向节机构连接。一旦发生碰撞事故,转向机构就会位移,上转向柱会移动到下转向柱内,以实现“缩进”,而外接头下端的特殊转向轴也会折叠,从而扩大空间,最大限度的减低伤害。

3.3 内饰软化

内饰软化的范围包括转向盘、仪表板、侧围、顶篷、座椅、地板以及遮阳板等突出的附件。各种部件其表面尽量避免突出物,质地要柔软有弹性,避免尖角突出的零件,可以降低在发生碰撞时对乘员的伤害有的汽车转向盘在发生碰撞时可以收缩,座椅加有头枕,以防后部被撞时头部受伤。

3.4 未来安全气囊

关于未来安全气囊有研发人员设计出了一项新型的安全气囊,具有可充气式系统,其基本原理是当车辆发生碰撞时会进行自动充气,以保护车内乘员的头部。当车辆遇到紧急刹车时,车身会由于惯性而产生强烈的前后摆动,驾驶员身躯由于安全带的束缚使得颈部更容易受伤,如果头部没有支撑缓冲的头枕时,导致颈部错位或受伤会对驾驶员产生极大伤害。

4 事故后安全性

4.1 行人保护系统

车辆在设计之初,除了要保护车内大量乘客和司机的安全以外,也要考虑到对于外部行人的安全保护,尽可能的降低对于路面行人的伤害。首先,采取主动措施避免车辆在失控后碰撞到行人伤及无辜。当碰撞不可避免时一旦发生,则设法降低对人的伤害程度。

4.2 车内人员快速撤离系统

就当前很多国产客车设计而言,一些安全门前有座椅挡道,且不能反转折叠,造成通道狭窄;安全门没有便于开启的手柄,一旦安全门被误触启动后也无任何警示通知,出口没有台阶等;甚至还有车辆未按规定设置安全门,而用側窗兼做安全出口等。这些客车设计中的安全隐患,一旦遇到紧急情况,车内乘员很难安全迅速地撤离,极有可能造成严重后果。

4.3 紧急门锁释放机构

当车辆发生碰撞后,车门应设置较为容易打开,利于车内乘客快速撤离事故车辆,避免更大损失。这其中就有丰田和三菱公司开发出的感受碰撞的自动门锁释放系统,当碰撞传感器确认已发生碰撞时,系统自启立即释放门锁,节省时间,有利于车内乘员快速逃离危险,也有利于伤员的救护。

5 生态安全性

科技的发展,生活品质的提高,人们对于出行的乘车体验也越来越高,同时国家社会也提倡节能减排,对于车辆的生态安全性也开始慢慢成为焦点。

5.1 动力装置

传统客车的动力装置几乎全部采用柴油机,优点主要有:工作可靠,寿命长。经济性好,燃烧效率高,有利于降低大型客车的使用成本;而近年来越来越多的车厂研发出采用混合动力、代用燃料(天然气)发动机的车型,最具代表性的有特斯拉和蔚来汽车等纯电动汽车品牌,在保证强劲动力的同时节能环保,受到用户和市场的肯定,其中特斯拉公司还发布了纯电动卡车,随着技术越来越成熟和成本的逐步降低,这些新型车辆也会逐渐取代柴油机等传统动力客车。

5.2 发动机布置形式

现代客车发动机均采用后置式,这为大型客车空调系统摆放提供方便,有足够空间设计容量较大的行李舱;还可以保证发动机与车厢之间良好的隔离密封性,乘坐舒适性好,车身的振动和运行噪声也小;并有利于内部装饰;解决了车辆前桥超载问题,使车辆轴荷分布更加合理,从而方便转向操纵。

5.3 车内空气质量重要性

车内异味一直是乘客极为关注的问题。车内空气质量的污染源十分复杂,一般分为两种,一是它作为新车本身问题,源于各种配件和材料的有害气体和气味没有结束释放期所致。而内饰的塑料部件,地毯,座椅材料散发出的气味等,这些是客观原因造成的,只要足够的时间释放和较好的通风环境即可。另一种是随着汽车使用时间的延长,由于乘客在车室内饮食,各种乘员身上的气味或香水等,导致密闭客车内空气变的污浊,需要好的通风系统,及时排除异味,保证空气的新鲜。

5.4 车内噪音危害

车内噪音对人体健康的影响是多方面的。汽车噪音会使人产生头晕脑胀、耳鸣、恶心、全身疲力,严重的会造成记忆力减退等症状。噪音频率越高、强度越大,作用时间越长、越容易对乘客的身体产生危害。另一方面,驾驶员长期处于高噪声的嘈杂环境中,及易产生烦躁,易怒,注意力不集中等情况。如果孕妇乘坐噪音较大的车辆,噪音会通过作用于中枢神经系统影响胎儿发育。因此,车内降噪技术也在一定程度上影响乘坐客车的舒适性与安全性。

6 结语

综上所述,通过对客车安全性的现代设计及发展的分析,说明了这些因素随着时代和生活水平的提高对于客车的驾驶和乘坐越来越重要。希望相关的研究单位及车企能够对客车的安全性更加全面的了解和重视,对于日后大型客车的研发起到帮助作用,使人们的出行更加安全。

参考文献:

[1]王志喜.浅析汽车的安全系统[J].科技风. 2011(19).

[2]董会芳.浅谈未来汽车的智能安全技术[J]. 科技创新导报.2011(17).

[3]陶林波.研究汽车行驶安全性新措施[J]. 山东工业技术.2016(13).

[4]李伟.论汽车新技术与未来发展趋势[J]. 南方农机.2017(14).

[5]徐丹.汽车行驶安全性新措施的探究[J]. 科技信息.2011(09).

[6]张立英.汽车行驶安全性新措施的探究[J]. 科技致富向导.2012(21).

[7]蔡月萍,韩风.浅谈新一代汽车安全新技术[J].黑龙江科技信息.2011(12).