1、汽車主動安全、被動安全汽車主動安全、被動安全2022-2-12;.2培訓內容培訓內容23 13 342022-2-12;.3 據估計全世界每年約有據估計全世界每年約有120 萬人萬人死于汽車交通事故傷害，受傷者多死于汽車交通事故傷害，受傷者多達達5000 萬人。萬人。 汽車交通事故傷害的經濟損失汽車交通事故傷害的經濟損失在低收入國家約占國民生產總值的在低收入國家約占國民生產總值的1%，在中等收入國家為，在中等收入國家為1.5%，在高，在高收入國家為收入國家為2%。每年全球汽車交通。每年全球汽車交通事故傷害的損失估計為事故傷害的損失估計為5180 億美元。億美元。 2010年，全國共接報道路交通

2、事故起，同比上升年，全國共接報道路交通事故起，同比上升35.9%。造成。造成65225人死亡、人死亡、254075人受人受傷，直接財產損失傷，直接財產損失9.3億。億。2022-2-12;.4汽車環境人道路操操作作活活動動氣氣象象物物理理精精神神制約制約經驗經驗素質素質狀態狀態路面路面設施設施法規法規結構結構性能性能狀況狀況2022-2-12;.52010年，年，92%的事故死亡人數因機動車駕駛人肇事導致：超速行駛、未按規定讓行、無的事故死亡人數因機動車駕駛人肇事導致：超速行駛、未按規定讓行、無證駕駛、逆向行駛、疲勞駕駛等。證駕駛、逆向行駛、疲勞駕駛等。2022-2-12;.6預防事故發生的安

3、全對策。預防事故發生的安全對策。主要與汽車的制動性、行駛穩定性、操縱性、動力性、信息性以及駕駛員工作條件等相關。事故發生后，減小事故后果的安全對策。事故發生后，減小事故后果的安全對策。2022-2-12;.72022-2-12;.82022-2-12;.91. ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制動系統1.1.前輪速度傳感器前輪速度傳感器 2. 2.制動壓力調節裝置制動壓力調節裝置 3.ABS3.ABS電控單元電控單元 4.ABS警告燈 5.后輪速度傳感器 6.停車燈開關 7.制動主缸 8.比例分配閥 9.制動輪缸 10.蓄電池 11.點火開關ABS系統可自動調整

4、車輪制動力，保證輪胎與路面間合理的滑移率（系統可自動調整車輪制動力，保證輪胎與路面間合理的滑移率（1520%），防止制），防止制動時車輪抱死產生滑移，從而使車輛失去控制造成無法轉向和側滑現象，并有效縮短制動時車輪抱死產生滑移，從而使車輛失去控制造成無法轉向和側滑現象，并有效縮短制動距離。動距離。2022-2-12;.101. ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制動系統2022-2-12;.111. ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制動系統（常規制動）2022-2-12;.121. ABS（Anti-lock Braking Syst

5、em）防抱死制動系統2022-2-12;.131. ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制動系統2022-2-12;.141. ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制動系統2022-2-12;.151. ABS（Anti-lock Braking System）防抱死制動系統2022-2-12;.162. EBD（Electric Brakeforce Distribution）電子制動力分配控制系統是是ABS的輔助功能。的輔助功能。EBD能夠在汽車制動能夠在汽車制動時根據車輪載荷的變時根據車輪載荷的變化自動調節各車輪間化自動調節各車輪間

6、制動力，保證較高的制動力，保證較高的車輪附著力，提高制車輪附著力，提高制動穩定性。動穩定性。2022-2-12;.17在車輪部分制動時，在車輪部分制動時，EBD功能就功能就起作用，當起作用，當ABS起作用時，起作用時，EBD即停止工作。即停止工作。2. EBD（Electric Brakeforce Distribution）電子制動力分配控制系統2022-2-12;.18是是ABS的一種擴展功能?？设b的一種擴展功能?？设b別汽車的輪子是否失去著地摩別汽車的輪子是否失去著地摩擦力，對汽車的加速打滑進行擦力，對汽車的加速打滑進行控制。從而更好地利用地面附控制。從而更好地利用地面附著力，提高車輛的通

7、過性和行著力，提高車輛的通過性和行駛穩定性。一般在車速駛穩定性。一般在車速40km/ h以下時以下時EDL起作用。起作用。3. EDL（Electronic Differential Lock）電子差速鎖2022-2-12;.193. EDL（Electronic Differential Lock）電子差速鎖2022-2-12;.203. EDL（Electronic Differential Lock）電子差速鎖2022-2-12;.213. EDL（Electronic Differential Lock）電子差速鎖2022-2-12;.224. TCS（Traction Control

8、 System）牽引力控制系統 （ ASR、TRC、TRAC、ATC、DTC ）是是ABS基礎上的擴展。能夠對牽引力進行自動控制，取得最好的牽引效果，基礎上的擴展。能夠對牽引力進行自動控制，取得最好的牽引效果，防止車輪打滑。防止車輪打滑。2022-2-12;.234. TCS（Traction Control System）牽引力控制系統CANTCS 單單元元 主缸主缸前輪速傳感器前輪速傳感器前輪速傳感器前輪速傳感器后輪速傳感器后輪速傳感器后輪速傳感器后輪速傳感器EMSENGINE 直接控制型：節氣門控制 間接控制型：點火正時控制，燃油噴射控制。每一驅動輪單獨控制。適用于低速40km/h以下。

9、同EDL。2022-2-12;.245. ESP（Electronic Stability Program）電子穩定程序ESP包含了包含了ABS 和和TCS二者的功能。能提二者的功能。能提高汽車在加速、轉高汽車在加速、轉向和剎車時的穩定向和剎車時的穩定性，降低車輛側滑性，降低車輛側滑的危險。的危險。ESPESP的主要組成的主要組成1. 電控液壓單元和ECU 2. 輪速傳感器 3. 方向盤轉角傳感器 4. 橫擺角速度傳感器 5. 發動機管理系統2022-2-12;.255. ESP（Electronic Stability Program）電子穩定程序工工作作原原理理從方向盤角度傳感器1和輪速傳

10、感器2得到a答案。a、駕駛者想操縱車駛向哪里？b、車輛實際駛向哪里？從橫擺率傳感器3和側向加速度傳感器4得到b答案。ESP控制單元進行比較ab車輛出現危急行駛狀況，需要ESP進行控制調整。a=b車輛行駛情況正常、當車輛出現過度轉向，通過對外弧線前部車輪施加相應的制動，并對發動機和變速箱管理系統施加控制，ESP可以阻止車輛向內滑移。、當車輛出現不足轉向，通過對內弧線后部車輪施加相應的制動，并對發動機和變速箱管理系統施加控制，ESP可以阻止車輛向外駛出彎道。2022-2-12;.265. ESP（Electronic Stability Program）電子穩定程序轉轉向向不不足足正常方向RR 輪

11、制動 補償力矩2022-2-12;.275. ESP（Electronic Stability Program）電子穩定程序轉轉向向過過度度沒有控制時控制時正常方向FL 輪制動 產生力矩2022-2-12;.285. ESP（Electronic Stability Program）電子穩定程序2022-2-12;.29裝備裝備ESP的車型，將同時具有的車型，將同時具有TCS 、EDS、ABS功能功能裝備裝備TCS的車型，將同時具有的車型，將同時具有EDL、ABS功能功能5. ESP（Electronic Stability Program）電子穩定程序2022-2-12;.30TCSTCS邏

12、輯覆蓋邏輯覆蓋ESPESP邏輯（只發生在驅動輪）即：選擇較低的制動壓力施加邏輯（只發生在驅動輪）即：選擇較低的制動壓力施加在車輪上。與在車輪上。與TCSTCS直接介入有所不同的是，此時動力源來自直接介入有所不同的是，此時動力源來自ESPESP壓力調節器，壓力調節器，否則將破壞液壓系統。否則將破壞液壓系統。ESPESP邏輯覆蓋邏輯覆蓋ABSABS邏輯。這是由于邏輯。這是由于ESPESP系統將產生接近系統將產生接近50%50%的滑移率來穩定的滑移率來穩定車輛車輛. .（超出（超出ABS20%ABS20%邏輯控制范圍）邏輯控制范圍）發動機扭矩調節：如果發動機扭矩調節：如果ESPESP和和TCSTCS

13、都想降低發動機扭矩，將優先采用最大都想降低發動機扭矩，將優先采用最大調節量。調節量。ESPESP與與EBC:EBC:當當ESPESP工作時，工作時，EBCEBC需要介入，則此時需要介入，則此時EBCEBC起作用，提高發動機起作用，提高發動機轉速。轉速。5. ESP（Electronic Stability Program）電子穩定程序優先原優先原則則;.32 汽車被動安全技術：汽車被動安全技術： 汽車安全防護裝置 汽車結構安全性q汽車安全防護裝置 汽車座椅及座椅安全帶 安全氣囊 安全轉向器 安全玻璃v用途：保護車內乘員免遭傷害或減輕傷害的程度一、汽車座椅圖3-1 汽車座椅總成圖1-頭枕總成；2

14、、11-卡簧；3-導管；4-靠背骨架；5-靠背泡沫內芯；6-靠背袋架；7-靠背總成；8-靠背調節器飾板；9-靠背調節旋鈕；10-靠背調節器飾板固定銷；12-座椅滑動襯塊；13-坐墊總成 座椅系統的功能安全性、舒適性、低成本、質量好，美觀耐用 座椅系統的結構頭枕、靠背、坐墊、座椅總成固定件;.33 座椅的結構座椅的結構座椅系統的組成座椅系統的組成v 骨架 整體式、可翻折式v彈性元件v褥墊（填料）v蒙面v調節機構;.34二、汽車座椅安全帶v 安全帶使用效果安全帶使用效果圖3-2 汽車安全帶效果1-無安全帶乘員負傷率； 2-有安全帶乘員負傷率3-無安全帶乘員死亡率； 4-有安全帶乘員死亡率圖3-3

15、駕駛員與車輛速度的關系v1 碰撞后汽車速度； v2 -碰撞后乘員速度Dv-乘員與車廂內二次碰撞速度駕駛員負傷率可降低43%52%副駕駛員負傷率可降低37%45%v定義：q安全帶是主要的乘員約束系統，可限制車輛前方碰撞以及翻滾過程中人體相對于車體的運動，并可吸收部分沖擊能量，達到保護乘員的目的;.351. 汽車座椅安全帶的分類汽車座椅安全帶的分類2. 安全帶的組成及各部件的作用安全帶的組成及各部件的作用v 兩點式安全帶（圖a）v 斜掛式安全帶（圖b）v 三點式安全帶（圖c）v 全背帶式安全帶（圖d）v組成: 織帶、帶扣、卷收器、調節件 織帶：化學纖維編織，寬50mm；厚1.11.2mm 。 帶扣

16、：既能把乘員約束在安全帶內，又能快速解脫的連接裝置。 卷收器：在汽車正常行駛時允許止帶自由伸縮，當汽車速度急劇變化時，鎖止機構會保持安全帶束緊力約束乘員。圖3-4 汽車安全帶分類圖3-5 汽車安全帶的組成1-外側上部固定點； 2-導向板；3-肩帶； 4-頭枕；5-腰帶；6-卷收器；7-外側地板固定點；8-內側地板固定點；9-鎖扣；10-插板;.36q 卷收器的作用卷收器的作用q卷收器的類型卷收器的類型 在安全帶長度不同時，收卷、儲存織帶 使用安全帶時，乘員不必調節織帶長度 乘員使用安全帶時上半身的動作比較自如 為了提高撞車時安全帶的約束性能，預先將織帶收緊 調節件：用于調節織帶使用長度的部件。

17、 無鎖止式卷收器 自動鎖止式卷收器 緊急鎖止式卷收器 織帶敏感式 車體敏感式 復合敏感式v 應用：緊急鎖止式卷收器圖3-5 汽車安全帶的組成1-外側上部固定點； 2-導向板；3-肩帶； 4-頭枕；5-腰帶；6-卷收器；7-外側地板固定點；8-內側地板固定點；9-鎖扣；10-插板3. 安全帶的使用注意事項 常檢查 一人用 用后收 配座椅 中性洗 護兒童 使用好;.373-2 安全氣囊一、一、安全氣囊設計的基本思想安全氣囊設計的基本思想 安全氣囊最大容許時間：從汽車碰撞開始算起，氣囊漲開所需的總時間16km/h的速度與剛壁正碰)傳感器探測信號氣體發生器引爆裝置引爆后快速生成氣體氣體充入氣囊氣囊漲開

18、(0.05s) 吸收乘員向前運動能量氣囊漲開1s后排出氣體癟掉v材料：尼龍6、尼龍66v容量：正駕側50L80L， 副駕側120L160L1. 氣袋q組成傳感器系統、氣囊總成、氣體發生器、系統控制模塊(ACM)及其他附件圖3-7 典型安全氣囊系統的組成1-左碰撞傳感器；2-右碰撞傳感器；3-SRS警告燈；4-SRS電器（包括安全傳感器）；5-氣囊組件2. 氣體發生器v火藥式:由火箭燃料組成，體積小，氣體轉化率40%。爆炸反應后產生的氣體溫度較高，易產生灼傷，有異味。燃料有毒，易污染。;.402. 2. 氣體發生器（續）氣體發生器（續）3.3.碰撞傳感器碰撞傳感器v混合式:以氬氣作為壓縮氣體，點

19、火爆炸后壓縮氣體從儲氣罐沖出，充滿氣袋。應用廣，缺點是壓縮氣體膨脹時吸收大量熱量，易造成結霜，氣體溫度降低，膨脹效果不不太理想。 v安裝設置： 34只碰撞傳感器v碰撞傳感器類型： 滾子式傳感器、鋼球式傳感器、水銀開關式傳感器、電阻應變式傳感器v 功能檢測、判斷汽車發生事故后的撞擊信號，以便及時啟動安全氣囊，并提供足夠的電能或機械能來點燃氣體發生器。滾子式傳感器鋼球式傳感器水銀式傳感器偏心錘式傳感器v第三類氣體:氣體轉化率60%98%，對人體無毒，對環境無害，利于回收，體積小，易于布置。;.41八、八、安全氣囊的分類安全氣囊的分類主要針對未系安全帶的乘員設計，無需使用者設定就能處于工作狀態，18

20、20km/h發生碰撞引爆氣囊。按正、側按正、側面防護面防護正面碰撞防護安全氣囊系統正面碰撞防護安全氣囊系統側面碰撞防護安全氣囊系統側面碰撞防護安全氣囊系統按安全氣按安全氣囊數量囊數量單氣囊系統(僅駕駛員側)單氣囊系統(僅駕駛員側)雙氣囊系統(正、副駕駛側)雙氣囊系統(正、副駕駛側)按安全按安全氣囊和氣囊和安全帶安全帶的主、的主、從關系從關系被動安全氣囊被動安全氣囊主動安全氣囊主動安全氣囊安全帶-氣囊保護系統；30km/h發生碰撞時點火引爆氣囊按控制按控制方式方式機械式控制安全氣囊系統機械式控制安全氣囊系統電子控制式安全氣囊系統電子控制式安全氣囊系統 分立元件型 集成電路型 微機控制型v 其中電

21、控式還可分為：集中控制式，分散控制式;.42九、九、安全氣囊的結構原理安全氣囊的結構原理1. 機械式正面碰撞氣囊的結構原理q 工作原理事故過程中人體與氣囊相互作用過程如右圖示意圖3-8 事故過程中人體與氣囊作用過程示意圖v組成：加速度傳感器、氣體發生器、氣袋、轉向盤蓋、充氣泵、氣囊組件及固定件圖3-9 機械式正面碰撞氣囊結構示意圖v特點：結構簡單、成本低，但是不易使氣囊在最佳時刻點火，抗干擾能力差;.43v 工作過程工作過程6個步驟：發生碰撞、傳感器感知發生碰撞、傳感器球體動作、點火、氣體產生、氣體膨脹v氣囊加速度傳感器氣囊加速度傳感器圖3-10 機械式氣囊傳感器工作原理圖3-11 駕駛員氣囊

22、發生器展開圖q組成：鎖止彈簧、敏感球、球體導向柱、觸發杠桿、點火針、點火彈簧、鎖止桿、平衡針、鎖止鉤、平衡彈簧等q 工作原理如左圖示意v 氣體發生器如右圖q組成：安裝板總成、過濾器、混絲過濾器、推進劑、燃燒艙、過濾器擋板、殼體、密封器以及密封墊等;.44v 轉向盤安全氣囊圖例轉向盤安全氣囊圖例q 氣體發生器點火器和充氣泵等圖3-12 轉向盤安全氣囊總成1-安裝架；2-充氣器外殼；3-轉向盤；4-氣囊；5-引火藥；6-電雷管；7-汽化劑；8-氣囊保護罩；9-濾清器；10-氣囊盒；11-經濟速度開關；12-纏疊電纜圖3-14 點火器1-殼體；2-電橋道線；3-點火劑出口；4-點火劑固定器圖3-13

23、 駕駛員席充氣泵1-點火器；2-疊氮化鈉；3-增壓濾清器；4-到氣囊的出口；5-充氣泵殼體；6-點火劑氣流中心q組成點火器、充氣泵、氣囊組件及固定件;.452 2、氣囊總成氣囊總成v氣囊組件： 氣囊由輕尼龍或聚酯纖維布料制成，內層涂有聚氯丁二烯，用以密閉氣體圖3-15 乘客席充氣泵1-點火器；2-燃料；3-濾清器；4-蓋；5-氣囊；6-存儲的氣囊中心；7-氣泵圖3-16 未展開的氣囊v氣囊總成組成： 氣囊、氣囊容器、支撐架和底板、充氣器和裝飾蓋 控制儀表板上的安全氣囊檢測燈 連續監測安全氣囊系統的各個部件 控制安全氣囊系統的診斷功能 在汽車碰撞期間，如蓄電池電壓不足，則提供脹開氣囊所需的電能

24、當收到來自傳感器的相應信號時，負責給一個或幾個氣囊充氣 典型的安全氣囊系統控制組件(ACM)組件應具備的功能：;.462 2、氣囊總成氣囊總成(續續)vACM組成：控制模塊、信號處理電路、備用電源電路、保護電路和穩壓電路等控制模塊： 由A/D轉換器、 D/A轉換器、 I/O串口、只讀存儲器、隨機存儲器、EPROM和定時器組成 安全氣囊檢測燈 護膝板v 其他電氣附件：信號處理電路： 放大器和濾波器組成備用電源電路 保護電路和穩壓器v安全氣囊系統的ECU備用電源記憶電路診斷電路穩壓電路SRS偵測電路觸發傳感器點火控制引爆電路電源輸入LATC+BIG2E2E1D+D-+SR-SL+SL-SR圖3-1

25、7 SRS-ECU主要組成;.473. 3. 電子式正面碰撞氣囊的結構原理電子式正面碰撞氣囊的結構原理q 工作過程（與機械式氣囊工作過程相同）v組成：加速度傳感器、氣體發生器、氣袋、轉向盤蓋、充氣泵、氣囊組件及固定件，故障診斷系統、計算機控制系統、電力供給及儲備系統等v氣囊控制系統左前方傳感器右前方傳感器中央傳感器中央傳感器接口主電源備用電源電源監控器C CP PU URAMROM接口接口驅動驅動驅動驅動驅動驅動右安全氣囊右安全氣囊引爆器引爆器左安全氣囊左安全氣囊引爆器引爆器右安全帶右安全帶引爆器引爆器左安全帶左安全帶引爆器引爆器聲報警聲報警光報警及光報警及讀碼器讀碼器讀碼開關讀碼開關中央控制

26、器中央控制器圖3-18 電子式安全氣囊控制系統結構圖圖3-18 電子式安全氣囊控制系統結構圖;.484. 4. 側面碰撞氣囊側面碰撞氣囊距離近：成員位置與汽車側面很近時間短：碰撞后20ms30ms車門與乘員開始接觸要求反應快：傳感器感知碰撞時間僅幾毫秒，氣囊充氣展開也僅有十幾毫秒v 側面碰撞特點：v 側面氣囊的分類： 安裝在座椅上的側面碰撞氣囊 安裝在車門上的側面碰撞氣囊 安裝在車身立柱上的側面碰撞氣囊 安裝在車身上的充氣幕簾 安裝在車身上的充氣管狀結構等v 側面氣囊的類別：q 頭部、胸部、膝部、臀部側碰氣囊;.49圖3-20典型的汽車轉向柱系統一、概述圖3-19汽車正面碰撞時轉向柱駕駛員系統

27、的碰撞關系定義：二、能量吸收式轉向柱的結構原理與設計二、能量吸收式轉向柱的結構原理與設計v汽車發生正面碰撞時，能夠有效地吸收碰撞能量，防止或減少碰撞能量傷害駕駛員的轉向柱叫作吸能式轉向柱轉向柱駕駛員碰撞關系：v首次碰撞:利用轉向中間軸隔絕碰撞影響v二次碰撞:利用能量吸收式轉向柱吸收二次碰撞能量及部分慣性能量3-3 3-3 能量吸收式轉向柱能量吸收式轉向柱 1. 隔絕首次碰撞影響的對策 方法：v通過轉向中間軸的防撞結構來隔絕碰撞影響;.50 結構措施：結構措施：q結構組成（右圖）：結構組成（右圖）：v伸縮式轉向中間軸圖3-21 伸縮式轉向中間軸圖3-22波紋管式轉向中間軸v波紋管式轉向中間軸v可

28、斷開式式轉向中間軸1-轉向器；2-下轉向軸；3-上轉向軸；4-轉向盤；5-銷釘;.512. 2. 保護駕駛員免受二次碰撞傷害的吸能式轉向柱保護駕駛員免受二次碰撞傷害的吸能式轉向柱v 應具有以下性能： 在汽車正常行駛時，轉向柱及其中的轉向軸有足夠的強度和剛度以保證正常的轉向力矩傳遞及安裝在其上的其他功能件（如變速桿、組合開關等）正常工作 當汽車發生正撞時，轉向柱系統能夠從車身結構中以機械的方式脫離 當汽車發生正撞時，轉向柱及其中的轉向軸可以被壓縮，并且轉向柱系統中應具有能量吸收原建議吸收碰撞能量v 能量吸收原理 材料的彎曲 材料的變形 接觸摩擦3.吸能式轉向柱設計中應注意的幾個問題 剪斷 折斷

29、以上幾種形式的組合;.52轉向柱駕駛員系統的受力關系v 轉向柱安裝角度對吸能效果的影響轉向柱安裝角度對吸能效果的影響轉向柱最佳安裝角度取值：轉向柱最佳安裝角度取值：21 22壓縮行程：150mm轉向柱系統最小臨界壓縮力：1.1kN2.5kN轉向柱斷開聯接盒的分離力：注塑銷的破壞力500N/個吸能式轉向柱除了能夠保證規定的壓縮變形力外，還要有足夠的抗彎曲強度以提高軸向吸能效果吸能式轉向柱壓縮吸能部分的上、下端應分別連接在車身上強度和剛度有一定差異的部位，以保證壓縮吸能力的傳遞 F2 較大時，會導致轉向柱從車身上脫離 F2 增大會使駕駛員胸部所受的碰撞分力加大，是吸能緩沖效果下降sincos21F

30、FFF討論:當F不變而 變大時，吸能力F1略有下降，而F2 卻大幅上升v 能量吸收式轉向柱的主要參數;.533-4 汽車結構與被動安全性 v 汽車碰撞類型：汽車碰撞類型： 正面碰撞； 側面碰撞； 追尾碰撞。v車身不同部位剛性對安全性的影響一、汽車碰撞類型及不同部位剛性對其安全性的影響圖3-24 汽車碰撞事故的機率分布圖3-26 Sigma轎車車身1車身前部；2車身中部；3車身后部圖3-25 車身不同部位剛性對安全性的影響;.54二、車身結構的有限元分析二、車身結構的有限元分析v 模型計算與實測值比較：模型計算與實測值比較：v 有限元模型：圖3-27 兩門轎車左側車體有限元模型a）車身形狀；b）

31、車身有限元劃分圖3-28 撓度的計算值與試驗值1、2對應前、后軸的位置；3、5分別指前后縱梁；4門檻；實線計算值；虛線試驗值;.55圖3-29 兩種情況下邊梁模擬變形情況圖3-30 兩種情況下的載荷變化曲線v 邊梁模擬變形情況：邊梁模擬變形情況：;.563 3、車身結構的有關安全措施、車身結構的有關安全措施v 吸能式保險杠v 吸能車架結構v 車身側面和頂部措施;.57v 車身結構安全性設計的主要內容車身結構安全性設計的主要內容v 汽車結構安全性設計的主要原則 車身結構設計必須確保駕駛員的視野和視認性措施：車身布置及結構設計應使車身各支柱，特別是前風窗支柱對駕駛員的視野性妨礙應最小，后視鏡的設計

32、要確保后方視野性的要求三、 汽車車身結構碰撞安全性設計車身碰撞安全性定義：即是減小由于碰撞造成乘員傷害的程度或車身保護乘員的性能v 車身結構安全性設計須具備的功能性要求碰撞能量須能被指定結構部位分級吸收，確保乘員生存空間防止碰撞導致的乘員與室內部件的撞擊，減小乘員的傷害碰撞后乘員易于逃生或進行車外救護，避免二次破壞或傷害v 汽車被動安全技術： 汽車結構安全性 汽車安全防護裝置;.58( (一一) ) 碰撞安全的車身結構碰撞安全的車身結構q 利用車身前、后部構件的變形有效地吸收碰撞能量，而車身座艙堅固可靠，從而保證乘員的有效生存空間2. 車身變形區特性1. 車身結構碰撞安全的設計原則 車身前、后

33、部結構要盡可能多地吸收碰撞能量，使碰撞過程中作用于乘員上的力和加速度降到規定的范圍內 車身前、后部構件在碰撞中產生變形應根據碰撞強度逐級發生，控制受壓各構件的變形形式，防止車輪、發動機、變速箱等剛性部件侵入座艙，同時也有利于車身的修復車身座艙結構必須堅固可靠，事故中保證乘員安全圖3- 31 安全座艙結構圖3-32車身前部碰撞變形的模擬;.59( (二二) ) 車身前部結構的碰撞安全性車身前部結構的碰撞安全性v 車身前部正面碰撞時的理想變形特性曲線1. 車輛正面碰撞特性第變形區：既可保護行人，也可避免低速下車輛的破壞性第變形區：為相容區，保證兩車相撞時，具有最佳的能量吸收特性和分布 第變形區：為

34、自身保護區，用于撞擊固定障礙（如墻壁）時對座艙完整性的保護圖3- 33 車身前部理想變形特性曲線v 結構安全措施：車身前部壓潰變形以吸收碰撞能量，緩解碰撞加速度 加固座艙前壁結構，確保座艙生存空間 利用安全帶、安全氣囊保護系統，避免二次碰撞造成的傷害;.602. 車身前部結構吸收碰撞能量的機理車身前部結構吸收碰撞能量的機理討論：車身前部的能量吸收能力與碰撞中前部變形部分的結構質量有關，變形部分質量越大，則所吸收的碰撞能量越強 圖3- 34(a) 變形過程模擬比較（彎曲模式、壓潰模式）v 吸收碰撞能量的方式： 彎曲變形、壓潰變形v 正面碰撞時，車身前部吸收的能量：dvMvv 結構形式對吸收效果的

35、影響圖3- 34(b) 能量吸收效果比較（載荷曲線）圖3- 34(c) 凸（凹）臺的結構形式;.61圖3- 34(d) 前縱梁的有限元模型及變形后的形狀v2. 吸能結構設計要點吸能結構設計要點 在梁上設置易于軸向壓潰的結構要素，如圖3-35所示v 3. 加強座艙結構強度的措施縱梁(車架)局部制成波紋管狀 增加梁上彎曲部分的板厚，局部加強控制彎曲變形，設置軸向布置的加強筋圖3- 35 車身梁構件上設計易于軸向壓潰的結構要素圖3- 36 碰撞載荷的縱向傳遞提高座艙梁框架的承載能力合理傳遞碰撞載荷（圖3-36叉型或三叉型布置結構）;.62圖3-38 座艙的加強梁框架圖3- 37 碰撞時發動機下移示意(奔馳A級車, 1993年)v4. 防止車輛前部部件侵入座艙內防止車輛前部部件侵入座艙內 采取結構措施使剛性部件碰撞時下移，如圖3-37所示v 注意：燃油箱的保護 提高側面結構的抗撞擊強度，減小碰撞凹陷變形，保證座艙的完整性及生存空間(四) 車身側面結構的碰撞安全性v 特點：車身側面碰撞時允許的變形空間小v 汽車側面碰撞結構安全性設計的主要原則v 保證側面碰撞下座艙完整性的結構設計合理設計座艙梁框架結構，將側撞力傳遞到車身結構上具有承載能力的梁、