1、1/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全 本章内容：本章内容：第第1 1节车辆性能与交通安全节车辆性能与交通安全 第第2 2节节 汽车轮胎与交通安全汽车轮胎与交通安全 第第3 3节汽车被动安全技术节汽车被动安全技术 第第4 4节节 汽车主动安全技术汽车主动安全技术 第第5 5节节 车辆相关因素与交通安全车辆相关因素与交通安全 第第6 6节节 车辆礼让行斑马线与交通安全车辆礼让行斑马线与交通安全 复习思考题复习思考题2/84第第1 1节节 车辆性能与交通安全车辆性能与交通安全一、汽车操纵稳定性与交通安全一、汽车操纵稳定性与交通安全 汽车的操纵稳定性包含互相联系的两个方面内容，即汽
2、车的操纵稳定性包含互相联系的两个方面内容，即操纵性操纵性（Maneuverability）和和稳定性稳定性（Stability）。操纵性操纵性是指在驾驶员不感到过分紧张、疲劳的情况下，是指在驾驶员不感到过分紧张、疲劳的情况下，汽车能遵循驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行汽车能遵循驾驶员通过转向系及转向车轮给定的方向行驶驶;稳定性是稳定性是指汽车遇到外界干扰时，能抵抗干扰而保持稳指汽车遇到外界干扰时，能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力。定行驶的能力。n汽车的操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的方便程度，而汽车的操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的方便程度，而且也是决定高速汽车安全行驶的主要性能之一。称之为且
3、也是决定高速汽车安全行驶的主要性能之一。称之为“高速车辆的生命线高速车辆的生命线”。第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全3/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全1.操纵稳定性包含的内容及评价操纵稳定性包含的内容及评价n汽车操纵稳定性汽车操纵稳定性包含的内容较多，它需要采用多包含的内容较多，它需要采用多个物理量从多个方面进行评价，主要内容包括：个物理量从多个方面进行评价，主要内容包括：稳态响应、瞬间响应、回正性、直线稳定性、转稳态响应、瞬间响应、回正性、直线稳定性、转向轻便性、抗侧翻能力向轻便性、抗侧翻能力等。等。1）稳态响应）稳态响应n在稳态下由于在稳态下由于“干扰
4、干扰”(操纵转向盘转向、横向风操纵转向盘转向、横向风作用、路面不平等作用、路面不平等)而引起的车辆响应称为而引起的车辆响应称为稳态响稳态响应应。n等速圆周行驶的稳态响应又称为汽车的等速圆周行驶的稳态响应又称为汽车的稳态转向稳态转向特性特性。4/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n汽车的稳态转向特性分为汽车的稳态转向特性分为3种类型：种类型：不足转向、中不足转向、中性转向、过多转向性转向、过多转向。n在转向盘保持一固定在转向盘保持一固定转角转角，缓慢加速或，缓慢加速或以不同车速等速行驶以不同车速等速行驶时，随着车速的增加，时，随着车速的增加，不足转向汽车的转向不足转向汽车的转向
5、半径半径R增大增大;中性转向中性转向汽车的转向半径维持汽车的转向半径维持不变不变;而而过多转向汽过多转向汽车的转向半径则越来车的转向半径则越来越小越小。5/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n具有不足转向特性的汽具有不足转向特性的汽车操纵稳定性较好车操纵稳定性较好。n因为汽车转弯时，因为汽车转弯时，离心离心力与速度的平方成正比，力与速度的平方成正比，与转弯半径与转弯半径R成反比成反比，因此具有不足转向特性因此具有不足转向特性的汽车，由于转向半径的汽车，由于转向半径的增大，使离心力减小，的增大，使离心力减小，对安全行驶有利。对安全行驶有利。n汽车通常汽车通常设计成具有适设计成具
6、有适度的不足转向特性度的不足转向特性，而，而不是具有中性转向特性不是具有中性转向特性或过多转向特性。或过多转向特性。6/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全2 2）瞬态响应）瞬态响应n在等速直线行驶与等速圆周行驶这两个稳态运动之在等速直线行驶与等速圆周行驶这两个稳态运动之间的过渡过程便是一种瞬态，相应的瞬态运动响应间的过渡过程便是一种瞬态，相应的瞬态运动响应称为称为瞬态响应瞬态响应。n如图如图6-26-2所示为所示为转向盘转角阶跃输入转向盘转角阶跃输入下的汽车瞬态响应。下的汽车瞬态响应。7/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全3 3）回正性）回正性n汽车完成变道
7、、避让、转弯等行为后要进行回正，要汽车完成变道、避让、转弯等行为后要进行回正，要求汽车能自动回正，即驾驶员松动转向盘时，转向盘求汽车能自动回正，即驾驶员松动转向盘时，转向盘应能迅速回正。应能迅速回正。4 4）直线稳定性）直线稳定性n直线行驶的汽车，驾驶员并没有转动转向盘，有的汽直线行驶的汽车，驾驶员并没有转动转向盘，有的汽车会在某一车速或某一车速以上，甚至偶遇路面不平车会在某一车速或某一车速以上，甚至偶遇路面不平便会左右反复摆动，这种现象称为便会左右反复摆动，这种现象称为摆头摆头。n摆头使驾驶员紧张疲劳，汽车操纵稳定性变差，降低摆头使驾驶员紧张疲劳，汽车操纵稳定性变差，降低了行车安全性。了行车
8、安全性。8/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全5）转向轻便性）转向轻便性n转向轻便性是衡量汽车操纵性的指标之一，转向轻便性是衡量汽车操纵性的指标之一，机动车机动车运行安全技术条件运行安全技术条件（GB7258-2012）中要求转向时）中要求转向时施加于转向盘外缘的最大切向力不得大于施加于转向盘外缘的最大切向力不得大于245N，当车，当车辆转向桥轴载质量大于辆转向桥轴载质量大于4000Kg时，必须采用转向助力时，必须采用转向助力装置。装置。6）抗侧翻能力）抗侧翻能力n汽车在侧坡上直线行驶时，若侧坡角过大，就可能发汽车在侧坡上直线行驶时，若侧坡角过大，就可能发生侧翻。如图生侧翻。
9、如图6-3所示，汽车在侧坡上直线行驶时，当所示，汽车在侧坡上直线行驶时，当坡度大到使重力通过一侧车轮接地，而另一侧车轮的坡度大到使重力通过一侧车轮接地，而另一侧车轮的地面法向反作用力等于零时，为汽车即将发生侧翻的地面法向反作用力等于零时，为汽车即将发生侧翻的临界状态。临界状态。9/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n由式（由式（6-1、6-2）可）可见，见，降低汽车质心降低汽车质心高度高度h和增加轮距和增加轮距B，均可防止侧翻均可防止侧翻。10/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全2.提高汽车操纵稳定性的主要途径提高汽车操纵稳定性的主要途径n操纵稳定性与汽车的
10、转向系、行驶系、轮胎及车操纵稳定性与汽车的转向系、行驶系、轮胎及车辆的空气动力学密切相关。辆的空气动力学密切相关。n1）增加轮胎的侧偏刚性）增加轮胎的侧偏刚性n增加轮胎的侧偏刚性可以改善操纵稳定性。使后增加轮胎的侧偏刚性可以改善操纵稳定性。使后轮轮胎的侧偏刚性大一些，有利于不足转向，在轮轮胎的侧偏刚性大一些，有利于不足转向，在汽车使用中可通过汽车使用中可通过提高后轮轮胎的充气压力来达提高后轮轮胎的充气压力来达到提高侧偏刚性的目的到提高侧偏刚性的目的。n此外，还可以通过选择不同类型的轮胎来提高侧此外，还可以通过选择不同类型的轮胎来提高侧偏刚性，如子午线轮胎的侧偏刚性较高。偏刚性，如子午线轮胎的侧
11、偏刚性较高。11/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n2）转向主销后倾和内倾）转向主销后倾和内倾n转向轮定位中的转向轮定位中的主销后倾主销后倾和和主销内倾主销内倾都有使车轮都有使车轮自动回正的作用，但不宜过大或过小。自动回正的作用，但不宜过大或过小。n3）减小前轮前束值）减小前轮前束值n 转向轮定位中减小前轮前束值可以降低前轮摆振，转向轮定位中减小前轮前束值可以降低前轮摆振，从而减轻汽车的摆头现象，提高汽车操纵稳定性。从而减轻汽车的摆头现象，提高汽车操纵稳定性。n4）加装转向助力装置）加装转向助力装置n为了减轻驾驶员转向操纵力，越来越多的汽车加为了减轻驾驶员转向操纵力，越来越
12、多的汽车加装了转向助力装置。转向助力装置可以同时满足装了转向助力装置。转向助力装置可以同时满足转向灵敏性和轻便性。转向灵敏性和轻便性。12/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全3.操纵稳定性对道路交通安全影响操纵稳定性对道路交通安全影响n汽车的操纵稳定性差，就不能准确响应驾驶者汽车的操纵稳定性差，就不能准确响应驾驶者的的“转向指令转向指令”；当汽车受外界干扰后难以迅当汽车受外界干扰后难以迅速恢复原来的行驶状态。速恢复原来的行驶状态。n操纵稳定性差可能引起操纵稳定性差可能引起汽车摆头、转向沉重、汽车摆头、转向沉重、转向甩尾、高速发飘、斜行、不能自动回正转向甩尾、高速发飘、斜行、不
13、能自动回正等等现象，使汽车行驶的安全性变差，极易出现交现象，使汽车行驶的安全性变差，极易出现交通事故，严重影响道路交通安全。通事故，严重影响道路交通安全。13/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n汽车的制动性汽车的制动性是指汽车行驶时能在短距离内停车且维是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力。力。n制动性直接关系到道路交通安全，制动性直接关系到道路交通安全，重大交通事故往往重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关。n我国我国
14、标准机动车运行安全技术条件标准机动车运行安全技术条件(GB7258-2012)规定规定，机动车应设置足以使其减速、停车和驻车的制机动车应设置足以使其减速、停车和驻车的制动系统或装置动系统或装置，且行车制动的控制装置与驻车制动的，且行车制动的控制装置与驻车制动的控制装置应相互独立。控制装置应相互独立。1.汽车制动的基本原理汽车制动的基本原理14/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n地面制动力是使汽车制动而减速行驶的外力，但是地面制动力地面制动力是使汽车制动而减速行驶的外力，但是地面制动力取决于两个摩擦副的摩擦力取决于两个摩擦副的摩擦力：一个是制动器内制动摩擦片与制：一个是制动器
15、内制动摩擦片与制动鼓或制动盘间的摩擦力，另一个是轮胎与地面间的摩擦力，动鼓或制动盘间的摩擦力，另一个是轮胎与地面间的摩擦力，即附着力。即附着力。15/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n地面制动力最大不能超过附着力，否则车轮将拖地面制动力最大不能超过附着力，否则车轮将拖滑，故此时要提高地面制动力只能提高附着系数。滑，故此时要提高地面制动力只能提高附着系数。n地面制动力决定于制动器制动力地面制动力决定于制动器制动力，而且，随踏板，而且，随踏板力的增长而增长。但地面制动力是滑动摩擦的约力的增长而增长。但地面制动力是滑动摩擦的约束反力，它的值不能超过附着力，即：束反力，它的值不能超
16、过附着力，即：2.2.汽车制动过程汽车制动过程16/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n驾驶人踏下制动踏板，通过液压或气压机构的作用使制动器动驾驶人踏下制动踏板，通过液压或气压机构的作用使制动器动作，利用制动器内部的摩擦和车轮与路面间的摩擦消耗汽车的作，利用制动器内部的摩擦和车轮与路面间的摩擦消耗汽车的动能，达到减速或停车的目的。动能，达到减速或停车的目的。n图图6-56-5是经过简化后驾驶人在接受了紧急制动信号后，制动踏板是经过简化后驾驶人在接受了紧急制动信号后，制动踏板力。汽车制动减速度与制动时间的关系。力。汽车制动减速度与制动时间的关系。17/84第第6章章 车辆因素与
17、交通安全车辆因素与交通安全n评价汽车制动性的三个主要方面为：评价汽车制动性的三个主要方面为：制动效能、制动制动效能、制动效能的恒定性、制动时方向的稳定性效能的恒定性、制动时方向的稳定性。（1）制动效能）制动效能n汽车的制动效能是指汽车迅速降低车速直至停车的能汽车的制动效能是指汽车迅速降低车速直至停车的能力。评定制动效能的指标是力。评定制动效能的指标是制动距离制动距离和和制动减速度制动减速度。1)制动减速度制动减速度n制动减速度是制动时车速对时间的导数，即制动减速度是制动时车速对时间的导数，即 du/dt。它反映了地面制动力的大小，因此与制动器制动力它反映了地面制动力的大小，因此与制动器制动力(
18、车轮滚动时车轮滚动时)及附着力及附着力(车轮抱死拖滑时车轮抱死拖滑时)有关。有关。3.汽车制动性能评价指标汽车制动性能评价指标18/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n在评价汽车的制动性能时，由于瞬时减速度曲线的形状复在评价汽车的制动性能时，由于瞬时减速度曲线的形状复杂，不容易用某一点的值来代表，故我国行业标准采用杂，不容易用某一点的值来代表，故我国行业标准采用平平均减速度均减速度的概念，即的概念，即n 制动距离制动距离与汽车的行驶安全有直接的关系，它指的是汽车与汽车的行驶安全有直接的关系，它指的是汽车速度为速度为 u0 0 时，从驾驶人开始操纵制动控制装置时，从驾驶人开始操
19、纵制动控制装置(制动踏板制动踏板)到汽车完全停住为止所驶过的距离。到汽车完全停住为止所驶过的距离。从制动的全过程来看，包括从制动的全过程来看，包括驾驶人见到信号后作出行驾驶人见到信号后作出行动反应、制动器起作用、持续制动动反应、制动器起作用、持续制动、放松制动器放松制动器4 4个阶段个阶段。其公式如下：。其公式如下：19/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全2 2）制动距离）制动距离20/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全(2）制动效能的恒定性）制动效能的恒定性n由于汽车高速制动由于汽车高速制动，连续下坡以及短时间内的反复制动，连续下坡以及短时间内的反复制动，
20、引起制动器温度升高，制动器摩擦力矩显著下降，这种现引起制动器温度升高，制动器摩擦力矩显著下降，这种现象称为象称为制动器的热衰退现象制动器的热衰退现象。制动效能的恒定性主要指。制动效能的恒定性主要指制制动器的抗热衰性能动器的抗热衰性能。n为了减少热衰退现象，可采取以下措施：为了减少热衰退现象，可采取以下措施：增大摩擦片面积，加大制动鼓或制动盘的热容量。增大摩擦片面积，加大制动鼓或制动盘的热容量。提高制动器热冷却能力。提高制动器热冷却能力。利用其他机构吸收一部分能量。利用其他机构吸收一部分能量。在山路连续长下坡的公路上在山路连续长下坡的公路上，运输车辆通常在制动装置的摩运输车辆通常在制动装置的摩擦
21、副表面注擦副表面注入入冷却水来减少温升冷却水来减少温升。尽量使摩擦片温度特性曲线保持平稳。尽量使摩擦片温度特性曲线保持平稳。高速车辆应选用自行加力作用较小的盘式制动器。高速车辆应选用自行加力作用较小的盘式制动器。(3(3）制动时方向的稳定性）制动时方向的稳定性n制动过程中，有时会出现制动跑偏、后轴侧滑或前轮失去转制动过程中，有时会出现制动跑偏、后轴侧滑或前轮失去转向能力，而使汽车失去控制离开原来的行驶方向，甚至发生向能力，而使汽车失去控制离开原来的行驶方向，甚至发生撞入对向车道、边沟、滑下山坡等危险情况。撞入对向车道、边沟、滑下山坡等危险情况。n一般把汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行
22、驶的一般把汽车在制动过程中维持直线行驶或按预定弯道行驶的能力称为制动时能力称为制动时汽车的方向稳定性汽车的方向稳定性。n制动时汽车自动向左或向右偏驶称为制动时汽车自动向左或向右偏驶称为“制动跑偏制动跑偏”。引起制动跑偏的原因主要有：引起制动跑偏的原因主要有：汽车左右车轮特别是转向轴左右轮制动器制动力不相等。汽车左右车轮特别是转向轴左右轮制动器制动力不相等。前轮定位失准、车架偏斜、装载不合理或受路面的影响。前轮定位失准、车架偏斜、装载不合理或受路面的影响。制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调。制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调。21/84第第6章章 车辆因素与交通安全车
23、辆因素与交通安全22/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n侧滑侧滑是指制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。是指制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。n制动时发生制动时发生侧滑侧滑，特别是后轴侧滑，将引起汽车剧烈的，特别是后轴侧滑，将引起汽车剧烈的回转运动，严重时可使汽车掉头。回转运动，严重时可使汽车掉头。n影响制动侧滑的因素主要有：影响制动侧滑的因素主要有：n路面附着系数。路面附着系数。n车轮抱死及抱死顺序。车轮抱死及抱死顺序。n制动初速度。制动初速度。n荷载及荷载转移。荷载及荷载转移。n侧向力源。侧向力源。视频案例视频案例1616：雨雪冰、路滑，很容易跑偏与侧滑：雨雪冰、
24、路滑，很容易跑偏与侧滑4.4.车辆最小安全距离车辆最小安全距离车辆间最小安全距离就是指在同一条车道上，前后行驶的车辆间最小安全距离就是指在同一条车道上，前后行驶的两车之间，既保证不会发生追尾又不会降低车道通行能力两车之间，既保证不会发生追尾又不会降低车道通行能力的距离。的距离。（1 1）制动非安全距离）制动非安全距离制动非安全距离是指从驾驶人发现障碍物开始到制动停制动非安全距离是指从驾驶人发现障碍物开始到制动停车为止汽车所行驶的距离车为止汽车所行驶的距离。23/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全(2)(2)最小安全距离的确定最小安全距离的确定1)1)车辆在道路条件良好，视野开
25、阔，车流顺畅的环境下行驶车辆在道路条件良好，视野开阔，车流顺畅的环境下行驶。前后两车间的安全距离，必须以前车紧急制动为前提，后车前后两车间的安全距离，必须以前车紧急制动为前提，后车随之紧急制动并且不撞上前车，且停车后与前车保持适当的随之紧急制动并且不撞上前车，且停车后与前车保持适当的安全间距。安全间距。以此原则确定的距离，即为车辆最小安全距离以此原则确定的距离，即为车辆最小安全距离。24/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全2)2)车辆在道路条件较差，车流迟缓，视野狭窄的环境下行驶车辆在道路条件较差，车流迟缓，视野狭窄的环境下行驶。车辆在运行过程中，前车可能突然被原地阻止车辆在
26、运行过程中，前车可能突然被原地阻止(撞向栅栏、凸撞向栅栏、凸台等固定物台等固定物)或前方车辆货物突然脱落，此时应该满足跟随车或前方车辆货物突然脱落，此时应该满足跟随车辆驾驶人从发现障碍物到制动停止后，仍能够保持与障碍物辆驾驶人从发现障碍物到制动停止后，仍能够保持与障碍物的安全间距。的安全间距。按此原则确定的距离即为该种状况下车辆行驶的最小安全距按此原则确定的距离即为该种状况下车辆行驶的最小安全距离，即为停车视距离，即为停车视距。25/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n最小安全距离与制动非安全距离相关，仅相差一个安最小安全距离与制动非安全距离相关，仅相差一个安全间距全间距S
27、0。n制动距离受制动器结构、车辆行驶速度、装载状态以制动距离受制动器结构、车辆行驶速度、装载状态以及道路附着性能等条件的制约及道路附着性能等条件的制约。n盘式制动器总成如图盘式制动器总成如图6-6所示所示、鼓式制动器总成如图鼓式制动器总成如图6-8所示。所示。26/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全5.5.提高制动性能的主要措施提高制动性能的主要措施(1)(1)采用制动防抱装置采用制动防抱装置制动防抱装置能使轮胎在制动过程中的滑移率保持在较低值，这样可获制动防抱装置能使轮胎在制动过程中的滑移率保持在较低值，这样可获得较大的制动力系数与较高的侧向力系数。得较大的制动力系数与较高
28、的侧向力系数。(2)(2)轮胎的选择与更换轮胎的选择与更换有胎面花纹的轮胎附着性能比无胎面花纹光整的轮胎要好得多；另外，有胎面花纹的轮胎附着性能比无胎面花纹光整的轮胎要好得多；另外，增大轮胎与地面的接触面也会提高附着能力。增大轮胎与地面的接触面也会提高附着能力。(3)(3)改进制动系结构改进制动系结构改进制动系结构，减少制动器起作用时间，是缩短制动距离的一项有效改进制动系结构，减少制动器起作用时间，是缩短制动距离的一项有效措施。措施。(4)(4)装备辅助制动器装备辅助制动器(5)(5)降低车速降低车速初始车速对制动距离有很大影响，在弯道、湿滑路面以及其他复杂路况初始车速对制动距离有很大影响，在
29、弯道、湿滑路面以及其他复杂路况时，要主动降低车速。时，要主动降低车速。(6)6)提高路面抗滑性提高路面抗滑性可采用压力预涂沥青石屑、路面打槽、设置合适的排水系统、限制车速可采用压力预涂沥青石屑、路面打槽、设置合适的排水系统、限制车速等方法保障交通安全。等方法保障交通安全。27/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全三、三、汽车动力性能汽车动力性能n汽车所具有的牵引能力，即指决定汽车所具有的牵引能力，即指决定汽车加速、爬坡汽车加速、爬坡和和的性能。的性能。(1)(1)汽车最大车速。汽车最大车速。指在水平良好的路面上汽车能达到的最大指在水平良好的路面上汽车能达到的最大行驶速度。行驶速
30、度。(2)(2)汽车的加速时间。汽车的加速时间。包括起步加速时间和定速加速时间。包括起步加速时间和定速加速时间。起步加速时间起步加速时间是是指由停止状态起步的最大加速，节气阀门指由停止状态起步的最大加速，节气阀门全开，牵引力从最低档开始加速，直至最高档的时间全开，牵引力从最低档开始加速，直至最高档的时间；定速加速时间定速加速时间是指从某一定速度开始全力加速至某一高速是指从某一定速度开始全力加速至某一高速所需的时间。所需的时间。(3)(3)汽车能爬上的最大坡度。汽车能爬上的最大坡度。用满载时汽车在良好路面上的最用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度表示。大爬坡度表示。n最大车速最大车速和和爬坡能力
31、爬坡能力直接影响着汽车的直接影响着汽车的“持续车速持续车速”，在，在高速公路上行驶的汽车应具有符合规定的持续车速，否则高速公路上行驶的汽车应具有符合规定的持续车速，否则将干扰正常的车流，极易诱发交通事故。将干扰正常的车流，极易诱发交通事故。28/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全四、汽车行驶平顺性四、汽车行驶平顺性(1)(1)暴露极限。暴露极限。当人体承受的振动强度在这个极限之内时，可保证健当人体承受的振动强度在这个极限之内时，可保证健康或安全。康或安全。(2)(2)疲劳降低工作效率界限疲劳降低工作效率界限。当驾驶员承受的振动强度在此极限内时，当驾驶员承受的振动强度在此极限内
32、时，可保证能正常进行加速。可保证能正常进行加速。(3)(3)舒适降低界限。舒适降低界限。当乘员承受的振动强度在此界限之内时，不会明当乘员承受的振动强度在此界限之内时，不会明显感到不舒适。显感到不舒适。29/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全指的是汽车在不平道路上行驶时，汽车免受冲击和震动的能指的是汽车在不平道路上行驶时，汽车免受冲击和震动的能力。汽车的该种特性对力。汽车的该种特性对汽车平均技术车速、驾驶员和乘客的汽车平均技术车速、驾驶员和乘客的乘车舒适性、运货的完整性乘车舒适性、运货的完整性等有很大的影响。等有很大的影响。目前许多国家都采用目前许多国家都采用“人体承受全身振动
33、的评价指南人体承受全身振动的评价指南”作为振动评作为振动评价标准。评价指南给出了在价标准。评价指南给出了在1-80Hz1-80Hz振动频率范围内人体对振动反振动频率范围内人体对振动反应的三种不同的感觉界限：应的三种不同的感觉界限：五、汽车通过性能五、汽车通过性能n汽车通过性能汽车通过性能指的是汽车在一定载重量下，能以指的是汽车在一定载重量下，能以足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带和克足够高的平均车速通过各种坏路及无路地带和克服各种障碍的能力。服各种障碍的能力。n汽车通过性可分为汽车通过性可分为轮廓通过性轮廓通过性和和牵引支承通过性牵引支承通过性。n前者是表征车辆通过坎坷不平路段和障碍（如陡
34、前者是表征车辆通过坎坷不平路段和障碍（如陡坡、侧坡、台阶、壤沟等）的能力；坡、侧坡、台阶、壤沟等）的能力；n后者是指车辆能顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、后者是指车辆能顺利通过松软土壤、沙漠、雪地、冰面、沼泽等地面的能力。冰面、沼泽等地面的能力。30/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全31/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全第第2 2节节 汽车轮胎与交通安全汽车轮胎与交通安全n轮胎是汽车的重要部件。它的性能对汽车的轮胎是汽车的重要部件。它的性能对汽车的动力动力性、制动性、行驶稳定性、平顺性和燃油经济性性、制动性、行驶稳定性、平顺性和燃油经济性等都有直接影响。等
35、都有直接影响。1.轮胎结构及特点轮胎结构及特点n 现代汽车使用的几乎都是充气轮胎。充气轮胎按现代汽车使用的几乎都是充气轮胎。充气轮胎按胎体中帘线排列方向的不同，可分为胎体中帘线排列方向的不同，可分为普通斜交轮普通斜交轮胎胎和和子午线轮胎子午线轮胎。n子午线轮胎与普通斜交轮胎相比，有以下优越性子午线轮胎与普通斜交轮胎相比，有以下优越性能：能：32/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全n1）使用寿命长，行驶里程提高）使用寿命长，行驶里程提高50%-100%。n2）滚动阻力小，降低油耗）滚动阻力小，降低油耗3%-8%。n3）附着性能好，）附着性能好，n4）缓冲性能好）缓冲性能好n5）
36、负荷能力大）负荷能力大n 子午线轮胎与普通斜交轮胎性能比较如图子午线轮胎与普通斜交轮胎性能比较如图6-9所所示。示。33/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全2.轮胎胎面花纹轮胎胎面花纹n 轮胎与路面间的附着性能、排水能力、轮胎的耐磨性轮胎与路面间的附着性能、排水能力、轮胎的耐磨性等都与轮胎花纹有关，而这些性能都与汽车行驶安全等都与轮胎花纹有关，而这些性能都与汽车行驶安全密切相关。密切相关。n轮胎花纹形式多种多样，目前广泛使用的胎面花纹形轮胎花纹形式多种多样，目前广泛使用的胎面花纹形式有三种：式有三种：普通花纹、越野花纹、混合花纹普通花纹、越野花纹、混合花纹。n普通花纹普通花纹
37、细而浅，花纹块接地面积较大，耐磨性好，细而浅，花纹块接地面积较大，耐磨性好，附着性较好，适合在比较清洁、良好的硬路面上使用。附着性较好，适合在比较清洁、良好的硬路面上使用。n越野花纹越野花纹的特点是花纹沟槽宽而深，花纹接地面积比的特点是花纹沟槽宽而深，花纹接地面积比较小较小(40%-60%)(40%-60%)。n混合花纹混合花纹是普通花纹和越野花纹之间的一种过渡性花是普通花纹和越野花纹之间的一种过渡性花纹。其花纹搭配使其综合性能好，适应能力强纹。其花纹搭配使其综合性能好，适应能力强34/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全3.轮胎与道路交通安全轮胎与道路交通安全n轮胎与汽车安全
38、行驶相关的特性有：轮胎与汽车安全行驶相关的特性有：负荷、气压、负荷、气压、高速性能、侧偏性能、水滑效应、耐磨耐穿孔性高速性能、侧偏性能、水滑效应、耐磨耐穿孔性等。等。1）轮胎负荷与气压）轮胎负荷与气压n轮胎的负荷与气压有对应关系。同一规格的轮胎，轮胎的负荷与气压有对应关系。同一规格的轮胎，充气气压越高，所能承受的负荷也会越大，但气充气气压越高，所能承受的负荷也会越大，但气压过高会使内胎不堪承受而爆裂，对于外胎则会压过高会使内胎不堪承受而爆裂，对于外胎则会使胎冠中心部分异常磨损、降低轮胎的使用寿命。使胎冠中心部分异常磨损、降低轮胎的使用寿命。35/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通
39、安全2）轮胎的高速性能）轮胎的高速性能n 轮胎的高速性能是指高速行驶时轮胎的适应性，一般轮胎的高速性能是指高速行驶时轮胎的适应性，一般用许用额定车速来表示。用许用额定车速来表示。n汽车高速行驶时轮胎有可能出现汽车高速行驶时轮胎有可能出现驻波现象驻波现象。n当轮胎达到某一旋转速度时，轮胎表面的变形来不及当轮胎达到某一旋转速度时，轮胎表面的变形来不及完全恢复就形成驻波，其表现为轮胎接地面后部的周完全恢复就形成驻波，其表现为轮胎接地面后部的周围面上出现明显的波浪状变形，其结果使滚动阻力急围面上出现明显的波浪状变形，其结果使滚动阻力急剧增加，轮胎迅速升温至危险温度，导致橡胶脱层直剧增加，轮胎迅速升温至
40、危险温度，导致橡胶脱层直至爆破损坏。至爆破损坏。n产生驻波现象时的车速称为临界车速，轮胎的额定车产生驻波现象时的车速称为临界车速，轮胎的额定车速应小于驻波时的临界车速速应小于驻波时的临界车速。36/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全3）轮胎的侧偏性能）轮胎的侧偏性能n轮胎的侧偏特性主要指轮胎的侧偏特性主要指侧偏力、回正力矩与侧侧偏力、回正力矩与侧偏角之间的关系。偏角之间的关系。n侧偏角的大小与侧偏力侧偏角的大小与侧偏力的大小有关的大小有关，如图所示。，如图所示。n在侧偏力较大时，侧偏在侧偏力较大时，侧偏角以较大的速率增长，角以较大的速率增长，这时轮胎在接地面处已这时轮胎在接地
41、面处已发生部分侧滑。最后，发生部分侧滑。最后，侧偏力达到附着极限时，侧偏力达到附着极限时，整个轮胎侧滑。整个轮胎侧滑。37/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全4）轮胎的水滑效应）轮胎的水滑效应n 当汽车在具有一定厚度水膜的路面上以较高的速当汽车在具有一定厚度水膜的路面上以较高的速度行驶时，轮胎会浮在水面上打滑，丧失汽车的度行驶时，轮胎会浮在水面上打滑，丧失汽车的操纵性、制动性和驱动性，这种现象叫做操纵性、制动性和驱动性，这种现象叫做轮胎的轮胎的水滑效应水滑效应。5）轮胎的耐磨耐穿孔性）轮胎的耐磨耐穿孔性n 轮胎的耐磨耐穿孔性对于行车安全也有密切关系。轮胎的耐磨耐穿孔性对于行车
42、安全也有密切关系。轮胎磨损不仅使附着力下降，尤其在湿滑路面上，轮胎磨损不仅使附着力下降，尤其在湿滑路面上，还会使制动、转向能力下降，这些都会影响的行还会使制动、转向能力下降，这些都会影响的行车安全。车安全。38/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全1.汽车被动安全概述汽车被动安全概述n 汽车被动安全汽车被动安全是指发生事故后，汽车本身减轻人是指发生事故后，汽车本身减轻人员受伤和货物受损的性能，即汽车发生意外的碰撞员受伤和货物受损的性能，即汽车发生意外的碰撞事故时，如何对驾驶员、乘员及货物进行保护，尽事故时，如何对驾驶员、乘员及货物进行保护，尽量减少其所受的伤害和损坏。量减少其所
43、受的伤害和损坏。n通常减轻车内乘员受伤和货物受损的性能称为通常减轻车内乘员受伤和货物受损的性能称为内部内部被动安全性被动安全性；n减轻对事故所涉及的其他人员和车辆损伤的性能称减轻对事故所涉及的其他人员和车辆损伤的性能称为为外部被动安全性外部被动安全性。n提高汽车的被动安全性，可以从以下两个方面采取对提高汽车的被动安全性，可以从以下两个方面采取对策。策。n首先，首先，提高汽车结构的安全性提高汽车结构的安全性，即使汽车碰撞部位的即使汽车碰撞部位的塑性变形尽量大塑性变形尽量大，吸收较多的碰撞能量，降低汽车减，吸收较多的碰撞能量，降低汽车减速度的峰值，尽量减缓一次碰撞的强度；速度的峰值，尽量减缓一次碰
44、撞的强度；使汽车驾驶使汽车驾驶室及车厢有足够的强度和刚度室及车厢有足够的强度和刚度，确保汽车乘员的生存，确保汽车乘员的生存空间，并保证发生事故后乘员能够顺利逃逸。空间，并保证发生事故后乘员能够顺利逃逸。n其次，其次，使用车内保护系统使用车内保护系统，即使用安全带、安全气囊即使用安全带、安全气囊等保护装置对驾驶员及乘员加以保护等保护装置对驾驶员及乘员加以保护，通过安全带的，通过安全带的拉伸变形和气囊的排气节流阻尼吸收乘员的动能，使拉伸变形和气囊的排气节流阻尼吸收乘员的动能，使猛烈的二次碰撞得以缓冲，以达到保护驾驶员和乘员猛烈的二次碰撞得以缓冲，以达到保护驾驶员和乘员的目的。的目的。39/84第第
45、6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全40/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全1.乘员与汽车内部结构的碰撞分析乘员与汽车内部结构的碰撞分析n汽车发生碰撞事故一般是指汽车和外部事物之间的碰撞，汽车发生碰撞事故一般是指汽车和外部事物之间的碰撞，称为称为一次碰撞一次碰撞。n乘员与汽车内部结构的碰撞，称为乘员与汽车内部结构的碰撞，称为二次碰撞二次碰撞。n汽车发生碰撞时，乘员的伤害主要是由以下几种原因造成汽车发生碰撞时，乘员的伤害主要是由以下几种原因造成的的。在碰撞时，汽车结构发生变形，汽车构件侵入乘员生存空在碰撞时，汽车结构发生变形，汽车构件侵入乘员生存空间，使乘员受到伤害。间
46、，使乘员受到伤害。碰撞时，由于汽车结构破坏等原因，使得乘员的部分身体碰撞时，由于汽车结构破坏等原因，使得乘员的部分身体或全部身体暴露在汽车外面而受伤。或全部身体暴露在汽车外面而受伤。在碰撞作用下，汽车的速度急剧减小，这使乘员由于惯性在碰撞作用下，汽车的速度急剧减小，这使乘员由于惯性作用继续前移与汽车内部结构作用继续前移与汽车内部结构(如转向盘、仪表板等如转向盘、仪表板等)发生发生碰撞而造成伤害碰撞而造成伤害。让我们近距离接触碰撞：让我们近距离接触碰撞：n视频案例视频案例17：假人碰撞过程，包括二次碰撞：假人碰撞过程，包括二次碰撞n视频案例视频案例18：儿童假人侧面碰撞：儿童假人侧面碰撞n视频案
47、例视频案例19：儿童假人碰撞：儿童假人碰撞-无束缚无束缚n看后这些真实或实验碰撞，你有何感想和认识？看后这些真实或实验碰撞，你有何感想和认识？41/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全42/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全2.减轻乘员伤害的结构措施减轻乘员伤害的结构措施1）安全车身车架）安全车身车架n“一次碰撞一次碰撞”在很大程度上决定了在很大程度上决定了“二次碰撞二次碰撞”的剧烈程度，因的剧烈程度，因此此“一次碰撞一次碰撞”对人体损害有很大影响对人体损害有很大影响。n合理合理设计汽车结构的缓冲与吸能特性是控制好设计汽车结构的缓冲与吸能特性是控制好“一次碰撞
48、一次碰撞”的关的关键。因此要求车身车架既有键。因此要求车身车架既有塑性变形塑性变形，又有，又有足够的刚度足够的刚度。n车身车身车架可以分为车架可以分为乘员安全区和缓冲吸能区乘员安全区和缓冲吸能区。仅从仅从乘员不被汽车碰撞变形后产乘员不被汽车碰撞变形后产生挤压受伤的角度生挤压受伤的角度看，乘员安全看，乘员安全区在碰撞中的变形越小越好。从区在碰撞中的变形越小越好。从缓冲吸能角度缓冲吸能角度看，缓冲吸能区的看，缓冲吸能区的刚性应足够小，变形应足够大，刚性应足够小，变形应足够大，这就导致了乘员安全区变形小与这就导致了乘员安全区变形小与缓冲吸能区变形大的矛盾。缓冲吸能区变形大的矛盾。43/84第第6章章
49、 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全2）吸能转向柱）吸能转向柱n在汽车正常行驶时在汽车正常行驶时，保证，保证正常正常的工作；的工作；n当当汽车发生正面碰撞时，转向柱及其中的转向可以被压缩汽车发生正面碰撞时，转向柱及其中的转向可以被压缩或错位，并且转向柱系统中应具有吸能元件以吸收碰撞能或错位，并且转向柱系统中应具有吸能元件以吸收碰撞能量。量。44/84第第6章章 车辆因素与交通安全车辆因素与交通安全3.减轻乘员伤害的被动安全装置减轻乘员伤害的被动安全装置1）安全带）安全带n安全带是汽车发生碰撞过程中保护驾乘人员的基本防安全带是汽车发生碰撞过程中保护驾乘人员的基本防护装置。护装置。n安全带的作用
50、是使乘员在汽车发生碰撞时不飞离座椅安全带的作用是使乘员在汽车发生碰撞时不飞离座椅与汽车内饰件发生剧烈碰撞。与汽车内饰件发生剧烈碰撞。n汽车安全带基本结构一般包括汽车安全带基本结构一般包括软带、带扣、长度调整软带、带扣、长度调整机构、卷带装置和固定部分机构、卷带装置和固定部分，n从固定的点数角度，安全带可分为两点式、三点式和四从固定的点数角度，安全带可分为两点式、三点式和四点式；从卷带装置角度，安全带可分为无锁式、自锁式、点式；从卷带装置角度，安全带可分为无锁式、自锁式、紧急缩紧式、预紧式等。紧急缩紧式、预紧式等。n目前效果比较好的是目前效果比较好的是三点预紧式安全带三点预紧式安全带，如图，如图
