汽车被动安全技术综述
物流工程081 潘贺
摘 要：近年来汽车以前所未有的速度进入中国家庭,伴随着汽车热的升温,汽车安全开始成为社会关注的热点,一辆汽车如果动力稍差些,载人拉货少一些,油耗高一些都是可以容忍的,但安全问题绝对不可讨价还价。本文阐述了汽车安全技术的定义，介绍了我国汽车被动安全的相关技术及国内外汽车安全技术的发展现状。通过对汽车技术的分析，指出了汽车被动安全技术的重要性及发展趋势。 关键词: 被动安全技术 安全气囊 安全带
汽车安全问题是汽车工业乃至整个人类社会面临的一大焦点问题。汽车安全有主动安全与被动安全之分。汽车主动安全性是指防止汽车发生交通事故的性能；被动安全性则是指交通事故发生时，汽车本身具有保护乘员、行人不受伤亡或伤亡程度减至最小的性能。汽车被动安全技术是指一旦事故发生时，保护车辆内部乘员及外部人员使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后伤害减轻与防护技术等。网易汽车社区10月26日报道 汽车被动安全技术是指一旦事故发生时，保护车辆内部乘员及外部人员使直接损失降到最小的技术。被动安全技术主要包括碰撞安全技术、碰撞后伤害减轻与防护技术等。碰撞安全技术1.吸能车身当汽车受到撞击时，车身在吸收一定撞击能量的同时减缓车内乘员的移动程度，对于保证乘员有足够的生存空间非常重要。在驾驶室中，驾驶员部位最容易受到伤害，因此将转向柱设计为可缩进式，碰撞时能折叠一定的距离，为驾驶员留下生存空间；前、后保险杠能吸收动能;车门要求有一定的刚度，受撞击后车门要易于打开；车顶要有一定的刚度，保证翻车后不能被压扁等。
一、汽车被动安全技术的定义
汽车被动安全性，是指交通事故发生后，汽车本身减轻人员伤害和货物损失的能力。汽车的安全安全性包括主动安全性和被动安全性，主动安全性指的是车辆能够提供的主动的避免危险的能力，而被动安全性是指在事故中能提供给的安全性。汽车被动安全技术是指车子在发生事故后能对车内乘客及外部行人提供避免或降低伤害的保护措施，常见的有：安全带，安全气囊，还有车体结构方面的改进措施也算。
二、汽车被动安全的相关技术
被动安全是汽车安全性的一个重要方面，被动安全主要是指在发生危险的情况下，汽车保护驾驶员或者乘员的生命财产安全的能力或者性能，如汽车的碰撞安全性。随着技术的发展，被动安全技术也得到了长足的发展。目前的一些被动安全装置主要有：
1.安全气囊（i-SRS）系统
汽车安全气囊系统（简称SRS）是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。当发生碰撞事故时，安全带将乘员“约束”在座椅上，使乘员的身体不至于撞到方向盘、仪表板和风窗玻璃上，避免乘员发生二次碰撞；同时避免乘员在车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。安气囊气的保护原理是：当汽车遭受一定碰撞力量以后，气囊系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内设备碰撞之前起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力，从而达到减轻乘员伤害的效果。在一些实际的碰撞事故中证明安全气囊确实具有降低乘员伤亡的功效，但也发现了其存在的一些问题。安全气囊在使用中存在的问题有：a.气囊可能在很低的车速时打开。汽车在很低车速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开而重碰撞伤害。b.气囊的启动会对乘员造成伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击；产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。c.当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能对乘员造成一定的伤害。
既然汽车安全气囊在使用中存在这样的问题，那么我们换一种角度探讨如何用一种新的车用被动安全技术来保护乘员和行人的安全。汽车发生碰撞时，我们通过定性分析可以知道，乘员所受的冲击力在碰撞前速度一定时和碰撞持续时间成反比。车内安全气囊对乘员的保护，是通过延长乘员与车内物件的碰撞持续时间来减小乘员所受的压力，从而保护乘员的安全。那么延长汽车碰撞持续时间还有没有其它更好的办法呢？答案是有。我们换一个角度考虑，原来汽车的保险杠与车架是刚性连接，现在我们将保险杠与车架改成弹性连接，可设想将保险杠和车架用某种形式的减振器连接，如果汽车发生碰撞，那么碰撞持续时间会相对延长，这就减小了乘员所受的冲击力，保护了乘员安全，这是其一；其二，原来的安全气囊装在车内，现在，我们在保险杠与车架之间增加特制的安全气囊，由碰撞传感器激发后，安全气囊打开使汽车碰撞持续时间相对延长，同样也减小了乘员所受的冲击力，保护了乘员的安全；其三，增加发动机罩宽幅气囊，由碰撞传感器激发后，会在保险杠上方沿着发动机罩的外形展开，这样会延长汽车与行人的碰撞持续时间，减小对行人的冲击力，在碰撞中为中、高身材的成年行人提供腹部和臀部保护，以及为儿童和矮小身材的成年人提供头部和胸部保护。 2.安全带
安全带的历史悠久，它的作用是当汽车发生急转弯或正面碰撞、后面碰撞、有角度碰撞以及翻车事故时，约束乘员尽可能保持原有的位置不动，避免与车内坚硬部件发生碰撞并防止乘员从座椅上甩出而造成伤害。汽车上使用的安全带，按固定方式分为两点式、斜挂式、三点式和四点式4种，由织带、安装固定件、卷收器和调节件等部件组成。安全带在交通事故中，对驾驶员和乘员有着重要的保护作用，特别是在高速公路上行车时，其作用更加明显。研究表明，使用安全带能够减少乘员在碰撞事故中5 0％的死亡率。 3.安全头枕
随着高速公路的迅速增加，车辆高速运行的情况不断增多，高速公路上发生最多的事故是追尾撞车。发生追尾事故时，即使车速较低，也会对驾驶员的背部和颈部造成损伤。安全头枕的主要作用是在汽车发生碰撞事故(尤其是受追尾碰撞)时，抑制驾乘人员头部后倾，以防止或减轻对颈部的损伤。 4.安全玻璃
汽车发生碰撞事故时，挡风玻璃的性能如何对高速行驶的汽车安全性影响较大。汽车安全玻璃一般具有足够大的变形余量和柔性，一方面可保证正常状况下良好的视觉效果，另一方面能防止碰撞时乘员从窗中飞出时，玻璃不对其头颈部位造成较严重伤害。安全玻璃包括强化玻璃和夹层玻璃。6.儿童安全装置儿童安全装置主要指儿童安全带和以必须对儿童用安全带和儿童安全座椅进行特殊设计，以保证儿童的安全。试验结果显示，在发生撞击时，一个体重20 kg的儿童其质量可达2 t，是根本抱不住的。在我国随处可见儿童不加限制地坐在成人坐位上，在发生碰撞时是相当危险的。据研究，正确使用儿童安全带和儿童座椅可使0～1岁的幼儿在事故中的死亡率减少69％，1～4岁的儿童死亡率减少47％，5岁以上儿童死亡率减少45％，减少中到重伤50％。 5.副驾驶安全气囊
Honda在副驾驶安全气囊方面，开发了沿前挡玻璃展开的独自顶部支撑方式。即使副驾驶位的乘员接近仪表台，也难以直接受到安全气囊的冲击，不容易受到伤害。此项技术是由Honda最早研发并投入使用，Hnoda开发的这个技术已被世界多个车型采用。由于侧气囊在离乘员较近的座椅侧面展开，有可能因乘员坐姿不同而造成伤害。因此，Honda通过传感器感应副驾驶座上的乘员坐高及头部位置来控制侧安全气囊的工作。 例如：熟睡儿童的头部在侧气囊展开范围，侧气囊工作会可能对其头部产生冲击，此时侧气囊停止工作。 6.三点式预紧安全带
广州本田所有车型前后排乘客座都配备了三点式安全带，其中前排安全带还装备了预紧装置和负载限制器，负载限制器避免了安全带对乘客胸部造成过大压力。而且奥德赛的驾驶员安全带为双向预紧式，预紧束缚效果更好。
随着道路交通监督管理加强、道路改善、驾驶员驾照考试日趋严格等多项措施以及汽车安全技术逐步提高，我国道路交通事故的事故次数、死亡人数、受伤人数、直接经济损失等指标在2002年达到最高值(109381人)，从2001~2003年连续3年死亡人数超过10万人。2004年之后，死亡人数逐年下降。国家有关部门提出到2010年目标：道路交通死亡人数不超过10万人/年，万车(含摩托车)死亡率不超过5人，虽然2010年道路交通事故还未出台，但预计2010年目标能达到。
三、汽车安全技术国内外现状
随着我国成为全球最大的汽车生产和消费市场(2010年我国汽车产销量分别达到1826.5万辆和1806.2万辆)，世界各大汽车制造商均非常重视我国汽车市场的发展，推出的最新车型基本上与全球同步，促使我国汽车安全技术总体上与全球接轨。我国汽车发展半个世纪历史中，有关汽车安全性能的研究和新技术的应用发生了日新月异的变化。从最初的保险杠减振系统、乘员安全带系统、安全气囊，到汽车的碰撞试验，防抱制动系统(ABS)、驱动防滑系统(ASR)、电子稳定控制 (ESP)，到无盲点、无视差安全后视镜及儿童座椅系统的研究，汽车的安全性能正日趋完善，特别是近几年，随着科学技术的迅速发展，越来越多的先进安全技术应用到汽车上。
另外，中国汽车技术研究中心从2006年开始推出“中国新车评价规程(C-NCAP)，从这几年碰撞结果来看，四星级、五星级乘用车的比例逐年提高，2010年消灭了二星级乘用车。C-NCAP的实施，较快并有力地推动了我国汽车碰撞安全技术的提升。中国汽车技术研究中心将推出C-NCAP(2012年版)。 汽车安全技术大多是集电子、机械、材料甚至化工为一体的高科技产品。性能优异、质量稳定的安全技术产品最初随着国外引进车型而装配到汽车中，造成目前我国高端安全技术产品主要由国外汽车零部件供应商及其合资企业垄断。
近几年，我国乘用车普遍安装了ABS系统，有效地提高了我国汽车安全性能。2009年我国电子稳定控制(ESP)系统安装率在11%左右，与欧洲ESP安装率相比相差很大。 目前，我国M1类汽车前后排位置全部安装了安全带，M2类和M3类汽车前排座位也安装了安全带。具有预紧和限力功能的安全带主要应用于我国中高档轿车上，仅个别中低档轿车高配车型安全带具有预紧功能。我国乘用车驾驶员座位基本上都安装了安全气囊，除极个别低档车型外。乘用车越高档，前后排座椅安全气囊比例就越高，如安装正面安全气囊(驾驶员侧和乘员侧)及侧面安全气囊，有不少车型安装了侧面帘式安全气囊。
四、我国汽车安全技术发展趋势
汽车安全一体化融合了主动安全技术与被动安全技术，增加了以智能交通技术为基础的智能化驾驶辅助系统以及预碰撞安全技术。像博世公司的“整合式主被动安全系统” (CAPS)即是基于主动安全(稳定车辆、制动功能、车辆动态)、驾驶员辅助(基于雷达和视频的系统)、被动安全(探测和传感、乘员和行人保护)以及车辆通讯(导航系统、可视化、车辆与外界通讯)四大系统于一身的一体化安全技术。一体化安全概念中，在碰撞事故发生前、中、后三个时间点上，汽车安全性体现出的作用是不同的。
近些年，电子控制技术发展迅速，对推动汽车技术发展和进步起到极为重要的作用。汽车安全技术未来将向以下几个方向发展：利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统、利用近红外技术开发各种能监测驾驶员行为的安全系统、高性能的轮胎综合监测系统、自适应巡航控制系统(ACC)、驾驶员身份识别系统、安全气囊和ABS/ASR/ESP。
随着更加先进的智能型传感器、快速响应的执行器、高性能电控单元、先进的控制策略、计算机网络技术、雷达技术、第三代移动通讯技术在汽车上的广泛应用，现代汽车将朝着更加智能化、自动化和信息化的机电一体化方向发展。2010年7月1日起，我国首部汽车碰撞行人的保护标准《汽车对行人的碰撞保护》正式实施，有力推动各大企业、研究机构、高校加大研究力度和试验热情。 早在2009年8月中下旬，广汽本田的第八代雅阁轿车在中国汽车技术研究中心车辆碰撞试验室举行了国内首例行人保护的碰撞试验，被称作行人保护“中国第一撞”。 参考文献
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浅谈国内外道路交通安全的现状、汽车主动和被动安全技术的现状及发展趋势
