一、大中型客车的安全性设计现状及发展 (一)大型客车的安全性要求 大型客车是各种车型中安全重视度最高的一类汽车。在欧美日等发达国家和地区,为提高和改进汽车的安全和保护性能,制定了一系列安全性法规(或标准),同时研究和采用了许多先进的适合大型客车的安全技术并取得了良好效果。 在主动安全性方面,代表客车技术最前沿的欧共体(ECE)法规对大型客车设计的基本要求是:车身骨架有足够的强度,在一旦发生交通事故(碰撞或侧翻)时,骨架变形后应保证留给乘客一定的生存空间,尽量减少乘客被挤伤或压伤;车内座位布置应留有一定宽度的过道及行走空间,便于乘客走向车门或安全出口;发动机舱内安装火灾报警器;为了提高制动稳定性,应装备ABS、ASR及广泛采用制动效能更高的盘式制动器;在行走系统上采用铝(镁)合金车轮及无内胎子午线轮胎以减少爆胎事故等。 在被动安全性方面,其基本要求是:采用安全玻璃,风挡采用夹层(胶)玻璃,即使发生事故,玻璃碎片也会因被胶片粘着而不能飞散打人;侧车窗应是钢化玻璃,破碎后成为无锐角的小碎片。车身上设有一定数量的安全出口(门、车顶窗或侧窗),供乘客发生交通事故或火灾时迅速撤离客车。避免乘客座椅结构强度及座椅与车身的连接强度不足而挤伤乘客,产生二次伤害;车门在应急状态下可以从车内手动打开;车内要配置灭火器材,内饰应软化无尖角,材料应具有阻燃性能等。这些技术和配置.均可避免或减轻交通事故对乘客的二次伤害。 (二)设计开发初期应考虑的内容 在产品开发初期,就应充分重视大型客车安全性。针对客车容易发生的事故,具体应着重考虑以下几个问题: 1.客车的稳定性、制动性能、转动性能和机械结构强度等; 2.操纵性能和防止错误操作的警示; 3.安全保护装置、事故防止装置和保养维修时的安全措施; 4.安全监视报警装置和安全标识; 5.驾驶员视野; 6.防止火灾和轮胎气压过低。 (三)主要安全配置设计 1.制动系 随着人们对汽车安全性能要求的不断提高,ABS逐渐成为汽车主动安全系统的一个标准件。目前欧美汽车发达国家已将该系统普遍用于轿车、客车和重型载货车。目前,我国生产的绝大部分轿车均安装ABS系统,但是在客车上安装该系统的技术还刚刚起步。ABS的最大优点是制动时仍然能实现前轮转向,避开障碍物,避免发生车祸。ABS系统附加于原来的制动系统之上,即使发生故障不能工作,原来的普通制动系统仍能照常工作。经试验证明,在客车突然出现紧急情况时,驾驶员都会紧急制动,在短时间内大力踩下制动踏板;但是从开始制动到达到最大制动力需一定时间,而且可能在初次碰撞平息后驾驶员会过早地松动制动踏板,这样很容易出现制动距离加长的现象。为解决这些问题,国外汽车上安装了制动辅助系统。该系统起作用的车速是8km/h,当出现紧急制动时,系统会认知这种紧急状况而在短时间内达到最大制动力。当驾驶员的脚离开制动踏板,车速降到3km/h以下,或者持续工作20s以上时,该系统停止工作。从而大大改善了客车的制动性能。 2.转向系 转向系统设计是大型客车底盘设计中很重要的环节之一,它不仅影响安全性、操纵舒适性和可靠性,而且还影响使用经济性。大型客车的转向系统结构复杂,涉及面广,对零部件的可靠性要求较高,也是大型客车底盘设计中难度大、技术含量较高的部分。汽车、转向系统包括方向盘、转向柱、转向器、转向摇臂和转向横拉杆等。其中涉及到安全性的研究主要集中在转向柱和方向盘领域。 (1)转向柱的设计 通过对大量事故的调查发现,在正面碰撞发生时,客车前部变形往往会影响到转向系统,使转向柱和方向盘向驾驶员方向移动。这种运动是相当危险的,于是出现了安全转向柱的概念。在冲击力大于某一数值时,安全转向柱结构会发生轴向压缩变形,从而减小对驾驶员的冲击。新型安全转向柱以小球式转向柱的出现为标志,并作为一种较成熟的技术一直沿用至今。其结构是在套筒之间放置几排小球,其直径稍大于放置空间。当转向柱轴向压缩时,金属球引起套筒的塑性变形,吸收能量。这种安全转向柱可以安装到不同的车型上,而整个转向系统的外形几乎无需做任何调整。通过小球位置的排列,可以加强转向柱纵向抗弯刚性,避免“弯曲”的出现,这在安全柱的设计中是十分重要的。
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