道路交通安全-3汽车技术

授人以鱼不如授人以渔

朱明工作室

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主讲：朱明

高级技师、经济师、工程师

高级技能专业技术教师

汽车维修高级考评员

第三章

汽车与交通安全

授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 车路人

道路环境感知操作控

制车辆第三章汽车与交通安全

道路交通安全主要与“人一车一路一环境”组成的系统有关，汽车是这一系统中潜在危险性最大的环节。 汽车作为交通系统中的主体，其结构和性能对交通安全有直接影响。

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zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 道路交通事故及汽车安全性分类

一、交通事故

定义：车辆在道路上行驶和停放过程

中，发生碰撞、辗压、刮擦、翻车、坠车、

失火、爆炸等现象造成人员伤亡和车、物损

坏的事件。

内容：研究交通事故产生的规律，分析

其原因，消除诱发交通事故的外部因素。

具体地说，就是把人、车、道路及环境四者

统一在一个交通系统中，探索各自及相互间

的内在规律性及其最佳配合，以达到减少交

通事故的目的。对于人、车、路及环境分别

所需考虑的因素为：

人——驾驶行车过程中接受外界信息的反

应特性，驾驶员生理、心理和操作特性；

车——汽车结构、性能及技术状况；

路——道路几何线型路面、道路设施及道路条件变化对交通事故的影响；

环境——对人和道路的影响以及对汽车性能的影响。

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交通事故的发生过程

授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 第三章汽车与交通安全(#)

一．汽车安全性分为:

被动安全性和主动安全性。 1)汽车被动安全性是指发生交通事故后，汽车本身减轻人员受伤和货物受损的性能，又可分为内部被动安全性和外部被动安全性。 2)汽车主动安全性是指汽车本身防止或减少道路交通事故发生的能力，主要取决于汽车制动性、行驶稳定性、操纵性、动力性及驾驶员工作条件等。

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二、汽车安全性分类

汽车安全性： 1. 主动安全性汽车本身防止或减少道路交通事故的性能。

2. 被动安全性汽车发生了事故后，汽车本身减轻人员受伤和货物受损的性能，又可分为内部被动安全性和外部被动安全性。

3. 事故后安全性汽车发生了事故后能减轻事故后果的性能。

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zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 第一节汽车性能及结构对交通安全的影响

一、汽车操纵稳定性及其对交通安全的影响

汽车的操纵稳定性包含:

1)操纵性

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驶；

2)稳定性

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。

汽车的操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的方便程度，也决定高速汽车安全行驶的主要性能之一。

所以人们称之为“高速车辆的生命线”。

授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 1．操纵稳定性包含的内容及评价

汽车操纵稳定性所包含：

1.稳态响应、

2.瞬态响应、

3.回正性、

4.直线稳定性、

5.转向轻便性

6.抗侧翻能力等。

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2．提高汽车操纵稳定性的主要途径 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。

1)增加轮胎的侧偏刚性

2)转向主销后倾和内倾

3)减小前轮前束值 4)加装转向助力装置

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3。操纵稳定性对道路交通安全的影响 1)汽车的操纵稳定性差，就不能准确响应驾驶者的“转向指令”；当汽车受外界干扰后难以迅速恢复原来的行驶状态。

2)重视操纵稳定性作为与汽车行车安全密切相关的性能 3)操纵稳定性好的汽车应该在驾驶员的“掌握”之中，行驶起来得心应手，完全遵从驾驶员的操纵意愿，且操纵起来并不费力费神。即使偶有外界干扰，

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zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 二、汽车制动性能

对道路交通安全的影响

汽车的制动性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

持一定车速的性能。

汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保证。

1．制动性包含的内容及评价

1)制动效能(#全)

(1)制动距离(#)

(2)制动减速度

2)制动效能的恒定性

3)制动时汽车的方向稳定性．

授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 二、制动性

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授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 二、汽车安全性分类

1、主动安全性汽车本身防止、减少道路交通事故发生的性能，如制动性，操稳性等。

2、被动安全性

汽车发生事故后汽车本身减轻人员受伤和货物受损的性能。

§4-2 汽车的制动性能

一、地面制动力

图为制动轮受力图。

※1. 障阻力距（忽略）

2. 车轮惯性

式中：

为制动器摩擦力矩，r 为车轮半径。

地面制动力是制动时的外力，取决于1) 制动器摩擦力

2) 轮胎与地面摩擦力

二、制动器制动力

车轮胎外缘克服制动器摩擦力所需之力：制动器制动力仅与制动器结构参数有关，它与踏板力（或气压）成正比。γu

xb M F =xb F xb F u M r

M F u =

μ

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三、地面最大制动力

地面制动力地面最大制动力这表明制动踏板力（或气压）上升到一定值，制动力达到地面附着力时，车轮不转——即发生抱死。

也就是说：

制动力是由制动器产生；

制动力是受地面附着力限止的。

四、车轮与地面的附着与滑移

在制动过程中制动轨迹分三阶段。

第一阶段：清晰花纹（近似纯滚动）

式中：V a ——车轮中心速度；

γro——没有制动力时车轮半径；

ωw——车轮的速度。

第二阶段：印迹模糊（边滑边滚）

第三阶段：印迹拖滑

ωw =0

滑动率

纯滚动V a =γro ·ωw S=0

纯拖滑ωβ=0 S=100%?

?z xb F F F =≤?z xb F F =max w

ro a V ωγ≈

授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 若令F xb / F z =OA 段——近似直线没有真正滑移AB 段——缓慢上升局部相对滑移缓增BC 段——下降滑动摩擦系数小于静摩擦系数——峰值附着系数——滑动附着系数在干燥路面上：在湿路面上：上述是没有侧向力的条件下讨论的。而实际制动中常有侧偏、侧滑现象，见图其中为侧向力s ?xm dF γ′b ?p ?s ?p s ??≈1~3/1=p s ??j ?系数，它是侧向力与垂直载荷之比。※是在S ↓，侧偏角小时比较高，制动稳定性好，制动性能也好（防抱死就有这点好处）。

附着系数的影响因素：

1.道路⑴道路材料⑵路面状况

2.轮胎⑴轮胎结构及材料⑵轮胎花纹

3.汽车运行速度

干路面10～40 km/h 影响很小

湿路面10～40 km/h 影响较大j ?

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五、制动减速度与制动

距离

※制动减速度反映了地面制动

力，因此它与制动器制动力及

附着力（抱死时）有关。

对于无防抱死装置的汽车，

在水平路面

∵∴※此外的是指滑动附着系数例：最好的沥青、混凝土路

上紧急制动时，j max 可达

7.8～8 m/S 2

※一般希望各轴都抱死g

j b ?=max b ?s

?g

j s ??max ※制动距离指汽车速度为V 0时（空档），汽车驾驶员踩踏板开始到汽车停止为止的行驶距离。

制动距离与踏板力（或气压）及路面附着系数有关。

在测制动距离时，若无特殊说明一般是在冷试验条件下进行的，并规定了踏板力（气压）和路面附着系数。

由于各种汽车的动力性能不同，制动性能要求也不同，小汽车车速高制动性能也高，卡车车速低，要求也稍低一些。b

xb xb j G F F mj F ?=+==21max max

授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 制动距离的分析

a—发生信号

b—踏板

c—制动力开始增长

d—踏板力达最大值

e—制动力增至最大值

f—松踏板

g—制动停车力消失—驾驶员做出反应—换脚时间为驾驶员反应时间0.3～1.0 S —间隙补偿时间—制动力增长时间为制动器的作用时间0.2～0.9S t 3—制动持续时间

t 4—制动力消除（释放）时间

0.2～1.0s 制动的全过程

1、驾驶员反应阶段

2、制动器起作用的增长阶段

3、持续制动

4、放松制动

1t ′1t ′′111t t t ′′+′=2t ′2t ′′22

2t t t ′′+′=

授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 制动距离指t 2和t 3走过S 2和S 3.制动距离的计算在内：V o —

制动初速度。在内：

∵制动减速度线性增长∴任一点车速：∵t=0 V=V o ∴t 点车速为：任一点的距离：∵t=0 S=0 将k 代入2t ′22t V S o ′=′2t ′′

kt dt dv

=)

max

(2t j k ′′?=∫∫=ktdt dv 2

21

kt V V o

+=2

221

t k V V o e ′′+=2

21kt

V dt ds

o +=∫∫+=dt

kt V ds o )21(2

3

61kt

t V S o +=2

22max 61t j t V S o ′′′′=

授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 在t 2时间内的S 2：

在持续制动时间t 3内：∵以j max 匀减速运动，初速为V e ，V g =0∴故总制动距离：∵很小∴当车速以km/h 代之：影响制动距离的因素

1、※使汽车停车的是持续时间；

2、——

3、V ao

※使制动器起作用时间影响不大。2222222max 61t j t V t V S S S o o ′′?′′+′=′′+′=max

2)max 21(max 2/2223j t j V j V S o e ′′?==8max 2max 22222

3t j t V j V S o o ′′+′′?=32S S S +=()?2max max 222222t j j V V t t o o ′′?+′′+′=2t ′′max 2)2(222

j V V t t S o o +′′+′=max 92.25)2(6.31222j V V t t S ao ao +′′+′=22

t t ′′′max j g

?

授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 六、制动效能的恒定性

冷制动——制动器起始温度＜100℃。

强度制动——制动器起始温度＞300℃甚至600～700℃。

t ↑μ↓制动性能↓

制动效能恒定性：抗热衰退性能。

评价方法：一系列连续制动时制动效能保持程度。

ISD/DIS 6579

Vo 一定连续15次制动J max 3要求：不低于冷制动效能的60%（5.8

，踏板力相同）山区：一些国家要求装辅助制动。

影响因素：

1、制动器摩擦系数

当200℃为0.3～0.4

2、制动器结构

双向自动增力k ef ↑

双减力制动器k ef ↓

摩擦系数↓对双向自动增力影响最大。

盘式制动力制动效能没有鼓式的好，但抗热衰退性能好（稳定）。水衰退：涉水时制动性能降低情况。

2?ms 2?ms

授人以鱼不如授人以渔朱明工作室zhubob@b9f9989e51e79b8968022693 七、制动稳定性制动过程中，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。

定义：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。

1.跑偏

原因⑴汽车左右车轮特别是前左右车轮制动力不等

⑵汽车悬架导向杆系与转向斜拉杆运动学不协调

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lc0e.html