汽车的原理与安全配置.docx

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汽车的原理与安全配置

汽车的原理与安全配置

汽车的安全配置按照作用原理可以分为：

主动安全配置和被动安全配置两大类。

   主动安全配置就是预防车辆发生事故的安全配置。

换句话说，他的主要作用是在事故之前，尽量避免事故发生的。

例如常见的ABS,EBD,ESP等。

所以，主动安全配置更加重要一些。

　　被动安全配置就是在事故发生后，避免车内人员少受伤害的安全配置。

换句话说，他的作用是一种补救措施，在事故发生后，尽量避免人员的伤害。

例如常见的气囊等。

下面我们先为大家讲解主动安全配置：

● 防抱死系统（ABS）

　　ABS中文译为“防锁死刹车系统”.它是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制系统。

　　ABS的原理是：

在紧急制动的时候，如果四个轮子全部被刹车系统锁死，那么车轮就会由滚动变成滑动，这时候车辆很容易发生侧滑或跑偏。

而ABS系统则不会对轮子完全锁死，而会以每秒几千次的频率对车辆进行“点刹”，这样就能够有效的防治车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏。

　　现在，ABS系统已经成为汽车的标准配置，很少有车辆不配备ABS系统。

那些为了降低成本而不配备ABS系统的厂家完全是对消费者生命安全的漠视，我们鄙视这种行为。

● 制动力分配系统（EBD）

　　EBD的英文全称是ElectricBrakeforceDis-tribution，中文直译就是“电子制动力分配”。

　　EBD的原理是：

车辆在制动时，车载电脑会根据车辆每个车轮与地面的摩擦力的情况，对每个车轮施加不同的制动力，从而保证车辆的稳定性。

　　例如：

如果左侧车轮是接触的是湿滑路面，而右侧接触的是干燥路面，很明显左右车轮与地面的摩擦力是不同的。

如果在制动时对四个轮子施加相同的制动力，就容易产生打滑、倾斜和侧翻等现象。

而配有EBD系统的车辆则不会发生这种情况，他会对左右车轮施加不同的制动力而保证车辆的稳定。

　　现在的EBD系统一般都是与ABS系统整合成一套系统存在的，所以我们经常看到厂家宣传说：

车辆配有ABS+EBD系统。

● 刹车辅助系统（BA/EBA/BAS）

　　刹车辅助系统各种厂家的叫法不同，最主要的叫法有三种：

BA，EBA，BAS。

　　刹车辅助系统会监控驾驶员踩刹车踏板的频率和力量，在紧急的时刻辅助驾驶员对车辆施加更大的制动力，从而缩短刹车距离，确保车辆安全。

● 牵引力控制系统（ASR/TCS/……）

　　牵引力控制系统的作用是当车辆行驶在光滑路面时，如果动力输出过大，驱动轮转动过快，就会突破路面的抓地极限，从而打滑。

这时候牵引力控制系统就会监控到驱动轮已经打滑，从而降低动力输出，而使轮胎回到正常转动的状态下，保证车辆稳定行驶。

　　各个厂家的牵引力控制系统功能都一样，只不过叫法不同而已。

例如：

奔驰叫ASR，丰田叫TRC，宝马叫DTC，凯迪拉克叫TCS等。

● 电子稳定控制系统（ESP/DSC/……）

　　电子稳定控制系统其实就是牵引力控制系统的升级版本，牵引力控制系统只对驱动轮的动力输出进行控制，而电子稳定控制系统则会对四个轮子的都进行控制。

电子稳定控制系统是通过对四个车轮进行必要的制动来达到稳定车身的目的的。

　　如下图1，当车辆发生转向不足时，会对内侧后轮进行制动，从而使车辆返回正确的路线上来。

（相当于以内侧后轮为圆心，辅助车辆转弯，抵消转向不足的作用）

　　如下图2，当车辆发生转向过度时，会对外侧前轮进行制动，从而使车辆返回正确的路线上来。

（相当于以外侧前轮为圆心，阻止车辆转弯，抵消转向过度的作用）

   所以说，电子稳定控制系统是一套非常有效且有必要的安全系统，能够大大地降低事故的发生率。

不过现在国内只有中高档以上的车型才会装配电子稳定控制系统，大部分家用车型都没有装配。

而在美国，电子稳定控制系统已经通过立法的方式，称为汽车的标准配备了。

　　首先发明电子稳定系统的公司是德国的博世（BOSCH）公司，命名为ESP，所以之后大家就习惯性地称电子稳定系统为ESP了，其实ESP是博世公司的注册商标，只有使用博世公司产品的汽车的电子稳定系统才能称为ESP。

使用博世公司的ESP产品的汽车公司有大众、奥迪、奔驰等。

　　其他汽车公司也有功能类似的电子稳定系统，只不过叫法不同。

例如丰田的VSC，日产的VDC，宝马的DSC，本田的VSA等等。

● 陡坡缓降系统（HDC）

　　陡坡缓降系统最早是由路虎公司发明的，之后被多家汽车公司完善并装配在自己的车型上，其主要是装配在越野车上。

　　陡坡缓降系统的工作原理其实很简单，越野车在通过很多路况复杂的下坡道路时，驾驶员必须谨慎地同时控制油门、刹车以及方向盘，这对于没有丰富越野经验的驾驶员来说是很难做到的。

而陡坡缓降系统在开启后，不用驾驶员控制油门和刹车，车辆会自动以6-8km/h的速度前进，驾驶员只需控制好方向盘即可。

    陡坡缓降系统现在一般只配置在高档越野车上，比如路虎的览胜，奔驰的GL，奥迪的Q7，丰田的兰德酷路泽等。

● 自动驻车/上坡辅助系统

　　自动驻车和上坡辅助系统的作用其实是一样的，只不过叫法不同而已，目的都是为了防止车辆在上坡路段溜车。

　　例如在坡起的时候，当您松开刹车踏板的时候，这时候自动驻车系统就会起作用对车辆进行制动，车辆就不会溜车。

而当您踩下油门踏板的时候，车辆就会自动解除制动向前行驶。

　　又如在城市中走走停停的时候，您停车的时候也不必为了防止溜车而一直踩着刹车踏板或者拉起手刹，自动驻车系统会对车辆进行制动，同样当您踩下油门的时候，会自动解除。

● 高位刹车灯

　　高位刹车灯，故名思意一般是安装在车尾上部，以便后面行驶的车辆易于发现前方车辆刹车，起到防止追尾事故发生的目的。

由于一般汽车已有两个刹车灯安装在车尾两端，一左一右，所以高位刹车灯也叫第三刹车灯。

前面所讲的就是现在大部分主流的主动安全配置，下面为大家讲解被动安全配置：

● 安全气囊

　　安全气囊应该是最典型的被动安全配置，英文名称为SRS。

安全气囊作用是减小汽车发生碰撞时由于巨大的惯性力所造成的对车内人员的伤害。

用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充，一旦车辆发生碰撞，气囊就会迅速爆开并充满，以缓冲车内人员的撞击，减少伤害。

　　正面气囊（驾驶员和前排乘客各一个）

　　正面气囊的作用的缓冲由于车辆受正面撞击所带来的伤害，驾驶员气囊一般位于方向盘里，防止驾驶员与转向盘、仪表板及前挡风玻璃发生碰撞；前排乘客气囊一般安装在中控台手套箱内，防止副驾驶乘客与仪表板及前挡风玻璃发生碰撞。

　　现在绝大部分的车型最少都要有2个正面气囊，这已经成为行业内的默认标准了。

不过有些不负责任的厂家为了追求利润，在一些低价车型上并没有配备安全气囊，或者只装配驾驶员一侧的气囊，我们同样鄙视这样的厂家！

    侧气囊（前后排左右各一个，共4个）

　　侧气囊是安装在座椅外侧的，目的是减缓侧面撞击造成的伤害。

　　现在很多厂家的车型都会装配前排两个座椅的侧气囊，装配后排侧气囊的一般都是20万元以上的车型。

    头部侧安全气帘（左右各一个）

　　安装在车辆侧面A柱与C柱之间，用于保护乘客头部的安全，减轻侧面撞击对头部的伤害。

　　装配头部侧安全气帘的通常也是20万元以上的车型。

    膝部气囊（前排左右各一个）

　　膝部气囊并不常见，它的主要作用是在碰撞时保护膝部和腿部免受踏板、内饰部件和车辆金属部件的伤害。

诸如丰田皇冠、奔驰新E级等车型均有配备。

   所以说，现在气囊最多的车型会装配10个气囊，好一点的装配8个气囊，一般都是4个或6个。

　　● 后排安全带

　　故名思意就是后排乘客使用的安全带，现在大部分朋友已经很清楚安全带的重要作用了，但是这仅限于前排乘客。

其实后排乘客也一样需要系好安全带，保护自己生命安全。

　　● 头颈部保护系统

　　当车辆发生碰撞时，身体和头部由于有座椅和头枕的支撑，会得到保护。

但是这时候颈部是没有支撑的，从而就会承受很大的压力，对颈部造成伤害。

　　头颈部保护系统会在发生碰撞时，头枕会适当向后溃缩，同时座椅适当后倾，这样来减少碰撞对颈部带来的冲击。

   头颈部保护系统最早是由沃尔沃汽车公司发明的，后来被其他汽车公司广泛使用。

   ● 激光焊接车身

　　普通的焊接原理其实就是将金属液化，然后冷却后溶为一起。

汽车的车身是由上下左右四块钢板焊接而成的，普通的焊接都是点焊，通过一个一个得焊点把钢板连接到一起。

　　激光焊接则是利用激光的高温，将两块钢板内的分子结构打乱，分子重新排列使得两块钢板中的分子溶为一体。

所以从物理学上讲，激光焊接是把两块钢板变成了一块钢板，因此相比普通焊接来说，拥有更高的强度。

　　现在很多高档车型均采用激光焊接车身，而在中低档车上用的不多。

   ● 发动机启动防盗锁止系统

　　发动机防盗锁止系统是针对发动机安装了一套防盗系统，汽车点火钥匙中内装有电子芯片，每个芯片内都装有固定的ID（相当于身份识别号码），只有钥匙芯片的ID与发动机一侧的ID一致时，汽车才能启动，相反，如果不一致，汽车就会马上自动切断电路，使发动机无法启动。

　　● 行驶中车门自动落锁

　　指的是汽车在行驶中车速超过一定值时（一般为20-40km/h），四个车门会自动锁止，从而提高行车的安全性。

　　● 后门儿童锁

　　后门儿童锁是在后门上有一个控制按钮，当按钮关闭时，从车内无法打开车门，只能从外开启。

从而避免车内儿童在车辆行驶的时候打开车门，产生危险。

   ● 中控锁类型

　　中控锁就是车门锁，现在的汽车中控锁主要有三种形式：

钥匙开启、钥控中控和无钥匙进入。

　　钥匙开启

　　钥匙开启式最简单的功能，用钥匙直接插入钥匙孔开关车门。

　　遥控中控

　　遥控中控是在钥匙上装有遥控装饰，只需在一定的距离内按动钥匙按钮就可以相对的开启车门、车窗、后备箱的功能。

   无钥匙进入

　　无钥匙进入系统也叫智能钥匙系统，同样也有一个遥控器，但是不需要您按动按钮了。

　　遥控器内置的电脑芯片会发送无线射频信号，当您携带钥匙靠近车辆时，会与车内的系统进行匹配，确认无误就会自动打开车门。

同理，当您离开车辆一定范围后，车辆也会自动锁上车门。

　　现在很多高档车型都配备了无钥匙进入系统，个别中低档车型也有。

 前桥/后桥/中央差速锁

　　这三个配置都是和差速锁相关的，因涉及到的原理都相同所以合并到一起来介绍，为了更容易的明白差速锁的概念，我们要先来了解一下什么是差速器以及它的作用和弊端，因为简单来说，差速锁就是一个用来锁定差速器的装置。

　　◆ 差速器

    汽车差速器是驱动轿的主件。

它的作用就是在向两边半轴传递动力的同时，允许两边半轴以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。

    差速器的作用

　　汽车在拐弯时车轮的轨线是圆弧，如果汽车向左转弯，圆弧的中心点在左侧，在相同的时间里，右侧轮子走的弧线比左侧轮子长，为了平衡这个差异，就要左边轮子慢一点，右边轮子快一点，用不同的转速来弥补距离的差异。

　　对于全时驱动车辆，车上装备有3个差速器，其4个车轮可以以各自不同的转速转动，并按照各自不同的地面附着力自动获得不同的扭矩分配，保证车辆获得良好的驱动力。

    差速器的缺点

　　现在有一个问题，如果一侧驱动轮失去抓地力为什么车辆就无法前行？

那是因为当一侧车轮失去抓地之后，相当于这一侧车轮的阻力为0，而另一侧车轮的阻力相对于失去抓地的这一侧来说太大了，在跟着壳体做公转的同时，差速器内的行星齿轮自身还会疯狂的自转，把动力源源不断的传递到失去抓地的那一侧车轮，车子只会呆在原地不动。

　　这个问题怎么解决呢？

下面我们的主角登场了，差速锁解决了这个问题：

　　◆ 差速锁

　　差速锁的作用是当一个驱动轮打滑时，将差速器壳与半轴锁紧成一体，使差速器失去差速作用，可以把全部扭矩转移到另一侧驱动轮上。

　　差速锁很好的解决了汽车在一侧车轮打滑时出现的动力传输的问题，也就是锁止差速器，让差速器不再起作用，左右两侧的驱动轮均可得到相同的扭矩。

   所以按照位置来分，好的四驱车应该有三个差速锁，即中央差速锁，前桥差速锁和后桥差速锁。

　　中央差速锁负责控制前轮和后轮的扭力分配，前桥差速锁负责前轮左右两轮的扭力分配，后轮同理。

　　电子差速锁

　　英文简称为EDS，又称为EDL。

它是ABS的一种扩展功能，用于鉴别汽车的轮子是不是失去着地摩擦力，从而对汽车的加速打滑进行控制。

EDS的工作原理比较容易理解。

在汽车加速过程中，当电子控制单元根据轮速信号判断出某一侧驱动轮打滑时，EDS就自动开始工作，通过液压控制单元对该车轮进行适当强度的制动，从而提高另一侧驱动轮的附着利用率，提高车辆的通过能力。

当车辆的行驶状况恢复正常后，电子差速锁即停止工作。

同普通车辆相比，带有EDS的车辆可以更好地利用地面附着力，来提高车辆的运行性。

可以说，EDS还是比较实用的。

　　差速锁一般只装配在高档的越野车上，比如奥迪Q7，宝马X5，奔驰GL等等，而且装配三个差速锁的车型也不多，一般只有中央差速锁。

● 转速表

　　转速表是用来显示发动机转速的，可以直观的看到和知道发动机的转速，提醒司机不要超过发动机的转速极限，以防发动机转速太高损坏其内部零件和影响司机、乘客的乘车安全！

　　转速的单位是转/每分钟，即rpm，现在的民用车辆的最高转速一般在6000-7500rpm。

● 行车电脑

　　行车电脑又称为ECU（ElectronicControlUnit）电子控制单元，也叫汽车专用单片机。

它和普通的单片机一样,由微处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动等大规模集成电路组成。

　　其实现在所有的车辆都是有由电子控制的，也就是说每辆车里都有一个电脑。

我们这里所指的行车电脑是指可以显示：

室外温度、瞬时油耗、平均速度、平均油耗、续航里程、行驶时间等信息的系统。

● 定速巡航系统

　　定速巡航系统（CRUISECONTROLSYSTEM）缩写为CCS，又称为定速巡航行驶装置、速度控制系统、自动驾驶系统等。

通用公司是汽车定速巡航系统的鼻祖，他们率先将可以让驾驶员匀速驾驶的巡航控制系统用于1959款凯迪拉克系列。

    定速巡航系统的作用

　　定速巡航系统按司机要求的速度合开关之后，不用踩油门踏板就自动地保持车速，使车辆以固定的速度行驶。

采用了这种装置，当在高速公路上长时间行车后，司机就不用再去控制油门踏板，减轻了疲劳，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。