汽车安全新技术新结构
汽车车身结构与设计CAI第6章 车身碰撞安全性
前排座：2 后排座：1
基于装车率
正面100%碰撞： 16
侧面：16
须满足ECE R68法
规
额外加分：3
56kph正面偏置 壁障:16
的国家存在差异，但是 各自的检测条件高于当 地的强制性检测法规， 收到各大汽车企业的重 视，被作为汽车开发的 重要评估依据。
6.1 汽车安全性要求
成人乘员
总分：36
正面偏置碰撞 64kph正面偏置壁障
侧面： 可 变 移 50kph可变移动壁
18
动壁障： 16
障
撞柱：16
29kph撞柱
额外加分：3
安全带提醒
6.2 汽车碰撞形式及乘员伤害
安全、节能、环保是汽车发展的三大主题。 （一）汽车碰撞的形式
汽车碰撞分为正面碰撞、侧面碰撞、后面碰撞、滚翻和撞行人的 情况等。
汽车碰撞形式
* *
** **
* 28%
* *
汽车碰撞类型
*
*
*
29%
* 6%
车与人碰撞事故的比例
* *
* *
各种碰撞事故死亡人数
（二）汽车碰撞时的乘员伤害
6.3 汽车被动安全法规与新车评价规程
（一）被动安全法规
汽车产品认证制度，是国家对汽车产品管理的一种方式，产品只有通过认证才能在 市场上销售。 • 被动性安全法规的两大派别
– 美国联邦机动车安全标准（FMVSS） – 欧洲经济委员会（ECE）标准 • 其他国家的法规多参照这两个标准。 • 我国也陆续出台了许多强制性的汽车安全法规。 美国汽车安全法规将汽车的安全问题分为三大部分： 1）主动安全法规； 2）被动安全法规； 3）发生撞车后防止火灾事故的法规。
行人碰撞法规及E-NCAP标准 ： 欧盟行人保护法规 日本行人保护法规 E-NCAP行人保护试验
汽车车身结构及安全设计
汽车车身结构及安全设计一、引言在现代社会中，汽车已成为人们生活中不可或缺的交通工具。
保证汽车乘坐安全的关键在于其车身结构和设计。
本文将重点探讨汽车车身结构及安全设计的重要性和相关策略。
二、汽车车身结构汽车车身结构是指车辆的外部组成部分，它直接关系到车辆的安全性和整体性能。
一个合理且坚固的车身结构能够在碰撞和侧翻等事故中提供更好的保护。
1. 车身材料车身主要由钢材和铝合金构成。
钢材具有高强度和抗冲击性能，并且成本较低，因此广泛应用于车身结构中。
而铝合金则较轻，可以减轻整车重量，提升燃油效率。
同时，为了提高车辆的安全性能，一些高端汽车还采用了碳纤维等先进材料。
2. 车身类型常见的车身类型包括轿车、SUV、MPV等。
不同类型的车身在结构上有所不同，因此安全设计也会有所差异。
例如，SUV通常具有更高的承载能力和抗侧翻性能，而轿车则更注重碰撞保护。
三、安全设计策略针对汽车车身的安全设计，制造商采用了多种策略来最大限度地确保车辆乘坐安全。
1.碰撞安全设计为了降低碰撞力对车辆内部乘坐者的伤害，汽车采用了多层面、可吸能的结构设计。
这种设计能够减少撞击时产生的冲击力，保护车内人员的安全。
此外，车身还配备了气囊、安全带等保护装置，以进一步降低碰撞损伤。
2.侧翻保护设计侧翻是导致汽车事故的一种常见原因。
为了提高车辆的侧翻稳定性，制造商在车身结构设计上考虑了重心的布置以及底盘和悬挂系统的调整。
此外，也通过在车身侧面设置加固材料和增加车身刚性来增强车辆的侧翻抗性。
3.防撞装置为了在发生碰撞时最大限度地减少乘坐者的伤害，现代汽车配备了多种防撞装置。
如安全气囊、ABS防抱死系统、电子稳定控制系统等。
这些装置能够监测车辆状态并及时采取措施来保证车辆的稳定和乘坐者的安全。
四、未来汽车安全设计趋势未来，随着科技的不断进步和消费者对安全性的需求不断提高，汽车安全设计也将继续发展和进化。
1.智能安全系统随着人工智能技术的发展，智能安全系统将逐渐应用于汽车安全设计中。
汽车被动安全分类
汽车被动安全分类一、前言汽车安全是汽车工业的重要组成部分，其中被动安全是指在车辆发生事故时，保护乘员和车辆的安全措施。
被动安全主要包括车身结构、气囊系统、安全带系统、座椅和头枕等部分。
本文将从汽车被动安全的分类入手，详细介绍各种被动安全措施。
二、按照功能分类1. 车身结构车身结构是汽车被动安全的第一道防线，它不仅能够支撑整个车身，在碰撞时还能吸收和分散撞击力量。
现代汽车采用了许多新材料和新技术来提高车身强度和刚性，如高强度钢板、铝合金等。
2. 气囊系统气囊系统是目前最为普及且最为重要的被动安全装置之一。
它可以在碰撞时迅速充气，保护驾驶员和乘客免受碰撞冲击。
气囊系统主要包括驾驶员气囊、乘客气囊、侧面气囊等。
3. 安全带系统安全带系统是汽车被动安全的基础，它能够固定车内人员，减缓碰撞时的惯性力。
现代汽车安全带系统不仅可以自动收回，还配有预紧器和限力器等装置，提高了安全带的使用效果。
4. 座椅和头枕座椅和头枕也是汽车被动安全的重要组成部分。
它们能够在碰撞时保护乘员颈部和头部免受伤害。
现代汽车座椅和头枕采用了许多新技术和材料，如可调节式头枕、能够吸收冲击力的座椅等。
三、按照碰撞部位分类1. 前撞前撞是最常见也是最危险的一种碰撞形式。
现代汽车在前端设置了防护杆、缓冲器等装置来减轻碰撞时的冲击力量，并采用了预紧器、限力器等装置提高安全带的使用效果。
2. 侧面碰撞侧面碰撞也是一种常见且危险的碰撞形式。
现代汽车在侧面设置了侧面气囊、加强杆等装置来保护乘员免受碰撞伤害。
3. 后撞后撞虽然不如前撞和侧面碰撞严重，但仍然会对乘员造成一定的伤害。
现代汽车在后部设置了防护杆、缓冲器等装置来减轻碰撞时的冲击力量。
四、按照车型分类1. 轿车轿车是目前最为普及的汽车类型之一，它在被动安全方面也有着较高的要求。
现代轿车采用了许多新技术和材料来提高被动安全性能，如高强度钢板、气囊系统等。
2. SUVSUV是一种运动型多功能车辆，它具有较高的越野性能和载人载物能力。
汽车安全技术的现状及发展趋势
汽车安全技术的现状及发展趋势汽车安全技术是保障驾驶员和乘客生命安全的关键技术之一，几十年来，各种安全技术不断推陈出新，不断提高汽车的安全水平。
本文将探讨汽车安全技术的现状及发展趋势。
1. 车身结构安全技术车身结构安全技术是汽车安全技术的基础，主要包括车架、车身防撞梁、安全气囊等构件，以及车身防撞测试等相关技术。
目前，汽车的车身结构普遍采用高强度钢材、铝合金等材料，大幅度提高了车身整体的结构强度和抗冲击能力。
2. 主动安全技术主动安全技术是指通过各种感应器、控制器和电子操作系统，实现对车辆行驶时各种状况的判断和控制，从而最大限度地避免交通事故的发生。
主动安全技术主要包括：ABS 制动系统、ESP电子稳定程序、TCS牵引力控制、ACC自适应巡航系统、LDW车道偏离预警系统等。
防碰撞安全技术是通过感应器、计算机和控制器等技术手段对车辆行驶过程中的各种状况进行判断和处理，进而实现对车辆运动的控制，从而降低碰撞事故的风险。
常见的防碰撞安全技术包括：前、后碰撞预警、自动紧急制动、自动停车、自动泊车等。
1. 智能化程度越来越高智能化技术将会在未来成为汽车安全技术发展的重要方向，预计未来的汽车安全系统将更加高科技化，采用更多的传感器、计算机技术和自主控制技术，实现智能驾驶，进一步提升汽车的安全性。
2. 自主驾驶技术逐步完善自主驾驶技术是指无需驾驶员驾驶的汽车技术，它能够通过计算机系统自动驾驶，实现自主导航、避障、自主驾驶等功能。
目前，自主驾驶技术正在迅速发展中，各大车企和科技公司也正在积极投入相关研发。
3. 感知和控制技术的不断提高随着计算机和传感器技术的迅速发展，汽车感知和控制技术已经得到了极大地提升。
未来汽车的感知能力将更加强大，实时侦测路况、障碍物等，从而更加准确地判断车辆周边环境，进一步提升了汽车运行的安全性。
4. 车载网络技术的普及车载网络技术的普及将会对汽车安全带来极大的改变。
车载网络技术使得汽车关于自身安全的信息能够及时发送到相关监管部门和其他车辆，进一步提高了交通管理的效率和安全性。
汽车设计中的车身结构与安全性能
汽车设计中的车身结构与安全性能车身结构是汽车设计中至关重要的组成部分，它直接决定了汽车的整体安全性能。
本文将从车身结构的设计原理、安全性能的评估以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、车身结构的设计原理汽车的车身结构设计原理是基于力学和材料科学的理论基础之上进行的。
首先，车身结构需要具备足够的刚性和强度，以抵抗碰撞和扭曲力。
其次，车身结构还要能够提供足够的空间，以保护车内乘员的安全。
最后，优秀的车身设计还应具备良好的美学性能，以满足消费者的审美需求。
为实现这些设计原理，汽车制造商采用了许多先进的技术和材料。
例如，高强度钢材具备出色的刚性和强度，可以保证车身在受到碰撞时不产生过大的破坏。
此外，其轻量化的特性也有助于提高车辆的燃油经济性。
而碳纤维材料的应用则进一步增强了车身的强度，并减轻了整车的重量。
二、车身结构与安全性能的评估车身结构的安全性能是通过碰撞试验和仿真模拟来评估的。
碰撞试验是一种直接测试车身结构强度和刚性的方法，通过将车辆置于特定速度下，模拟实际碰撞情况，检测车身结构的变形和乘员座舱的变化。
仿真模拟则是利用计算机模拟的方法，根据车身结构的设计参数和物理特性，预测其在碰撞情况下的变形和稳定性。
除了碰撞试验和仿真模拟，车身结构的安全性能还包括防火性能、抗侧翻性能等方面的评估。
防火性能评估主要通过燃烧试验，测试车身结构在火灾事故中的燃烧速度和蔓延情况。
而抗侧翻性能评估则要求车辆在激烈变道等条件下，能够保持稳定，并减小乘员的受伤风险。
三、车身结构与安全性能的未来发展方向随着汽车工业的不断发展，车身结构和安全性能也将迎来新的挑战和发展方向。
首先，新能源汽车的崛起将对车身结构提出更高的要求。
由于新能源汽车采用的电池具有较高的重量和能量密度，车身结构需要进一步加强以承受电池的影响力。
同时，新能源汽车的电气系统对车身结构的绝缘和隔热性能也提出了更高的要求。
其次，自动驾驶技术的逐步普及将对车身结构的设计提出新的需求。
《汽车新技术》PPT课件
发动机电控 变速器电控
动力传动一体化
24.01.2021
精选ppt
2
• 综合集成控制： 动力传动一体化； 动力、转向、制动等 集成控
制技术；被动、主动安全集成技术。 全面提高动 力性、平顺性
和安全稳定性。
ABS+ASR+EBD+TCS+AYC
ESP 稳定性控制
ESP+PASSIVE SAFETY
APIA 主被动安全集成
24.01.2021
精选ppt
13
悬架系统电控技术
汽车电子技术
— 电控技术层
悬架系统的发展经历了钢板弹簧悬架→复 合悬架→被动空气悬架→（半）主动空气悬 架（电控空气悬架）。目前在发达国家，大 客车几乎全部使用电控空气悬架，重型载货 车使用比例也非常高。国内电控空气悬架产 品处在开发起步阶段。
电 控空气悬架系统是靠调节弹簧刚度和减 振器阻尼来实现悬架的控制，同时可以控制 调节车辆高度。
24.01.2021
精选ppt
6
1. 芯片平台 高性能控制计算CPU 数字信号处理 芯片 接口芯片 移动网络通讯芯片
2. 软件平台 实时操作系统 移动信息安全系统
3. 控制平台 动力传动控制 底盘控制 车身控制
4. 安全驾驶平台 自适应巡航/安全辅助驾驶 车辆自动驾驶系统
24.01.2021
精选ppt
APIA+EPS+AIR SUSPENSION
底盘综合集成
24.01.2021
精选ppt
3
• 网络总线： 利于信息共享、故障诊断、模块化，解决整车内 部通讯 的 CAN、LIN、MOST 整车网络系统。
• 线控技术：包括线控油门、换挡；线控转向；线控制动等， 将彻底改变和简化底盘结构，是一场革命。
现代汽车新技术主要有哪些特点
1.现代汽车新技术主要有哪些特点汽车新技术最重要的是电子控制技术的广泛运用。
使汽车的总体结构。
工作原理使用性能以及维修方式等都发生了根本性的变化。
从发动机燃料供给。
点火控制到底盘的传动系统。
转向与制动系统以及车身与辅助装置等都普遍采用了电子控制技术。
所以。
现代汽车新技术主要是以汽车电子控制技术为基础。
把汽车的新结构。
新工艺。
新材料。
汽车安全。
节能环保。
舒适性能等方面内容结合起来的新型应用技术2什么是汽车再循环技术？这项技术的应用对汽车的制造使用有何意义？汽车从生产到报废再使用过程实现汽车再循环关键是在设计阶段就要把汽车变成易于再循环的构造。
并把作为汽车粉碎残余物废物的树脂成分做成易于再循环的形式。
随着中国汽车行业的快速发展。
报废汽车及废旧零部件的回收。
利用已经成为关系保护环境。
节能减排。
建设和谐社会的重大现实问题。
作为资源再利用的重要途径之一。
报废汽车零部件再利用业务符合建设节约型和创新性国家的战略需求3机械无级变速器的工作原理CVT无级变速器是采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合传递动力。
可以使传动系与发动机工况实现最佳匹配。
金属带式无级变速器的系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。
主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。
可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。
发动机输出轴输出的动力首先传递到CVT的主动轮，然后通过V型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。
工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。
由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。
4机械电控制动变速器的优点实现自动换挡。
传动效率高。
成本低。
易于制造。
提高燃油经济性。
降低排放污染。
乘坐舒适。
操纵性好。
提高行车安全性。
新能源汽车的安全技术
新能源汽车的安全技术随着环保意识的增强和能源危机的逐渐加剧，新能源汽车作为一种替代传统燃油汽车的绿色出行方式，正逐渐受到广大消费者的青睐。
然而，新能源汽车在安全方面存在一些挑战，特别是在电池系统、车辆结构和智能驾驶等方面。
因此，加强新能源汽车的安全技术研究和应用，是确保其可靠性和安全性的关键。
一、电池系统安全技术新能源汽车采用的锂电池系统是其核心能源装置，但锂电池的高能量密度和化学特性使其存在燃烧爆炸等安全隐患。
因此，确保新能源汽车锂电池的安全性至关重要。
首先，要加强对锂电池的热管理技术研究。
通过合理设计散热系统、采用温度管理系统和热敏感传感器等技术手段，及时监测和控制锂电池的温度，防止因过热引起的电池性能下降和热失控事故。
其次，要加强对锂电池的过充和过放保护技术研究。
通过引入电池管理系统（BMS），实现对电池的智能控制和监测，避免电池过充或过放导致的安全隐患。
再次，要研究发展快速充电技术。
通过改进充电设备和电池结构设计，提高充电效率和安全性，降低充电时间，以便方便用户使用，并减少用户使用过程中的焦虑感。
二、车辆结构安全技术新能源汽车在车辆结构上也需要加强安全技术研究，以提高车辆整体的抗碰撞能力和安全性。
首先，要加强车身强度设计与优化。
通过选用高强度材料、采用合适的结构设计，使车身具有更好的刚性和抗碰撞能力，提高乘员保护能力。
其次，要研究发展车辆主动安全技术。
如引入自适应巡航控制系统、车道保持系统、自动紧急制动系统等，提高驾驶辅助功能和反应速度，降低交通事故发生的概率。
再次，要加强车辆被动安全系统的应用。
如安全气囊系统、车身保护结构、座椅安全带等，为乘员提供更好的保护，降低车辆碰撞事故对人身安全造成的伤害。
三、智能驾驶安全技术新能源汽车智能驾驶技术的发展是未来汽车行业的重要趋势，但其安全性和可靠性也是需要重点关注和研究的问题。
首先，要加强对智能驾驶系统的测试和验证。
通过模拟实际路况和交通环境，对智能驾驶系统的各项功能进行严格测试和验证，确保其安全性和可靠性。
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• 在驾驶员转弯过快时。
• 对于安装ESP的车辆。1）车辆有甩尾的倾向。ESP 系统 自动干预，在右前轮上施加制动力。 2）车辆保持稳定。 3）在过第二个弯时，车辆有甩尾的倾向。ESP 系统自动 干预，在左前轮上施加制动力。4）车辆保持稳定。
• 对于未安装ESP的车辆。车辆出现甩尾，驾驶员企图通过 方向盘来调整方向，可惜为时已晚。车辆侧滑甩尾，导致 车辆掉头，危险。
• 防碰撞控制系统装有测距传感器，它们利用光线 、激光或超声波，测得汽车与障碍物间的距离， 这个距离信号，加上车速传感器和车轮转角传感 器的信号送入电控单元（ECU），通过计算求出 行驶汽车与前方物体的实际距离以及相互接近的 相对速度，并向驾驶员发出预告信号或显示前方 物体的距离。当将要碰撞时，ECU向制动装置和 节气门控制电路发出控制指令，使汽车发动机降 速并及时制动，从而有效地避免碰撞。
• 1. ESP的作用。 • ESP 最主要的作用是在紧急情况下，可以帮助驾
驶员保持对车辆的控制，从而避免重大意外事故 。具体主要是通过防止车辆侧滑，在车辆和地面 间还有附着力的前提下，保证车辆的方向操控性 。通过对驾驶员的动作和路面情况的判断，对车 辆的行驶状态进行及时的干预。
防止转向过度的后轮侧滑 防止转向不足的前轮侧滑
• C-NCAP的总分是51分，其中正面100%重叠刚性壁障碰 撞试验16分；正面40%重叠可变形壁障碰撞试验16分； 可变形壁障侧面碰撞试验16分；安全带提醒装置2分；侧 面安全气囊和气帘1分。
• 星级共划分6个等级：5+、5、4、3、2、1。
4.2 汽车行驶稳定性控制系统
4.2.1 电子稳定程序ESP
• 近年来，增加了车辆对被撞行人的安全保护程度的测试， 并将结果划分为4个等级级：★★★★分数为28-36分， ★★★分数为19-27分，★★分数为10-18分，★分数为19分。
• 1.正面40%重叠可变形壁障撞击测试。
• 2.可变形壁障侧面撞击。
• 3.行人安全测试。
• 4.驾驶人头部保护安全测试。
4.2.2 DSC动态控制
• DSC是宝马汽车公司对车辆稳定控制系统的缩写，其意思 是“动态稳定控制”，是一种在动态行驶极限范围内将行车 稳定性保持在物理范围内的控制系统，此外还能改善牵引 力。
• DSC可以防止在紧急操控车辆时失去转向控制，特别是湿 滑道路上。
4.3 防撞安全新技术
4.3.1防撞控制系统
4.1.3 中国新车安全评价体系C-NCAP
• C-NCAP要求对一种车型进行车辆速度50km/h与刚性固 定壁障100%重叠率的正面碰撞、车辆速度56km/h对可 变形壁障40%重叠率的正面偏置碰撞、可变形移动壁障速 度50km/h与车辆的侧面碰撞等三种碰撞试验，根据试验 数据计算各项试验得分和总分，由总分多少确定星级。评 分规则非常细致严格，最高得分为51分，星级最低为1星 级，最高为5星。
• 4. ESP工作情况。
• ESP以每秒25次的频率对车辆当前的行驶状态及驾驶员的 转向操作进行检测和比较。即将失去稳定的情况、转向过 度和转向不足状态都能立即得到记录。一旦针对预定的情 况有出现问题的危险，ESP会作出干预以使车辆恢复稳定 。
• 5.安装ESP与未安装ESP装置的车辆对比
• 1）在多变的路面上行驶时
第4章 汽车安全新技术
4.1 汽车安全技术概述 4.2 汽车行驶稳定性控制系统 4.3 防撞安全新技术 4.4 安全气囊新技术 4.5 轿车安全车身结构技术 4.6 报警系统 4.7 无死角安全视野系统 4.8 新款奔驰S级轿车安全系统 4.9 奥迪Q7盲点监测功能
4.1 汽车安全技术概述
4.1.1 汽车主动安全与被动安全技• 提高汽车的主动安全性的措施： ➢ 视认特性。 ➢ 车辆底盘电子综合控制技术。 ➢ 信息传递技术。
4.1.2 欧洲新车安全评价体系NCAP
• NCAP（European New Car Assessment Program）
• 包括两个方面，正面和侧面碰撞。正面碰撞速度为64公里 /小时，侧面碰撞速度为50公里/小时。碰撞测试成绩则由 星级（★）表示，共有五个星级，星级越高表示该车的碰 撞安全性能越好。
• 1.C-NCAP工作流程。
• 2.C-NCAP测试项目。
• C-NCAP的评分项目包括三项测试：正面100%重叠刚性 壁障碰撞试验（50km/h）；正面40%重叠可变形壁障碰 撞试验（56km/h）；可变形壁障侧面碰撞试验（ 50km/h）。另外包括两个加分项：安全带提醒装置及侧 面安全气囊和气帘。
• 对于安装ESP的车辆：1）车辆表现出转向不足的趋势， 即将跑偏。ESP系统立即进行干预，在增加右后轮制动力 的同时降低发动机输出扭矩。 2）车辆保持稳定。
• 对于未安装ESP的车辆：1）车辆出现跑偏（转向不足） ，即汽车的前轮向外侧偏离弯道，车辆失去控制。2）一 旦车辆驶入干燥的沥青路面，就会开始打滑。
• 2. ESP结构简介。
• 液压调节器
• 横摆角传感器
• 转向角传感器 • 轮速传感器
• 3. ESP在车上的整体结构。
• ESP系统可大致分为4个部分：用于检测汽车状态和司机 操作的传感器部分；用于估算汽车侧滑状态和计算恢复到 安全状态所留的旋转动量的ECU部分；用于根据计算结果 来控制每个车轮制动力和发动机输出功率的执行器部分以 及用于告知驾驶员汽车失稳的信息部分。
• 2）在避让障碍物时。
• 对于安装ESP的车辆。1）紧急制动，猛打方向盘，车辆有转向不足的 倾向。2）增加左后轮制动压力，对左后轮制动，车辆按照转向意图 行驶。 3）恢复正常的行驶路线，车辆有转向过度的倾向，在左前轮 上施加制动力。4）车辆保持稳定。
• 对于未安装ESP的车辆。在避让障碍物时，1）紧急制动，猛打方向盘 ，车辆转向不足。2）车辆继续冲向障碍物，驾驶员反复打方向盘， 以求控制车辆，车辆避开障碍物。3）当驾驶员尝试恢复正常的行驶 路线时，车辆产生侧滑。