第4章-汽车被动安全性课件

第第4章章 汽车被动安全性汽车被动安全性4.1 概述4.2 车身结构4.3 安全带4.4 安全气囊4.5 座椅4.6 转向系2024/7/81 第第4章章 汽汽车车被被动动安全性安全性4.1 概述概述2023/8/13114.1 概述概述被动安全性被动安全性指事故发生时保护乘员和步行者，使直接损失降至最低的能力。分为车外被动安全性和车内被动安全性一次碰撞（汽车与障碍碰撞）和二次碰撞 （驾驶员与车内物体碰撞）被动安全系统被动安全系统 安全车身结构 外部安全 乘员保护系统 内部安全2024/7/82 4.1 概述被概述被动动安全性安全性2023/8/13224.2 安全车身结构安全车身结构l功能尽可能缓冲和吸收车辆及乘员运动能量确何乘员有效生存空间，且易于逃脱和车外救护2024/7/83 4.2 安全安全车车身身结结构功能构功能2023/8/13334.2.1 车身变形特性车身变形特性碰撞形式碰撞形式l前碰撞l侧面碰撞l追尾碰撞l翻滚2024/7/84 4.2.1 车车身身变变形特性形特性碰撞形式前碰撞碰撞形式前碰撞2023/8/13444.2.1车身变形特性车身变形特性正面碰撞正面碰撞2024/7/85 4.2.1车车身身变变形特性形特性正面碰撞正面碰撞2023/8/13554.2.1车身变形特性车身变形特性正面碰撞正面碰撞2024/7/86 4.2.1车车身身变变形特性形特性正面碰撞正面碰撞2023/8/13664.2.1车身变形特性车身变形特性正面碰撞正面碰撞2024/7/87 4.2.1车车身身变变形特性形特性正面碰撞正面碰撞2023/8/1377测试车辆以测试车辆以5556km/h的速度撞向刚性的速度撞向刚性壁障，车前部发生了吸能溃缩形变壁障，车前部发生了吸能溃缩形变.2024/7/88 测试车辆测试车辆以以5556km/h的速度撞向的速度撞向刚刚性壁障，性壁障，车车前部前部发发生了生了84.2.1 车身变形特性车身变形特性侧面碰撞侧面碰撞l侧面碰撞时载荷传递路径2024/7/89 4.2.1 车车身身变变形特性形特性侧侧面碰撞面碰撞侧侧面碰撞面碰撞时载时载荷荷传递传递路径路径2094.2.1 车身变形特性车身变形特性 侧面碰撞侧面碰撞2024/7/810 4.2.1 车车身身变变形特性形特性 侧侧面碰撞面碰撞2023/8/1310104.2.1车身变形特性车身变形特性侧面碰撞侧面碰撞2024/7/811 4.2.1车车身身变变形特性形特性侧侧面碰撞面碰撞2023/8/1311114.2.1 车身变形特性车身变形特性侧面碰撞侧面碰撞2024/7/812 4.2.1 车车身身变变形特性形特性侧侧面碰撞面碰撞2023/8/1312124.2.1 车身变形特性车身变形特性侧面碰撞侧面碰撞2024/7/813 4.2.1 车车身身变变形特性形特性侧侧面碰撞面碰撞2023/8/1313134.2.1 车身变形特性车身变形特性追尾追尾l汽车防撞钢梁（视频）一辆车应该有前后两根防撞U型钢梁（3mm厚)。前面一根，在正面碰撞时候起作用，后面一根，在被追尾时候起作用。2024/7/814 4.2.1 车车身身变变形特性形特性追尾汽追尾汽车车防撞防撞钢钢梁（梁（视频视频）2023/144.2.2 车身结构安全设计车身结构安全设计l理想的安全汽车结构变形lP85,图4-42024/7/815 4.2.2 车车身身结结构安全构安全设计设计理想的安全汽理想的安全汽车结车结构构变变形形2023/154.2.2 车身结构安全设计车身结构安全设计l1.前保险杠（图4-6）作用：吸能，避免重要部件损坏分类：阻尼型，弹性型等l2.后保险杠l3.侧围保险杠l4.吸能车架（图4-7）l5.翻车安全对策2024/7/816 4.2.2 车车身身结结构安全构安全设计设计1.前保前保险险杠（杠（图图4-6）20216 17本田雅阁被动安全本田雅阁被动安全本田雅阁车身被动安全技术本田雅阁车身被动安全技术 本田雅本田雅阁阁被被动动安全本田雅安全本田雅阁车阁车身被身被动动安全技安全技术术182024/7/819本田雅阁车身被动安全技术本田雅阁车身被动安全技术 2023/8/1319本田雅本田雅阁车阁车身被身被动动安全技安全技术术197.翻车安全对策翻车安全对策 7.翻翻车车安全安全对对策策204.2.3 车身碰撞过程的数据分析车身碰撞过程的数据分析1.车身碰撞有限元分析过程P89,图4-9,图4-102.车身碰撞过程的计算机仿真 1)多刚体动力学方法 采用 MVMA2D,MADYM02D等软件 2)动态大变形非线性有限元法 3)多刚体动力学和动态大变形非线性有限元混合法 4.2.3 车车身碰撞身碰撞过过程的数据分析程的数据分析1.车车身碰撞有限元分析身碰撞有限元分析过过214.2.3 车身碰撞过程的数据分析车身碰撞过程的数据分析基于基于HyperworksHyperworks的车身碰撞有限元分析的车身碰撞有限元分析 A cars colliding with wall based on A cars colliding with wall based on Hyperworks finite element softwareHyperworks finite element software长安大学长安大学袁显举袁显举 本文利用本文利用HyperworksHyperworks有限元软件的高精度计算能力来分有限元软件的高精度计算能力来分析车身的刚性碰撞，同时对碰撞过程中乘员的姿态变化以及析车身的刚性碰撞，同时对碰撞过程中乘员的姿态变化以及所受冲击进行简单模拟。最终通过分析结果对车身的设计参所受冲击进行简单模拟。最终通过分析结果对车身的设计参数提出修改意见。数提出修改意见。4.2.3 车车身碰撞身碰撞过过程的数据分析基于程的数据分析基于Hyperworks的的22 23赛车车身空气动力赛车车身空气动力学计算机仿真学计算机仿真l维特C6R GT2赛车的CAD三视图和透视图 赛车车赛车车身空气身空气动动力学力学计计算机仿真算机仿真维维特特C6R GT2赛车赛车的的CAD三三24这幅这幅CFD（计算流体力学）仿真图展示了（计算流体力学）仿真图展示了C6R GT2赛车行驶时，气流流过赛车表赛车行驶时，气流流过赛车表面的概况。面的概况。这这幅幅CFD（计计算流体力学）仿真算流体力学）仿真图图展示了展示了C6R GT2赛车赛车行行驶驶25展示了展示了C6R GT2赛车行驶时车身表面各赛车行驶时车身表面各部分受到的下压力情况：红色表示大数值部分受到的下压力情况：红色表示大数值的下压力；蓝色表示小数值的下压力。的下压力；蓝色表示小数值的下压力。展示了展示了C6R GT2赛车赛车行行驶时车驶时车身表面各部分受到的下身表面各部分受到的下压压力情况力情况26赛车刹车时散热气流的流线：前轮刹车盘的散赛车刹车时散热气流的流线：前轮刹车盘的散热气流从前轮流出，沿着车身侧面流向车身后热气流从前轮流出，沿着车身侧面流向车身后方；发动机散热气流流过车顶，并经过尾翼下方；发动机散热气流流过车顶，并经过尾翼下方流向车身后方。方流向车身后方。赛车赛车刹刹车时车时散散热热气流的流气流的流线线：前：前轮轮刹刹车盘车盘的散的散热热气流从前气流从前轮轮流出，沿流出，沿27赛车行驶时气流旋涡：气流流过车轮处紊乱并赛车行驶时气流旋涡：气流流过车轮处紊乱并形成旋涡形成旋涡(蓝色蓝色)；气流流过车顶时保持良好秩；气流流过车顶时保持良好秩序，经过尾翼下方时迅速紊乱并形成巨大的旋序，经过尾翼下方时迅速紊乱并形成巨大的旋涡涡(阻力的最大源泉阻力的最大源泉)。赛车赛车行行驶时驶时气流旋气流旋涡涡：气流流：气流流过车轮处过车轮处紊乱并形成旋紊乱并形成旋涡涡(蓝蓝色色)；气；气284.3 汽车座椅安全带汽车座椅安全带4.3.1 安全带分类4.3.2 安全带组成4.3.3 安全带改进2024/7/829 4.3 汽汽车车座椅安全座椅安全带带4.3.1 安全安全带带分分类类2023/8/1294.3.1 安全带分类安全带分类l安全带的发明者Nils Bohlinl沃尔沃公司l1959年l三点式安全带2024/7/830 4.3.1 安全安全带带分分类类安全安全带带的的发发明者明者Nils Bohlin2304.3.1 安全带分类安全带分类l1.安全带的作用与原理将乘员约束在座椅上，减小二次碰撞危险l2.安全带分类主动型人工锁扣、解扣被动型-车门关闭、开启后自动锁扣、解扣两点式-腰带、肩带三点式-连续、分离，兼有腰带、肩带功能全背式-马甲式 见图4-142024/7/831 4.3.1 安全安全带带分分类类1.安全安全带带的作用与原理的作用与原理2023/8/1314.3.1 安全带分类安全带分类 4.3.1 安全安全带带分分类类324.3.1 安全带分类安全带分类2024/7/833 4.3.1 安全安全带带分分类类2023/8/1333334.3.2 安全带组成安全带组成2024/7/834卷收器卷收器插板插板织带织带锁扣锁扣调节件调节件 4.3.2 安全安全带组带组成成2023/8/1334卷收器插板卷收器插板织带锁织带锁344.3.2 安全带的组成安全带的组成l组成织带：高强度，能量吸收性，耐磨，延伸性 GB规定抗拉强度达到 22260 N以上带扣（插板）、带扣锁（锁扣）：快速约束、解脱卷收器：卷收器：无锁止卷收器、自锁式卷收器、紧急锁止式卷收器调节件：调节织带长度预张器：发生撞车事故时，预先张紧并锁住安全带，弥补了紧急锁止卷收器的不足。2024/7/835 4.3.2 安全安全带带的的组组成成组组成成2023/8/1335354.3.2 安全带的组成安全带的组成卷收器分为自锁式卷收器和紧急锁止式卷收器。l自锁式卷收器可自由地将织带拉出，一旦将织带拉到所需长度之后即自动锁紧。如果在拉出过程即使尚未达到所需长度而中途停顿，也会被自动锁紧，只能使其缩回重拉。l紧急锁止卷收器在汽车正常行状态下，织带随乘员需要自由伸缩，但当汽车速度急骤变化时，其锁止机构锁止并保持束紧力。传感方式有三种：感受织带拉出加速度的、感受汽车加速度的和复合式。4.3.2 安全安全带带的的组组成卷收器分成卷收器分为为自自锁锁式卷收器和式卷收器和紧紧急急锁锁止式卷止式卷362024/7/8375.紧急锁止卷收器紧急锁止卷收器 2023/8/13375.紧紧急急锁锁止卷收器止卷收器374.3.3 提高安全带性能的方法提高安全带性能的方法1.织带预拉紧器（预张器）2.限荷器:移动卷收器放松织带，减小拉力3.图4-19,销轴挤压支架梯形长槽,槽变形使卷收器沿支架的长槽向上滑动,限制最大拉力。3.高度调节器4.自动紧急锁止5.安全带自动佩带装置2024/7/838 4.3.3 提高安全提高安全带带性能的方法性能的方法织带预织带预拉拉紧紧器（器（预张预张器器）20384.3.3 安全带优化安全带优化l预拉紧式安全带是指在发生撞击的一瞬间10ms，卷收器会自动将安全带往回拉一段距离约40mm，以消除安全带与身体之间的间隙，减小乘员的位移。l（雅力士、POLO、迈腾、新君威）锁机式：P95,图4-17 烟火式（爆燃式安全带）P96,图4-182024/7/839 4.3.3 安全安全带优带优化化预预拉拉紧紧式安全式安全带带是指在是指在发发生撞生撞击击的一瞬的一瞬间间139预拉紧式安全带预拉紧式安全带原理原理 预预拉拉紧紧式安全式安全带带原理原理404.4 安全气囊安全气囊安全气囊(Supplemental Restraint System，SRS)，也称辅助乘员保护系统。在1953年，第一个气囊专利诞生，但是由于当时的技术水平限制，还不能把这种想法或专利付诸实现，1980年，在部分汽车上安装了安全气囊2024/7/841 4.4 安全气囊安全气囊安全气囊安全气囊(Supplemental Rest414.4 安全气囊安全气囊2024/7/842 4.4 安全气囊安全气囊2023/8/1342424.4 安全气囊安全气囊2024/7/843 4.4 安全气囊安全气囊2023/8/134343安全气囊工作原理安全气囊工作原理2024/7/844叠氮化叠氮化纳纳 安全气囊工作原理安全气囊工作原理2023/8/1344叠氮化叠氮化纳纳444.4.1 安全气囊组成安全气囊组成1.控制装置传感器机械式传感器(P99,图4-24,图4-25)机电式传感器电子式传感器2.气体发生器烟气式、压缩式、混合式3.气袋2024/7/845 4.4.1 安全气囊安全气囊组组成成1.控制装置控制装置2023/8/1345451.控制装置控制装置-ECU 1.控制装置控制装置-ECU461.控制装置控制装置-ECU2024/7/847 1.控制装置控制装置-ECU2023/8/1347471.控制装置控制装置-传感器传感器(机电式机电式)1.控制装置控制装置-传传感器感器(机机电电式式)481.控制装置控制装置-传感器传感器(机电式机电式)固定触点固定触点转动触点转动触点 1.控制装置控制装置-传传感器感器(机机电电式式)固定触点固定触点转动转动触点触点491.控制装置控制装置-传感器传感器(电子式电子式)1.控制装置控制装置-传传感器感器(电电子式子式)502.气体发生器气体发生器 叠氮化钠叠氮化钠2024/7/851 2.气体气体发发生器生器 叠氮化叠氮化钠钠2023/8/1351513.气袋气袋（1）气袋材料:尼龙66（2）气袋:涂层（3）气袋:漏气特性（4）气袋:排气机构排气方向不得与气袋膨胀方向一致 3.气袋（气袋（1）气袋材料）气袋材料:尼尼龙龙66524.4.2 安全气囊分类安全气囊分类1.按传感器类型1)机械式安全气囊(P102,图4-28，一体式)2)机电式3)电子式（采用多个传感器，ECU控制，判断准确）2.按安装位置1)驾驶员侧气囊(方向盘气囊)2)前排乘员安全气囊(仪表板气囊)2024/7/853 4.4.2 安全气囊分安全气囊分类类1.按按传传感器感器类类型型2023/8/13534.4.2 安全气囊分类安全气囊分类3)侧撞安全气囊a)胸部侧撞安全气囊(安装于车门侧)b)头部侧撞安全气囊(安装于车顶门框,管状、帘 式)4)后座椅安全气囊(安装于靠背上部)3.其它类型气囊 充气膝部软垫，充气地毯2024/7/854 4.4.2 安全气囊分安全气囊分类类3)侧侧撞安全气囊撞安全气囊2023/8/135544.4.3 安全气囊相关法规安全气囊相关法规l美国 FMVSS 208乘员碰撞保护 美国 FMVSS 214侧面碰撞防护l欧洲 ECE R94 正面碰撞乘员保护法规 欧洲 ECE R95 侧面碰撞保护法规l国标 GB 115512024/7/855 4.4.3 安全气囊相关法安全气囊相关法规规美国美国 FMVSS 208乘乘员员碰碰554.4.3 安全气囊相关法规安全气囊相关法规 在美国，因为安全气囊系统是按驾驶员不配戴座椅安全带来设计的，气囊体积大、充气时间长。所以，安全气囊系统在较低的减速度阈值时，即汽车在较低的车速(20km/h左右)行驶而发生碰撞时，就引爆点火剂，使充气剂(叠氮化钠)受热分解给气囊充气。4.4.3 安全气囊相关法安全气囊相关法规规 在美国，因在美国，因为为安全安全564.4.3 安全气囊相关法规安全气囊相关法规 在日本和欧洲，由于安全气囊系统是按驾驶员配戴座椅安全带来设计的，气囊体积小、充气时间短，所以设定的减速度阈值较高，汽车在较高车速(30km/h左右)行驶而发生碰撞时，安全气囊系统才能引爆点火剂使充气剂受热分解给气囊充气。4.4.3 安全气囊相关法安全气囊相关法规规 在日本和欧洲，由于在日本和欧洲，由于574.4.5 安全气囊新技术安全气囊新技术1.轻小型气囊（新型尼龙、薄层、无涂层气袋）2.气袋展开模式（先展开后膨胀）3.智能型气囊（两次动作SRS，多级气体发生器）4.传感器新技术（传感与诊断、侧碰传感、乘员位置、座椅位置、临界体重传感）2024/7/858 4.4.5 安全气囊新技安全气囊新技术轻术轻小型气囊（新型尼小型气囊（新型尼龙龙、薄、薄层层、无涂、无涂层层58卡罗拉卡罗拉：安全气囊未打开：安全气囊未打开l周先生在杭州的八下里一汽丰田4S店购买了一款价值19万元的卡罗拉轿车，今年3月的一次撞击中车头受损严重，并且他本人也在撞击中受伤，在前脸损毁的情况下，这辆车的安全气囊居然没有打开。592024/7/8 卡卡罗罗拉：安全气囊未打开周先生在杭州的八下里一汽丰田拉：安全气囊未打开周先生在杭州的八下里一汽丰田4S店店购买购买59花冠：车已经把树撞飞了，但是安全花冠：车已经把树撞飞了，但是安全气囊未打开气囊未打开2024/7/860 花冠：花冠：车车已已经经把把树树撞撞飞飞了，但是安全气囊未打开了，但是安全气囊未打开2023/8/1360打开后的安全气囊打开后的安全气囊2024/7/861 打开后的安全气囊打开后的安全气囊2023/8/136161安全气囊开启条件安全气囊开启条件l(1)如果正面碰撞的严重程度超出设计的临界值，相当于以约25km/h(公里/小时)的车速径直撞在固定或不能变形的障碍物上，则SRS前空气囊应张开。l(2)在某些碰撞中，车辆前向减速度非常接近设计的临界值，但SRS前空气囊和座椅安全带预张紧器可能不会一起激活。2024/7/862 安全气囊开启条件安全气囊开启条件(1)如果正面碰撞的如果正面碰撞的严严重程度超出重程度超出设计设计的的临临界界值值62安全气囊开启条件安全气囊开启条件l以下状况可能不会导致正面安全气囊打开：主要包括三种情况l(1)侧面碰撞侧面碰撞l(2)追尾追尾l(3)翻车翻车2024/7/863 安全气囊开启条件以下状况可能不会安全气囊开启条件以下状况可能不会导导致正面安全气囊打开：主要包致正面安全气囊打开：主要包63安全气囊开启条件安全气囊开启条件l其中编号9就是前空气囊传感器，从图中我们可以发现传感器位置在和前车轮平行的位置，而周先生的车辆前部明显还没有溃缩到这个位置。2024/7/864 安全气囊开启条件其中安全气囊开启条件其中编编号号9就是前空气囊就是前空气囊传传感器，从感器，从图图中我中我们们可以可以64专家鉴定结论专家鉴定结论由于车辆并没有正面碰撞，实际碰撞位置是车辆的右侧前大灯位置，两车相撞后，被撞车辆由于惯性继续行驶导致卡罗拉前脸被拉扯变形，而且对于周先生称80公里的速度相撞表示怀疑，因为当车辆已80公里时速相撞的时候车辆前部会发生严重的形变，而实际上车辆在进一步检测中发现并没很明显的溃缩现象，也就是说车辆碰撞的强度确实没有达到激发安全气囊的程度，所以安全气囊未弹起。2024/7/865 专专家家鉴鉴定定结论结论由于由于车辆车辆并没有正面碰撞，并没有正面碰撞，实际实际碰撞位置是碰撞位置是车辆车辆的右的右侧侧654.5 座椅座椅l4.5.1 座椅系统概述l4.5.2 座椅系统安全结构l4.5.3 座椅系统安全性能要求2024/7/866 4.5 座椅座椅4.5.1 座椅系座椅系统统概述概述2023/8/1366664.5.1 座椅系统概述座椅系统概述1.座椅系统的作用及要求主要作用定位驾驶员（驾驶、视野）；支撑人体、保持平稳；减振；保护乘员。2024/7/867 4.5.1 座椅系座椅系统统概述概述1.座椅系座椅系统统的作用及要求的作用及要求2023/8674.5.1 座椅系统概述座椅系统概述主要要求良好的静态特性足够的强度和刚度良好的振动特性满足整车布置的要求（距离、空间、视野）良好的造型2024/7/868 4.5.1 座椅系座椅系统统概述主要要求概述主要要求2023/8/1368684.5.1 座椅系统概述座椅系统概述2.座椅系统的安全性研究内容:汽车尾部碰撞的乘员保护（沃尔沃）头枕与座椅背后冲击能量吸收设计理念柔性设计及刚性设计刚柔并进，软硬兼施2024/7/869 4.5.1 座椅系座椅系统统概述概述2.座椅系座椅系统统的安全性的安全性2023/8/694.5.1 座椅系统概述座椅系统概述2.座椅系统的安全性座椅系统作为被动安全的功能:保证乘员的生存空间;保持乘员姿态;吸收能量。如：座椅脱离车体，靠背不牢，乘员下滑（潜水），头枕过低。2024/7/870 4.5.1 座椅系座椅系统统概述概述2.座椅系座椅系统统的安全性的安全性2023/8/704.5.2 座椅系统的安全结构座椅系统的安全结构l1.座椅分类l2.座椅安全结构骨架座垫调节装置靠背连接部件头枕头枕2024/7/871 4.5.2 座椅系座椅系统统的安全的安全结结构构1.座椅分座椅分类类2023/8/1714.5.2 座椅系统安全结构座椅系统安全结构l头枕 被追尾时，防止颈部受伤固定式 可拆式（P112，表4-2，表4-3）可调节型 不可调节型l（GB11550-1995）位置和尺寸要求强度和吸能性要求（静载、冲击试验）2024/7/872 4.5.2 座椅系座椅系统统安全安全结结构构头头枕枕2023/8/1372722024/7/873 2023/8/1373734.5.2 座椅系统安全结构座椅系统安全结构l沃尔沃头颈保护系统（视频）沃尔沃头颈保护系统（视频）2024/7/874 4.5.2 座椅系座椅系统统安全安全结结构沃构沃尔尔沃沃头颈头颈保保护护系系统统（视频视频）202744.5.3 座椅系统安全性能要求座椅系统安全性能要求l1.体压分布要求（图 4-42）坐垫部分坐垫部分/靠背部分靠背部分左右对称无明显异常值坐骨附近压力最高，向四周减小第四五节腰椎骨处压力最大l座椅设计时结构要求（座椅设计时结构要求（P114，7条）条）2024/7/875 4.5.3 座椅系座椅系统统安全性能要求安全性能要求1.体体压压分布要求分布要求（图图 4754.5.3 座椅系统安全性能要求座椅系统安全性能要求l2.振动特性要求弹性特性RN杰恩威上下振动容许极限图（图4-44）l3.强度刚度要求静强度刚度要求（P116,4条）冲击和交变载荷要求2024/7/876 4.5.3 座椅系座椅系统统安全性能要求安全性能要求2.振振动动特性要求特性要求2023/764.6 转向系防伤机构转向系防伤机构 P1162024/7/877 4.6 转转向系防向系防伤伤机构机构 P1162023/8/1377774.6 转向系防伤机构转向系防伤机构 2024/7/878 4.6 转转向系防向系防伤伤机构机构 2023/8/1378784.6 转向系防伤机构转向系防伤机构l4.6.1 转向管柱与驾驶员正面碰撞关系l4.6.2 转向系防伤机构结构原理l4.6.3 能量吸收式转向柱管2024/7/879 4.6 转转向系防向系防伤伤机构机构4.6.1 转转向管柱与向管柱与驾驶员驾驶员正面碰撞关正面碰撞关794.6.1 转向管柱与驾驶系统正面碰撞关系转向管柱与驾驶系统正面碰撞关系一次碰撞:汽车前部变形，转向中间轴后移，隔绝碰撞。2024/7/880 4.6.1 转转向管柱与向管柱与驾驶驾驶系系统统正面碰撞关系一次碰撞正面碰撞关系一次碰撞:2023804.6.1 转向管柱与驾驶系统正面碰撞关系转向管柱与驾驶系统正面碰撞关系二次碰撞:碰撞继续发生，管柱后移，驾驶员前倾。吸能式转向柱的作用是：吸收二次碰撞能量和驾驶员的部分惯性能量2024/7/881 4.6.1 转转向管柱与向管柱与驾驶驾驶系系统统正面碰撞关系二次碰撞正面碰撞关系二次碰撞:202814.6.2 转向系防伤机构结构原理转向系防伤机构结构原理1.隔绝一次碰撞的防伤机构：隔绝一次碰撞的防伤机构：1）伸缩式转向中间轴（图4-46e)2024/7/882 4.6.2 转转向系防向系防伤伤机构机构结结构原理构原理1.隔隔绝绝一次碰撞的防一次碰撞的防伤伤机机824.6.2 转向系防伤机构结构原理转向系防伤机构结构原理2）波纹管或网格式转向中间轴（图4-46b、c)2024/7/883 4.6.2 转转向系防向系防伤伤机构机构结结构原理构原理2）波）波纹纹管或网格式管或网格式转转向中向中间间834.6.2 转向系防伤机构结构原理转向系防伤机构结构原理3）可断开式转向中间轴（图4-46d)2024/7/884 4.6.2 转转向系防向系防伤伤机构机构结结构原理构原理3）可断开式）可断开式转转向中向中间轴间轴（图图844.6.2 转向系防伤机构结构原理转向系防伤机构结构原理4）装有钢球双层管式转向中间轴（图4-46e)5）两段式弹性联轴节转向轴（图4-46a)以上结构主要通过转向中间轴结构的伸长、压缩、弯曲、断裂，防止转向器后移。2024/7/885 4.6.2 转转向系防向系防伤伤机构机构结结构原理构原理4）装有）装有钢钢球双球双层层管式管式转转向中向中854.6.2 转向系防伤机构结构原理转向系防伤机构结构原理2.二次碰撞防伤机构二次碰撞防伤机构吸能转向盘吸能式转向柱2024/7/886 4.6.2 转转向系防向系防伤伤机构机构结结构原理构原理2.二次碰撞防二次碰撞防伤伤机构机构20864.6.2 转向系防伤机构结构原理转向系防伤机构结构原理2.二次碰撞防伤机构二次碰撞防伤机构1）吸能转向盘（图4-47）轮缘表面包柔性材料；轮辐下倾20柔软镶面；可塑变的轮毂。用于无气囊车。2）吸能式转向柱波纹管柱、网格式、两段式2024/7/887 4.6.2 转转向系防向系防伤伤机构机构结结构原理构原理2.二次碰撞防二次碰撞防伤伤机构机构20874.6.3 能量吸收式转向柱管设计能量吸收式转向柱管设计1.吸能转向柱性能要求2.吸能转向柱吸能原理材料弯曲、变形、接触摩擦、剪断、折断。通过改变材料厚度、截面形状、几何尺寸、摩擦系数及强度来得到吸能能力。3.吸能转向柱主要参数及布置1)主要参数2024/7/888 4.6.3 能量吸收式能量吸收式转转向柱管向柱管设计设计1.吸能吸能转转向柱性能要求向柱性能要求2884.6.3 能量吸收式转向柱管设计能量吸收式转向柱管设计a)转向管柱压缩行程150mmb)转向管柱最小临界压缩力1.12.5kNc)转向管柱断开力:每个注塑销500Nd)转向管柱有足够的抗弯强度2)转向管柱的布置 图4-48,安装角度:21232024/7/889 4.6.3 能量吸收式能量吸收式转转向柱管向柱管设计设计a)转转向管柱向管柱压缩压缩行程行程1589本本 章章 结 束束 本本 章章 结结 束束90