汽车安全与法规 (第3版) 课件 第1-3章 汽车安全技术概述、汽车安全技术法规与标准、汽车主动安全性

汽车安全与法规

（第3版）普通高等教育车辆工程专业“新工科”建设系列Contents第1章

汽车安全技术概述第2章

汽车安全技术法规与标准第3章

汽车主动安全性第4章

汽车被动安全性第5章

汽车主动安全系统第6章

汽车被动安全性能试验第1章汽车安全技术概述1.1道路交通事故与汽车安全的关系1.2现代汽车安全保障体系1.3汽车安全技术的主要内容1.4汽车安全技术的发展1.1道路交通事故与汽车安全的关系道路交通是由人、车辆和道路环境组成的具有特定功能的一个复合动态系统。车辆是交通事故中的主要元素，汽车是引起交通事故发生的主要原因。随着汽车保有量的增加，交通事故造成的伤亡率和经济损失也在不断增加。交通事故造成的危害需要被遏制，必须从车辆本身的安全性着手。道路交通事故与车辆的关系1.1道路交通事故与汽车安全的关系道路交通伤害与其他伤害对比在2019年的统计数据综合排名虽然未在前十名，但2019年在低收入国家、中低收入国家和中高收入国家,道路交通伤害在全球疾病和伤害十大原因中分别排名第七、第十、第十。排序19902005201520191下呼吸道感染缺血性心脏病缺血性心脏病缺血性心脏病2早产儿并发症下呼吸道感染脑血管疾病中风3腹泻脑血管疾病下呼吸道感染慢阻肺4缺血性心脏病HIV/AIDS早产儿并发症下呼吸道感染5脑血管疾病早产儿并发症腹泻新生儿疾病6新生儿脑病腹泻新生儿脑病气管、支气管和肺癌7疟疾疟疾HIV/AIDS阿尔兹海默病和其他痴呆症8麻疹新生儿脑病道路交通伤害腹泻9先天异常道路交通伤害疟疾糖尿病10道路交通伤害慢阻肺慢阻肺肾脏疾病1990年至2019年全球疾病与伤害十大原因的排序人是交通事故的主体，保障安全应包括：安全态度、意识的教育；驾驶人员的选拔、培训；交通伤害的急救等。其中教育与培训时保障安全的预防措施，交通伤害的急救是保障系统安全的解救措施。道路是交通运输的基本设施，保障安全应包括：道路应该是设计合理、修建可靠并维护及时的；道路环境还应该配备完整的信号标志以及正确的监控设施等。车是交通事故的主要元素，保障安全应包括：车辆的设计、制造；车辆的安全检测；车辆的维修等环节。道路交通事故与汽车安全的关系为了减少交通事故的发生，分别从人、车、路三个方面着手1.1道路交通事故与汽车安全的关系1.2现代汽车安全保障体系什么是汽车安全保障体系？现代汽车安全保障体系是应用信息论、控制论和系统论的观点,研究宏观世界中物质的运动规律,从复杂的多因素事物中找出特有的规律,进行多方面综合性地有效控制,以解决道路交通系统存在问题的体系。以交通法规为依据以管理为手段以道路交通系统工作为目的1.2现代汽车安全保障体系什么是汽车安全保障体系？道路交通系统中，人是能动者是系统的核心车辆是系统的主体道路环境是系统的基础，保障系统的安全管理是保障交通系统的安全的手段，应该以法规为依据，法规包括以人、车和道路三方面的法规汽车安全保障体系需要其中每个要素或环节来保证道路交通系统三要素为人、车辆和道路环境，现代汽车安全保障体系的特点：1.3汽车安全技术的主要内容行驶安全性要求汽车有最佳的动态性能环境安全性要求汽车乘员在各种驾驶环境下心理压力尽可能小的性能感觉安全性要求驾驶人在各种状况下能即使感知周边环境危险的性能操作安全性要求优化驾驶界面设计，使驾驶员操作简单容易汽车的主动安全包括什么？汽车的主动安全性可以分为行驶安全性、环境安全性、感觉安全性和操作安全性1.3汽车安全技术的主要内容车辆外部安全性主要针对行人等汽车外部人员的保护车辆外部安全性主要围绕事故发生后车身的变形状态和车身的外部形状为主来设计，例如保险杠、发动机舱盖。车辆内部安全性主要针对车内人员的保护车辆内部安全性主要围绕事故发生时车厢内的冲击范围和约束装置，以及事故发生后车内的生存空间、防火措施和乘员解救等因素来设计，例如汽车座椅、安全带和安全气囊等等。汽车的被动安全包括什么？汽车的主动安全性主要分为车辆外部安全性和车辆内部安全性1.4

汽车安全技术的发展20世纪60年代后汽车安全技术引起人们重视能量吸收式转向柱的出现以及安全带和广角后视镜等的推广推动了汽车安全性能的提高。20世纪90年代后汽车安全技术向电控化发展被动安全方面有气体放电前照灯和安全气囊的改善，主动安全方面主要成就是ESP的出现使用。21世纪开始汽车安全技术向智能化发展被动安全方面出现了自适应碰撞车身及智能约束系统，主动安全方面有安全预警系统的广泛使用。汽车安全技术的发展历史汽车安全技术的发展1.4汽车安全技术的发展主被动安全技术向着一体化发展集主被动于一体的综合安全技术成为未来汽车安全技术的发展方向。综合安全技术根据碰撞的风险，各个阶段通过不同系统完成安全控制，并融合各个系统优点使交通事故伤亡最小化。未来汽车安全技术向着智能化、人性化发展随着各种技术在汽车上的不断应用，汽车正在向着智能化、网联化发展，同时综合安全技术也出现了质的飞跃。车与车、车与路以及车与人之间信息交换也在不断增加，汽车安全技术也在向着智能化、人性化发展。汽车安全技术的发展趋势汽车安全与法规

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汽车安全技术概述第2章

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汽车被动安全性第5章

汽车主动安全系统第6章

汽车被动安全性能试验第2章汽车安全技术法规与标准2.1汽车的法规与标准的关系2.2世界各国汽车安全技术的法规与特点2.3各国汽车安全性技术法规或标准对比2.1汽车技术法规与标准的关系定义不同标准是为了在既定范围内获得最佳秩序，促进共同效益，对现实问题或潜在问题确立共同使用和重复使用的条款以及编制、发布和应用文件的活动。技术法规是指规定技术要求的法规，可以引用标准、技术规范或者实施规程的全部或部分内容。制定的目的不同标准是为满足产业活动的需要，针对共同和重复应用的实际或潜在的问题提出的是为在一定范围内求得最佳秩序而制定的。技术法规是为政府法制化的行政管理活动服务的。汽车技术与法规的不同点2.1汽车技术法规与标准的关系制定、批准和采用的机构不同标准的制定、批准和采用是由一个公认机构负责的，不是政府职能。技术法规方面的工作是由政府直接负责的，严格的说是政府职能，由政府某一个权威机构具体管理。约束力不同标准仅在其承认的范围内有约束力，其约束力为一种自觉承担义务性质的约束力，而没有法律意义上的约束力。技术法规是法律直接派生的产物，是法律的配套文件，是政府为贯彻法律的原则通关一定形式的立法程序制订的的行政管理规则。汽车技术与法规的不同点2.1汽车技术法规与标准的关系体系构成不同标准体系的构成是国际标准、区域标准、国家标准、团体标准和企业标准。技术法规体系的构成是区域技术法规、中央政府的技术法规和地方政府的技术法规。内容构成不同标准一般只包括“纯”技术的内容，而技术法规除了技术的内容外，一定还包括为满足管理需要而由行政部门制定的行政规则，如内容中包括有便于法规贯彻执行而设置的管理程序和违反时的制裁措施等。汽车技术与法规的不同点2.1汽车技术法规与标准的关系汽车技术与法规的不同点2.1汽车技术法规与标准的关系汽车法规的分类世界上主要的汽车法规有美国汽车法规、欧洲汽车法规和日本汽车法规美国主要汽车安全法规在管理汽车安全法律方面，美国依据《国家交通及机动车安全法》制定了美国联邦汽车安全法规（简称FMVSS）。在汽车污染物控制方面，美国依据《清洁空气法》和《噪声控制法》制定了40号联邦法规。在汽车节约燃料方面，美国依据《机动车情报和成本违约法》和《能源特许法案》制定了10号联邦法规。2.1汽车技术法规与标准的关系汽车法规的分类世界上主要的汽车法规有美国汽车法规、欧洲汽车法规和日本汽车法规日本主要汽车安全法规在管理汽车安全法律方面，日本依据《道路运输车辆法》制定了日本道路运输车辆安全标准。在汽车污染物控制方面，日本依据《大气污染控制法》和《噪声限制法》制定了日本道路运输车辆安全标准第30条和第31条。在汽车节约燃料方面，日本依据《道路运输车辆法》和《能源合理运用法》制定TRIAS-31系列测试试验。2.1汽车技术法规与标准的关系汽车法规的分类世界上主要的汽车法规有美国汽车法规、欧洲汽车法规和日本汽车法规欧洲主要汽车安全法规在管理汽车安全法律方面和汽车污染物控制方面，欧洲依据《日内瓦协议》和《罗马条约》施行联合国欧洲经济委员会安全法规和欧洲经济共同体安全指令。在汽车节约燃料方面，欧洲依据《日内瓦协议》和《罗马条约》制定了ECER83和ECER84法令。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目美国汽车技术法规体系美国汽车安全法规（简称FMVSS），是在美国《国家交通及机动车安全法》的授权下，由美国运输部、国家安全管理局制订的与机动车辆结构及性能有关的机动车安全法规。美国汽车安全法规的制定程序美国汽车安全技术法规可由政府各部门、各社会团体和组织、各企业或任何一个普通公民提出，在提案被国家公路安全管理局采纳后，即开始法规的制定程序。美国安全技术法规制定流程如右图所示。美国安全技术法规制定流程2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目美国汽车技术法规体系美国的汽车主动安全技术法规美国联邦汽车安全法规（简称FMVSS）共64项分5大类，其中有关主动安全的有28项。美国主动安全法规是为了防止撞车等一些不安全事故的发生，对汽车安全行驶的条件加以规定。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目美国汽车技术法规体系美国的汽车被动安全技术法规美国联邦汽车安全法规（简称FMVSS）中，包含被动安全的有25项，大多是有关车窗、座椅、安全带和车门车锁等物体的法规。美国被动安全法规主要针对撞车时的保护加以规定，保证乘客的伤亡最小。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目美国汽车技术法规体系美国汽车一般安全技术法规美国联邦汽车安全法规（简称FMVSS）中，包含一般安全法规的有8项，其中汽车防火安全法规有5项，汽车运载人员和物品保护法规有3项。美国一般安全法规主要是防止撞车后发生灾害性事故而制定的法规。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目美国汽车技术法规体系美国新能源车法规及标准美国在1990年颁布的《清洁空气修正案》中规定不满足空气标准的地区必须使用新能源车，美国汽车工程师协会（简称SAE）制定了相关新能源车有关标准。美国新能源车法规及标准2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目美国汽车技术法规体系美国智能网联法规及标准2017年，美国首次在联邦层面对自动驾驶汽车进行立法，通过了《自动驾驶法案》，美国汽车工程师协会与电气与电子工程师协会等等均制定了智能网联车相关标准，如图为美国汽车工程师协会制定的标准。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目欧洲汽车技术法规体系欧洲各国除了有自己国家的法规之外，主要有两个地区性的法规，一是联合国经济委员会（简称ECE）制定的，二是欧洲经济共同体（EEC）制定的ECE汽车技术法规联合国欧洲经济委员会（即ECE）共21个欧洲国家于1958年在日内瓦签订了《关于采用统一条件批准机动车辆和零部件并互相承认批准的协定书》，根据这个协定ECE缔约国制定了一套统一的法规。ECE法规制定流程ECE法规是由欧洲经济委员会下属的道路运输工作组的车辆结构专家组(WP26)负责起草，WP26下共分六个专家组：一般安全性规定专家组(简称GRSG)、被动安全性专家组(简称GRSP)、污染与能源专家组(简称GRPE)、灯光及光信号专家组(简称GRE)、噪声专家组(简称GRB)、制动及底盘专家组(简称GRRF)。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目欧洲汽车技术法规体系ECE汽车技术法规ECE法规自颁布以来共161条，其中与汽车相关法规有130条，其中安全法规共113条。这些法规中有62条主动安全法规和31条被动安全法规。ECE法规非常注重灯光和信号装置安全性，现行的ECE法规如下各表。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目欧洲汽车技术法规体系ECE汽车技术法规ECE法规一览表ECE法规一览表续表1ECE法规一览表续表22.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目欧洲汽车技术法规体系欧洲各国除了有自己国家的法规之外，主要有两个地区性的法规，一是联合国经济委员会（简称ECE）制定的，二是欧洲经济共同体（EEC）制定的EEC汽车技术指令EEC汽车技术指令是欧洲经济共同体共12个欧洲国家，经协商并经过多次讨论决定的。原EEC组织现称欧洲联盟简称欧盟（EU），原欧洲经济共同体汽车指令（EEC指令）现在一般称为欧洲欧洲共同体汽车技术指令（EC指令）。EEC汽车技术指令的构成特点EEC指令一经下达就要在共同体成员国内强制执行并优先于本国法规，所以，EEC指令在成员国内是强制性的，而ECE法规在成员国内则是选择性的。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目欧洲汽车技术法规体系汽车安全框架性技术法规（EU）欧盟议会和理事法规（EU）2019/2144“就一般安全性以及车辆乘员和易受伤害道路使用者的保护对机动车辆及其挂车和此类车辆的系统、部件和独立技术单元型式批准要求”代替了原有欧盟汽车安全框架性技术法规（EC）661/2009。现行的（EU）2019/2144的部分法令见右图。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目欧洲汽车技术法规体系欧洲新能源车法规及标准欧洲的新能源汽车标准由欧洲电工标准化委员会（CENELEC）和欧洲标准化委员会（CEN）以及它们的联合机构CENELEC/CEN制定，如右表所示。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目欧洲汽车技术法规体系欧洲智能网联法规及标准2018年，联合国世界车辆法规协调论坛（WP.29)成立了新的自动驾驶车辆工作组（GRVA）对智能网联汽车管理进行规范，ECE制订了一系列有关的法规，CEN制定了有关标准。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目日本汽车技术法规体系日本的汽车技术法规体系与欧盟和美国的技术法规体系不同，其构成比较复杂。日本国土交通省根据《道路车辆法》的授权，以省令形式发布日本汽车安全和环保方面的基本技术法规。日本道路运输车辆安全标准日本早在1951年起就根据《道路运输车辆法》制定了道路运输车辆安全标准，后经50多次修订，至今仍在执行。安全标准属于法规命令，不同于一般的工业标准，各汽车制造厂所生产的汽车若符合此标准，则政府将发放安全合格证书并定期进行检查。日本技术法规制定流程图如右图。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目日本汽车技术法规体系日本道路车辆安全标准及型式试验方法日本现行机动车结构和装置技术标准日本汽车技术法规的制订、修订与美国比较类似，也是通过向社会公开法规的制订与修订内容，进而来广泛地征集社会各界的意见。现行日本道路车辆安全标准及型式试验方法如表。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目日本汽车技术法规体系日本道路车辆安全标准及型式试验方法日本现在发布的道路车辆安全标准中有关汽车安全和排放标准的有92条，44条主动安全标准和25条被动安全标准，其中被动安全标准中含1条防火安全标准。现行日本道路车辆安全标准及型式试验方法如下。日本现行道路车辆试验规程日本现行道路车辆试验规程续表2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目日本汽车技术法规体系日本智能网联车安全法规与标准2020年，日本颁布了《道路运输车辆法》修正案，首先在安全保护标准适用装置中追加自动行驶装置，其次将车辆的检修方面将自动运行装置纳入其中，最后允许改变汽车自动运行装置的软件程序来改造车辆。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目欧、美、日汽车技术法规体系的特点三大技术法规体系都是由管理法规和技术法规组成管理法规主要涉及政府如何对汽车产品进行管理技术法规主要围绕如何控制汽车对社会危害而制定相关要求在这三大体系中，美日两大体系比较接近，差别不大，而欧美体系差别较大2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目GTR汽车技术法规体系GTR汽车技术法规体系内容世界车辆法规协调论坛（WP29）下设有6个附属工作组:一般安全性工作组(GRSG)、被动安全性工作组(GRSP)、污染与能源工作组(GRPE)、照明及光信号工作组(GRE)、噪声和轮胎工作组(GRPB)、自动驾驶和网联车辆工作组(GRVA)，以及40多个非正式工作组。2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目中国汽车技术法规体系中国以欧洲ECE法规为基础，确立了自己的汽车强制性国家标准体系中国汽车标准和法规体系中国的汽车标准分为国家标准（GB）、行业标准（QC）、地方标准和企业标准。我国汽车国家标准体系是由强制性标准体系和推荐性标准体系组成的。在汽车行业，涉及汽车安全、排放、节能、防盗等方面的要求及配套的方法为强制性标准的范畴，其余则为推荐性标准的范畴。中国汽车、摩托车强制性标准体系的构成2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目中国汽车技术法规体系汽车强制性安全标准自1993年我国发布第一批强制性标准以来，现在有关汽车安全方面的强制标准共有101项(不包含与摩托车相关标准)，其中包括29项主动安全标准、32项被动安全标准、38项一般安全标准、15项环保与节能标准。部分强制性安全标准如右图。中国汽车强制性被动安全标准中国汽车强制性主动安全标准中国汽车强制性一般安全标准2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目中国汽车技术法规体系中国新能源车安全法规与标准我国新能源汽车相关技术由电动车辆标准化分技术委员会（SAC/TC114/SC27）等负责电动车辆等专业领域标准化工作。相关的国家强制性标准有《电动汽车规范要求》（GB18384）、《电动客车安全要求》（GB38032）等标准。中国新能源车安全法规与标准中国新能源车辆电池及基础设施安全法规与标准2.2世界各国汽车安全技术法规特点及项目中国汽车技术法规体系中国智能网联车安全法规与标准2018年我国成立了全国汽车标准化委员会智能网联汽车分技术委员会（SAC/TC114/SC34），负责规范我国自动驾驶汽车标准，相关标准大多为推荐性标准。中国智能网联车安全法规与标准2.3各国汽车安全性技术法规或标准对比汽车主动安全性技术法规或标准主要项目对比汽车主动安全性技术法规或标准主要项目对比欧美日汽车安全技术法规已经形成完整的体系，其中有关主动安全的的法规分别为28项、66项和44项，中国有关主动安全的法规有29项，现关于主动安全的法规或标准中，各国对制动性能的要求如表所示。2.3各国汽车安全性技术法规或标准对比汽车被动安全性技术法规或标准主要项目对比汽车安全带法规及标准对比各国安全带织带及带扣锁标准对比各国安全带紧急锁止式卷收器标准对比各国安全带总成标准对比2.3各国汽车安全性技术法规或标准对比汽车被动安全性技术法规或标准主要项目对比汽车乘员碰撞保护法规及标准对比各国汽车乘员碰撞保护要求2.3各国汽车安全性技术法规或标准对比汽车防火安全法规或标准主要项目对比汽车碰撞时燃油泄漏对比汽车燃油箱法规或标准对比各国汽车碰撞时燃油泄漏要求各国汽车燃油箱要求2.3各国汽车安全性技术法规或标准对比汽车防火安全法规或标准主要项目对比电动汽车安全标准对比电动汽车人员防护标准对比电动汽车功能安全标准对比电动汽车蓄电池标准对比汽车安全与法规

（第3版）Contents第1章

汽车安全技术概述第2章

汽车安全技术法规与标准第3章

汽车主动安全性第4章

汽车被动安全性第5章

汽车主动安全系统第6章

汽车被动安全性能试验第3章汽车主动安全性3.1概述3.2行驶安全性3.3环境安全性3.4

感觉安全性3.5操纵安全性3.1概述汽车的主动安全性是汽车安全性研究中非常重要的内容，是指事故将要发生时操纵制动或转向系来防止事故发生的能力，以及汽车正常行驶时保证其良好的动力性、操纵稳定性、驾驶舒适性。汽车主动安全性概述汽车主动安全性分四个方面：行驶安全性、环境安全性、感觉安全性和操纵安全性3.1概述行驶安全性要求汽车有最佳的动态性能环境安全性要求汽车乘员在各种驾驶环境下心理压力尽可能小的性能感觉安全性要求驾驶人在各种状况下能即使感知周边环境危险的性能操作安全性要求优化驾驶界面设计，使驾驶员操作简单容易汽车主动安全性概述3.1概述汽车主动安全性概述汽车交通事故统计由于汽车制动性能较差导致出现的严重后轴侧滑或制动跑偏而发生的交通事故占交通事故总数的35%左右。提高汽车的主动安全性，对于预防交通事故的发生具有积极的意义。操纵稳定性与感觉安全性有较大关系的汽车照明和驾驶人的视野等都直接影响汽车交通事故的发生率。3.2行驶安全性动力性是指车辆所受纵向外力所能达到的最高平均行驶速度通过性是指描述汽车在一定的载质量下，能以足够高的平均车速通过各种坏路或无路路段制动安全性是指汽车制动过程中的安全性能操纵稳定性指汽车在行驶过程中抵抗各种干扰，遵循驾驶人给定方向稳定行驶的能力汽车的行驶安全性概述汽车的行驶安全性要求汽车有良好的动力性、通过性、制动安全性、操纵稳定性等3.2行驶安全性汽车的动力性包括三个评定指标：汽车的最高车速、汽车的加速时间、汽车的最大爬坡度汽车的最高车速指在水平良好的直线道路上汽车能达到的最高行驶稳定车速。汽车的加速时间表示汽车加速能力，常用原地起步加速时间与超车加速时间表示。汽车的最大爬坡度指满载时汽车在良好路面上以一档行驶能够爬上的最大坡度。汽车的动力性3.2行驶安全性汽车的通过性是描述汽车通过能力的性能，也称汽车的越野性能根据地面对汽车通过性的影响，分为几何通过性和支承通过性。影响汽车几何通过性的参数有，最小离地间隙、接近角、离去角和纵向通过角。汽车的通过性接近角γ1

纵向通过角β

离去角γ2

最小离地间隙h

3.2行驶安全性汽车的制动安全性汽车的制动安全性有三个评价指标：制动效能、制动时的方向稳定性和制动效能的恒定性汽车制动效能的评价指标为制动减速度和制动距离制动距离是汽车以一定速度行驶时，从驾驶人踩制动踏板到汽车停止为止的距离制动距离的测定条件为平坦、良好、干燥的路面制动减速度与制动器制动力及附着力有关3.2行驶安全性汽车的制动安全性

3.2行驶安全性汽车的制动安全性

3.2行驶安全性汽车的制动安全性根据以上公式，车轮全部抱死的制动效果差于滚动压印制动效果我国针对各种车型的制动效能制定了标准，如表所示。3.2行驶安全性汽车的制动安全性制动效能的恒定性制动效能的恒定性分为制动效能的热稳定性和水稳定性。制动效能的热稳定性主要指制动器的抗热衰退性能。制动器的热衰退是指汽车高速制动或连续下长坡或短时间内反复制动，而引起制动器温度升高。制动器的热衰退与制动器摩擦副材料和结构形式有关。3.2行驶安全性汽车的制动安全性制动效能的恒定性GB12676-2014和GB21670-2008规定了车辆连续重复制动试验(I型试验)的试验条件：3.2行驶安全性汽车的制动安全性制动效能的方向稳定性指汽车在制动时，不发生跑偏、侧滑以及失去转向能力的性能。常用制动时汽车按给定轨迹行驶的能力来评价。影响制动方向稳定性的原因汽车的制动跑偏汽车的制动侧滑，尤其是后轴侧滑汽车前轮转向能力的丧失3.2行驶安全性汽车的制动安全性汽车的制动跑偏的原因汽车前后车轮，特别是前轴左右车轮制动器制动力不相等悬架装置与转向系统运动学上的不协调，如右图所示汽车质心位置的左右不对称3.2行驶安全性汽车的制动安全性汽车的制动侧滑汽车的制动侧滑指是指制动时汽车的某一轴或双轴发生横向移动的现象。影响制动侧滑的因素：路面附着系数车轮抱死及抱死顺序制动初速度载荷及载荷转移侧向力源3.2行驶安全性汽车的制动安全性

3.2行驶安全性汽车的制动安全性不同路面上的平均附着系数不同车速下的轮胎附着系数路面状况峰值附着系数φp滑动附着系数φh沥青或混凝土(干)0.8~0.90.75沥青(湿)0.5~0.70.45~0.6混凝土(湿)0.80.7砾石0.60.55土路(干)0.680.65土路(湿)0.550.4~0.5雪(压紧)0.20.15冰0.10.073.2行驶安全性汽车的制动安全性车轮抱死对汽车制动侧滑的影响当只有前轮抱死时，前轮的侧向附着力为零，无法进行转向操作；当前后轮全部抱死时，此时汽车全部失去操纵性和方向稳定性。我国对各种类型车辆的制动力分配有着严格的规定。3.2行驶安全性汽车的制动系统的分类行车制动系统用以使行驶中的汽车强制减速、停车或使汽车下长坡时保持一定的稳定车速的制动装置被称为行车制动系统，一般行车制动系统驱动机构多为双回路。我国法规规定行车制动系统驱动装置除使车轮制动外，还应保留一定剩余制动效能。汽车制动系统按其用途分为：行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统、辅助制动系统等。3.2行驶安全性汽车的制动系统的分类应急制动系统当行车制动系统失效时，实现车辆的减速或停车的制动装置被称为应急制动系统。应急制动系统可以不是独立的制动系统，其有三种形式:和行车制动相结合和驻车制动相结合，独立的应急制动系统。国家有关法规如下表。3.2行驶安全性汽车的制动系统的分类驻车制动系统用以使汽车可靠而无时间限制停驻在原地甚至斜坡的制动装置被称为驻车制动系统。除了在停车时使用外，还能在行车制动系统故障时用来紧急制动。驻车制动系统有关标准《商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法》规定：商用两轴车辆的驻车制动系统应能使满载车辆在坡度为18%的上、下坡道上保持静止，并且采用手控装置的控制力应小于600N，采用脚控装置的控制力应小于700N。3.2行驶安全性汽车的制动系统的分类辅助制动系统辅助制动系统是驾驶人直接或间接地操纵，特别是在下长坡时稳定和减低车辆的速度，以减轻行车制动系统制动负荷的制动系统，辅助制动系统有发动机辅助制动和缓行器等。发动机辅助制动发动机辅助制动分为发动机排气辅助制动、发动机减压辅助制动和发动机泄露辅助制动。3.2行驶安全性汽车的制动系统的分类缓速器缓速器目前主要有电涡流式缓速器和液力式缓速器。电涡流式缓速器是以磁电效应产生制动作用；液力式缓速器是利用叶轮搅动油液产生阻力形成制动力。两种缓速器的结构如下图所示。3.2行驶安全性汽车操纵稳定性汽车的操纵稳定性包含两个方面，一是操纵性，二是稳定性操纵性指汽车能确切的响应驾驶人指令的能力稳定性指汽车受到外界干扰后恢复原来状态的能力汽车的操纵性与稳定性互为联系，互为因果操纵稳定性是决定汽车安全的一个重要性能，被称为“汽车安全的生命线”3.2行驶安全性汽车操纵稳定性操纵稳定性的评价方法转向瞬态响应试验和稳态回转试验用于评价汽车角阶跃输入下的时域响应瞬态响应试验评价参量为响应时间、侧向加速度响应时间和横摆角速度波动的无阻尼圆频率等，稳态回转试验评价参量为汽车前后轴侧偏角差值和转向半径比等。转向回正试验用于评价汽车的转向回正能力回正试验的评价参量为残余横摆角及角速度、横摆角速度超调量、横摆角速度的总方差和响应稳定时间等。3.2行驶安全性汽车操纵稳定性操纵稳定性的评价方法转向轻便性试验用于评价转向盘轻便程度的特性评价转向轻便性的评价单位有转向盘最大作用力、转向盘作用功、转向盘摩擦力矩和转向盘摩擦力。蛇形试验主要是用于典型行驶工况性能的试验3.2行驶安全性汽车操纵稳定性操纵稳定性的评价方法3.2行驶安全性汽车操纵稳定性操纵稳定性的影响因素汽车总质量大小、转动惯量及轴荷分配轴距与轮距悬架装置的导向机构前轮定位参数轮胎的侧偏特性转向盘的力特性及转向系统的刚度车辆空气动力学特性其他特性，如车轮动平衡、路面摩擦系数等另外，汽车操纵稳定性还受到路面特性(如道路不平度、纵向和横向的坡度、左右车轮附着性能差异)、环境因素(如横向风)以及驾驶人操作技能等使用因素的影响。3.2行驶安全性汽车操纵稳定性轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性指的是侧偏力及回正力矩与侧偏角的关系：轮胎的侧偏角、侧偏力和回正力矩越大，汽车的操纵稳定性越好，三者关系如图3-13轮胎的侧偏特性与轮胎的结构参数有关系，比如子午线轮胎比斜交轮胎的侧偏刚度大3.2行驶安全性汽车操纵稳定性轮胎的侧偏特性轮胎的侧偏特性也受轮胎的扁平率的影响，扁平率越小，侧偏刚度越高随着轮胎的滚动速度的增大，侧偏力的最大值减小路面有薄水层时，滑水现象会影响汽车的侧偏特性，滑水现象的产生与车速、轮胎结构等有关轮胎的充气压力增大，轮胎的侧偏力越大，但是轮胎气压增加一定程度后，侧偏力不再增加3.2行驶安全性汽车操纵稳定性轴荷分配汽车的轴荷分配主要影响表现在汽车的稳态转向特性汽车的稳态转向特性分为不足转向、中性转向和过多转向表征稳态转向特性的参数稳定性因素K与汽车的侧向加速度如图所示轴荷分配要使汽车具有一定的不足转向特性，保证汽车的静态方向稳定性3.2行驶安全性汽车操纵稳定性

3.2行驶安全性汽车操纵稳定性

3.2行驶安全性汽车操纵稳定性前轮定位参数外倾角和前束角外倾角指车轮与垂直方向的夹角，前束角指车轮前方投影线与车辆行驶方向夹角。外倾角和前束角对操稳性的影响外倾角对于没有转向助力的汽车，可以提高低速大角度的回正性能。前束角可以抵消前束引起的侧向外力和外倾的推力，避免了轮胎磨损。3.2行驶安全性汽车操纵稳定性悬架装置的导向机构侧倾中心为通过左右车轮中心的垂直横断面上的一点，在该点向悬架施加横向作用力不会引起悬架的侧倾变形侧倾中心高度对车身侧倾角和左右轮荷转移有决定性的影响，侧倾中心高度随着悬架变化和导向机构位置变化而变化侧倾中心高度的变化会改变汽车的质心和汽车转弯时的侧倾力矩，侧倾中心高度越高侧倾力矩越小3.2行驶安全性汽车操纵稳定性悬架装置的导向机构侧倾角刚度侧倾角刚度指的是车辆侧倾时，单位车身转角下，悬架装置给车身总的弹性恢复力矩。对于悬架的侧倾角刚度，应保证汽车转弯行驶时车身侧倾角不能过大，通常在0.4g的横向加速度下，车身侧倾角应小于6°。侧倾角刚度对操稳性影响增加前悬架的侧倾角刚度有利于使汽车趋于不足转向，增加后悬架的侧倾角刚度有利于使汽车趋于过多转向。可以通过增加横向稳定杆增加汽车的侧倾刚度。3.2行驶安全性汽车操纵稳定性悬架装置的导向机构车轮定位参数的变化车轮相对车身上下跳动时，前轮定位参数和轮距会发生变化。为了获得理想的行驶特性，希望车轮跳动时轮距的变化量尽量小。车轮定位参数变化的影响主销后倾角变大，容易使前转向轮发生摆振；车轮外倾角变大，会影响汽车直线行驶的稳定性，同时还会使轮距变化及轮胎磨损加剧；汽车直线行驶时，若车轮跳动引起前束变化，将带来滚动阻力的增大、轮胎磨损增加和直线行驶能力的下降的不良后果。3.2行驶安全性汽车操纵稳定性悬架装置的导向机构侧倾转向在侧向力作用下车身发生侧倾，由车身侧倾所引起的前转向轮绕主销的转动、后轮绕垂直于地面轴线的转动称为侧倾转向。非独立悬架在发生侧倾时，由于导向机构的作用，会发生轴转向，下图为后轴转向对转向特性的影响。在设计中应该力图将转向车轮干涉转向量控制在最小。3.2行驶安全性汽车操纵稳定性转向盘力特性及转向系统的刚度转向盘的反作用力随汽车运动状况而变化的规律称为转向盘的力特性。转向盘的力特性取决于转向器传动比及变化规律、转向器效率、动力转向器的转向盘操作力特性。转向系统的刚度影响汽车的操纵稳定性，在一定转向盘转角下，转向系统刚度低，增大汽车的不足转向，反之则增大汽车的过多转向。3.2行驶安全性汽车操纵稳定性空气动力的影响空气动力通过两种途径影响汽车的操纵稳定性空气的侧向推力与横摆力矩直接作用于汽车车身上，使车辆产生侧向加速度和横摆角速度。由于空气动力的作用使车辆各车轮的负荷发生变化，从而轮胎的侧偏特性发生变化，间接的影响汽车操稳性。3.2行驶安全性安全轮胎技术轮胎的可靠性技术目前轮胎安全性技术主要有三种：一是采用有气密层和密封胶的现行防漏轮胎；二是轮胎跑气后尚能行驶一段距离的轮胎扎扁跑路系统；三是把轮胎、轮辋和支撑系统环统一考虑的泄气保用系统。下图为各种安全轮胎的统计结果。3.2行驶安全性安全轮胎技术防漏轮胎防漏轮胎从类型上可以分为无内胎防漏轮胎和有内胎防漏轮胎两种。无内胎防漏轮胎的特点使具有气密层、密封胶和特殊结构的胎圈，目前普遍用于轿车并逐渐应用于重型商业车。有内胎的防漏轮胎多使用双腔内胎，利用空气压缩填充物填堵来起到防漏的作用。3.2

行驶安全性安全轮胎技术轮胎扎扁跑路系统轮胎扎扁跑路系统是在轮胎内设置备用装置，在轮胎漏气后驾驶人可以操纵车上的充气系统不断给轮胎打气以维持行驶。泄气保用系统泄气保用系统指安全轮胎由轮胎、轮辋、支撑环和气压报警器等装置，形成完整的系统。具有泄气保用系统的轮胎在漏气时，胎侧也不会损伤，比一般轮胎具有更好的保用性。3.3环境安全性环境安全性环境安全性是使振动、噪声和各种气候条件加于汽车乘员的心理压力尽可能减小到最低程度，以减少行车中可能产生的不正确操作，从而减少交通事故发生的能力。车内气候条件主要受空气温度、湿度、车内空气流速和空气压力的影响。3.3环境安全性汽车的平顺性汽车平顺性汽车行驶平顺性指汽车在正常行驶过程中不会因为车身振动引起乘员不舒服，或货物损坏的性能。汽车平顺性的评价标准ISO263-1:1997(E)规定汽车平顺性评价方法包括基本评价方法和辅助评价方法。该标准规定了如图所示的人体坐姿受振模型。3.3环境安全性汽车的平顺性汽车平顺性的评价标准（IS02631-1:1997(E)）在进行舒适性评价时，它除了考虑座椅支承面处输入点3个方向的线振动，还考虑该点3个方向的角振动，以及座椅靠背和脚支承面两个输入点各3个方向的线振动、共3个输入点12个轴向的振动。下表给出加权振级与人主观感觉的关系。3.3环境安全性汽车振动与噪声发动机振动汽车发动机振动是发动机受其自身或来自地面的干扰，而在其支承上发生的振动。发动机悬置的设计应该能控制发动机激振力向底盘的传递，隔离振动。汽车传动系振动汽车传动系受到传动轴不平衡和发动机往复质量产生的惯性力、万向节安装角产生的力，容易产生振动。汽车传动系的振动在低频范围内影响乘员舒适性。汽车运动会引起汽车发动机振动、汽车传动系统扭转振动和弯曲振动、汽车前轮摆振、车架和车身振动等3.3环境安全性汽车振动与噪声汽车前轮摆振前轮摆振是指汽车在行驶过程中，前转向轮有时会发生绕其主销做周期性的角振动。前轮摆振由三种振动合成：横向振动，前轮绕主销的角振动和前桥绕汽车纵轴线的角振动。3.3环境安全性汽车振动与噪声汽车噪声根据汽车噪声对环境的影响将汽车噪声可以分为车内噪声和车外噪声。车内噪声指车内噪声是指车身外的汽车各部分噪声通过各种声学途径传入车内的那部分噪声，以及汽车各部分振动通过各种振动传送路径激发车身板件的结构振动向车身内辐射的噪声。车内噪声主要影响汽车的舒适性、驾驶人语言清晰度、驾驶人听觉、驾驶人在车内对车外各种声响识别能力等ꎬ从而影响汽车的环境安全性。3.3环境安全性汽车振动与噪声汽车噪声车外噪声指汽车各部分噪声辐射到车外空间的噪声。车外噪声主要影响车外道路两旁的声学环境。3.4

感觉安全性感觉安全性汽车感觉安全性是指在汽车上设有特有装备或考虑一定的特殊要求，如照明设备、声响报警装备、驾驶人的直接和间接视线，便于驾驶人能掌握汽车的运行状况和道路状况，做出正确判断以减少交通事故的能力。3.4

感觉安全性汽车照明设备汽车照明设备汽车照明设备为汽车行驶提供照明，为驾驶人提供必要信息以及对交通环境中的其他参加者发出信号。汽车照明设备的功能汽车照明装备分为车辆前端照明、车辆后端照明和车辆内部照明。车辆前端照明主要是照明前端道路，使驾驶人辨明前方交通状况。车辆后端照明根据气候条件打开并指示车辆位置。车辆内部照明在工作状态下为驾驶人提供必要信息，使驾驶人分心驾驶的可能性尽量小。3.4感觉安全性汽车照明设备汽车照明设备相关法规和标准世界汽车灯光就因前照灯近光光型被分成两大体系：