汽车轮胎寿命的影响因素及其延长措施 毕业论文.doc
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1、 毕业设计(论文)课题名称:汽车轮胎寿命的影响因素及其延长措施 系 别 交通学院 专 业 汽车检测与维修技术 班 级 汽修201004班 姓 名 学 号 指导教师 I摘要安全气囊是现代轿车上引人注目的新技术装置。汽车安全气囊系统的包括传感器总成、充气、折叠气囊、点火器、固态氮、警告灯等。当汽车受到前方一定角度内的高速碰撞时,装在车前端的碰撞传感器和装在汽车中部的安全传感器,就可以检测到车突然减速,并将这一信号在0.01秒之内速度传递给安全气囊系统的控制电脑。因此,确保汽车行驶的安全性,解决乘车人员的安全越来越受到人们的重视。而在汽车上装配安全气囊就是一种有效的解决方法。本文主要介绍安全气囊的作
2、用、安全气囊的类型、安全气囊的发展、系统主要部件、气囊在车内的应用、气囊系统的工作原理、使用注意参项、安全气囊的维护,诊断与检修等。关键词: 安全气囊 传感器 安全黄 冈 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文第一章 绪论安全气囊(Safe Air Bag)系统的全称是辅助防护系统(SupplementalRestraint System)或辅助防护安全气囊系统(Supplemental Restraint SafeAir Bag System),英文缩写为SRS。 安全气囊系统(SRS)是座椅安全带的辅助装置,只有在使用安全带的条件下,该系统才能充分发挥保护驾驶员和乘员的作用。当汽车发生碰撞
3、时,汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。次碰撞后,汽车速度将急剧变化,驾驶员和乘员就会受到惯性力的作用而向前运动,并与车内的方向盘、挡风玻璃或仪表台等构件发生碰撞,这种碰撞称为二次碰撞。为了减轻或避免驾驶员与乘员在二次碰撞中,遭受伤害,汽车上装备了座椅安全带和SRS 等被动保护装置。在车辆事故中,导致驾驶员和乘员遭受伤害的主要原因是二次碰撞。当汽车发生正面碰撞时,在惯性力的作用下,驾驶员面部或胸部可能与方向盘和挡风玻璃发生二次碰撞,前排乘员可能与仪表台发生二次碰撞,后排乘员可能与前排座椅发生二次碰撞;当汽车遭受侧面碰撞时,驾驶员和乘员可能与车门、车门玻璃或车门立柱发生二次碰撞。车速
4、越高,惯性力就越大,遭受伤害的程度也就越大。SRS 的功用是:当汽车遭受碰撞导致减速度急剧变化时,气囊迅速膨胀,在驾驶员、乘员与车内构件之间迅速铺垫一个气垫,利用气囊排气节流的阻尼作用来吸收人体惯性力产生的动能,从而减轻人体遭受伤害的程度。正面气囊的主要功用是保护驾驶员和乘员的面部与胸部,侧面气囊的主要功用是保护驾驶员和乘员的头部与腰部。1.1 国内研究现状我国对汽车安全气囊的研究起步较晚。上个世纪80年代末我国的一些汽车碰撞安全和军工专家才开始关注汽车安全气囊的研究和发展。 1黄 冈 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文随着世界汽车进军我国,我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机。1992
5、年,我过自行研制的FS-01安全气囊通过撞车试验。我国的政策法规也对我国汽车工业的发展提供了良好的发展空间。 在十多年的研究与发展过程中,国内许多大学与事业公司的研究与产品已初具基础,其中部分研究与技术已接近国际水平。清华大学的黄世霖等人在汽车碰撞实验研究中,系统地研究了多种国产汽车中安全气囊的匹配技术对汽车安全气囊的点火控制模拟、汽车碰撞的过程模拟和实验验证以及有关软件在汽车安全气囊系统设计中的应用等方面作了大量工作,对国内的汽车安全气囊研究具有重要的指导作用。 坐落在锦州经济技术开发区的锦恒公司是国内唯一一家具有自主知识产权的汽车安全气囊生产企业,其生产能力和所占市场份额在国内最大。锦恒公
6、司建有国内一流的研发中心,实验室通过了国家CNAL认证,具有正面碰撞、角度碰撞、柱撞、侧面撞等实车碰撞试验能力和台车试验能力。公司的主要碰撞、检测设备和组装生产线均由国外引进,技术装备水平国内领先。他们通过引进美国公司的安全气囊生产技术,开发出填补国内空白的机械式安全气囊产品;与一汽汽研所共同承担了国家“九五”汽车电子产品攻关计划,开发出具有独立知识产权的电子式安全气囊产品。目前,该公司共为国内20多个汽车生产厂家的30多个车型研发、配套安全气囊,已形成单班年产20万套安全气囊总成、120万只气囊、15万只饰盖的生产能力,是国内同行业中首家实现为整车配套的企业。今年,他们还与国际著名的安全气囊
7、供应商签订加工安全气囊零部件的协议,产品将走向欧洲、北美等国家。 2000年以来,我国安全气囊市场需求平均每年都有超过200%的速度在增长,到2004年我国安全气囊市场总配套量接近400万套。目前,国内生产安全气囊企业有近20家,2004年产量超过200万套,安全气囊的国产化率超过50%。国内安全企业的生产和配套市场基本上分外资企业和国产企业两大阵营。外资企业主要以Autoliv、Plast、Takawa、Mobis等为代表,国内80%以上的安全气囊由他们生产,外资企业占据着我国安全气囊的中高端配套市场。国产企业主要是以锦州锦恒、东方久乐、上海比亚迪等为代表,他们国内安全气囊的产量只占15%左
8、右,主要在一些国产化的经济型乘用车有所配套。我国安全气囊在经历安全气囊的进口高峰后,进口安全气囊的高速增长是势头已经跌落,2005年上半年已经出现进口负增长。目前,进口安全气囊在国内配套市场所占比重不到一半。2004年底开始,跨国安全气囊企业相继在中国投资气囊组件的生产,加强了安全气囊上游零部件本地化供应配套的能力。到2007年,我国80%以上的安全气囊组件将实现本地化生产。目前,我国安全气囊零部件ECU、气体发生器、气袋、布料的国内采购率只有5%左右,气囊组件配套还有很大的发展空间。1.2国外研究现状安全气囊的雏形是美国人Jhon.W.Hetrick发明的安全气垫。1952年Hetrick发
9、明了他自己之称为“汽车安全气垫”的装置,用来减轻急刹车或正面碰撞带来的严重伤害。这是一种纯机械装置。用于使气囊膨胀的压缩空气贮存在一个压力容器中,连接着弹簧的质量块用来感应汽车的减速度。随着世界汽车进军我国,我国的汽车工业迎来了前所未有的发展契机。1992年,我过自行研制的FS-01安全气囊通过撞车试验。我国的政策法规也对我国汽车工业的发展提供了良好的发展空间。 在十多年的研究与发展过程中,国内许多大学与事业公司的研究与产品已初具基础,其中部分研究与技术已接近国际水平。清华大学的黄世霖等人在汽车碰撞实验研究中,系统地研究了多种国产汽车中安全气囊的匹配技术对汽车安全气囊的点火控制模拟、汽车碰撞的
10、过程模拟和实验验证以及有关软件在汽车安全气囊系统设计中的应用等方面作了大量工作,对国内的汽车安全气囊研究具有重要的指导作用。 坐落在锦州经济技术开发区的锦恒公司是国内唯一一家具有自主知识产权的汽车安全气囊生产企业,其生产能力和所占市场份额在国内最大。锦恒公司建有国内一流的研发中心,实验室通过了国家CNAL认证,具有正面碰撞、角度碰撞、柱撞、侧面撞等实车碰撞试验能力和台车试验能力。公司的主要碰撞、检测设备和组装生产线均由国外引进,技术装备水平国内领先。他们通过引进美国公司的安全气囊生产技术,开发出填补国内空白的机械式安全气囊产品;与一汽汽研所共同承担了国家“九五”汽车电子产品攻关计划,开发出具有
11、独立知识产权的电子式安全气囊产品。目前,该公司共为国内20多个汽车生产厂家的30多个车型研发、配套安全气囊,已形成单班年产20万套安全气囊总成、120万只气囊、15万只饰盖的生产能力,是国内同行业中首家实现为整车配套的企业。今年,他们还与国际著名的安全气囊供应商签订加工安全气囊零部件的协议,产品将走向欧洲、北美等国家。 2000年以来,我国安全气囊市场需求平均每年都有超过200%的速度在增长,到2004年我国安全气囊市场总配套量接近400万套。目前,国内生产安全气囊企业有近20家,2004年产量超过200万套,安全气囊的国产化率超过50%。国内安全企业的生产和配套市场基本上分外资企业和国产企业
12、两大阵营。外资企业主要以Autoliv、Plast、Takawa、Mobis等为代表,国内80%以上的安全气囊由他们生产,外资企业占据着我国安全气囊的中高端配套市场。国产企业主要是以锦州锦恒、东方久乐、上海比亚迪等为代表,他们国内安全气囊的产量只占15%左右,主要在一些国产化的经济型乘用车有所配套。我国安全气囊在经历安全气囊的进口高峰后,进口安全气囊的高速增长是势头已经跌落,2005年上半年已经出现进口负增长。目前,进口安全气囊在国内配套市场所占比重不到一半。2004年底开始,跨国安全气囊企业相继在中国投资气囊组件的生产,加强了安全气囊上游零部件本地化供应配套的能力。到2007年,我国80%以
13、上的安全气囊组件将实现本地化生产。目前,我国安全气囊零部件ECU、气体发生器、气袋、布料的国内采购率只有5%左右,气囊组件配套还有很大的发展空间。1.3安全气囊的发展趋势随着科技的发展和人们对汽车安全重视程度的提高,汽车安全技术中的安全气囊技术近年来也发展得很快,智能化、多安全气囊是今后整体安全气囊系统发展的必然趋势。新的技术可以更好地识别乘客类型,采取不同的保护措施。系统采用重量、红外、超声波等传感器来判断乘客与仪表板远近、重量、身高等因素,进而在碰撞时判断是否点爆气囊、采用1 级点火还是多级点火、点爆力有多大,并与安全带形成总体控制。通过传感器,气囊系统还可以判断出车辆当前经历的碰撞形式,
14、是正面碰撞还是角度碰撞,侧面碰撞还是整车的翻滚运动,以便驱动车身不同位置的气囊,形成对乘客的最佳保护。网络技术的应用也是安全气囊系统的发展方向。在汽车网络中,有一种应用面比较窄,但是非常重要的网络即Safe-By-Wire。Safe-By-Wire 是专门用于汽车安全气囊系统的总线,Safe-By-Wire 技术旨在通过综合运用多个传感器和控制器来实现安全气囊系统的细微控制。Safe-By-Wire Plus 总线标准是由汽车电子供应商和部件供应商如飞利浦、德尔福等公司提出。与整车系统常用的CAN、FlexRay 等总线相比,Safe-By-Wire 的优势在于它是专门面向安全气囊系统的汽车L
15、AN接口标准。为了保证系统在汽车出事故时也不受破坏,Safe-By-Wire 中嵌入有多重保护功能。比如说,即使线路发生短路,安全气囊系统也不会因出错而起动。Safe-By-Wire 技术将会在汽车安全气囊系统中获得广泛的应用。4第二章 安全气囊的组成及工作原理2.1 汽车安全气囊的概述为了说明安全带和安全气囊在保护乘员方面的重要性,首先说明造成乘员伤害的原因。当汽车和障碍物之间发生碰撞事故时,汽车和障碍物之间的碰撞称为一次碰撞。一次碰撞的结果导致汽车速度急剧下降。例如,如果一辆汽车以50km/h的速度与一个固定不动的障碍物正面相撞,则汽车至完全停止所需时间大约0.1s。在这短暂的时间内,可发
16、生的事情却相当多:在碰撞的瞬间,前护杠停止运动,但汽车的其他部分仍以50kmh的速度前进。随着车辆前部逐渐损坏,汽车即开始吸收动能并减速;在碰撞过程中,当开始减速慢下来时,内部乘员则仍以原来的速度向前移动。于是就发生了乘员和方向盘、仪表板、风挡玻璃等之间的碰撞,造成了乘员的伤害。这种乘员和汽车内部结构之间的碰撞称为二次碰撞1、被动安全装置:用来减轻事故导致的伤害程度的装置,如安全气囊、安全带、护膝垫、两节或三节式转向柱。2、主动安全装置:车轮制动器、防抱死制动系统、刮水器与洗涤器、雷达车距控制与报警系统等。3、一次碰撞:汽车发生碰撞时,汽车与汽车或汽车与障碍物之间的碰撞。4、二次碰撞:一次碰撞
17、后,汽车速度将急剧变化,驾驶员和乘员就会受到惯性力的作用而向前运动,并与车内的转向盘、挡风玻璃或仪表台等构件发生碰撞,这种碰撞称为二次碰撞。在车辆事故中,导致驾驶员和乘员遭受伤害的主要原因是二次碰撞。注:安全气囊的作用就是要减小司乘人员在二次碰撞中的伤害程度.黄 冈 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文2-1安全气囊模块SDM2.2安全气囊的组成图2-2 安全气囊系统的组成和布置1-左前碰撞传感器 2-安全气囊警告灯 3-安全气囊组件 4-右前碰撞传感器5-安全气囊ECU 6-螺旋电缆 7-接线盒根据安装的位置及保护对象不同,主要分为:对驾驶员进行保护的驾驶员气囊,装在方向盘内,防止驾驶员与
18、转向盘、仪表板及前挡风玻璃发生碰撞;对前排乘员进行保护的乘员气囊,装在仪表板内,防止乘员与仪表板、前挡风玻璃发生碰撞;对车内乘员的头部进行保护的头部气囊,在车辆发生翻转或侧撞时,对乘员的头部加以保护;对车内乘员靠车门一面进行保护的侧气囊,在车辆发生翻转或侧时,对乘员的侧部加以保护,一般装在座椅靠背的侧面,对后排乘员进行保护的气囊,一般安装在前排座椅的靠背上后部或头枕内部,防止乘员与前排座椅发生碰撞。由于后排乘员受到的伤害程度较轻,后三种安全气囊一般只在高级轿车上使用。各型汽车SRS 采用控制部件的结构、数量和安装位置各有不同,但是其基本组成大致相同,主要由碰撞传感器安全气囊系统控制组件、安全气
19、囊组件、安全气囊系统指示灯四部分组成。SRS 一般设有34 只碰撞传感器,分别安装在车身前部和中部。如汽车前两翼子板内侧、两侧前照灯支架下面、发动机散热器(水箱)支架左、右两侧、左右仪表台下面和SRS ECU 内部等等。安全气囊系统控制组件通常称为SRS 电脑,简称SRS ECU,一般安装在换挡操作手柄前面或后面的装饰板内、后排座椅下面中部位置或后备箱内。当SRS ECU 内部装有碰撞传感器时,SRS ECU 应当安装在汽车纵向轴线上,以便该传感器准确检测碰撞信号。SRS ECU由备用电源电路、故障记忆电路、故障诊断与监测电路和点火引爆电路等组成。安全气囊组件又称为SRS 组件,由气囊、螺旋弹
20、簧(即螺旋线束)、气体发生器和点火器等组成。SRS 指示灯用于指示安全气囊系统的工作状态,当系统发生异常时,指示灯自动发亮报警。2.3安全气囊的形式除了上述供正面碰撞的保护安全气囊外,近年还开发出了供侧面碰撞保护用的侧安全气囊。安全气囊系统按保护面的不同,可分为供正面碰撞保护用的安全气囊系统和供侧面保护用的侧安全气囊系统, 此外,安全气囊还可按充气装置点火系统的形式、气囊数量和气囊传感器数量等3种方式来分类。1、按充气装置点火系统分(1)电子式(E型)(2)机械式(M型)2、按气囊数量分(1)1个:用于驾驶员(E型或M型)(2)2个:用于驾驶员和前座乘员(只有E型)(3)4个:用于驾驶员和前座
21、乘员的正面和侧面(只有E型)3、按气囊传感器数量分(只有E型)(1)1个:气囊传感器 (2)3个:一个中央气囊传感器和两个前气囊传感器E型、双气囊、3传感器M型、单气囊E型、单传感器、双气囊E型侧气囊图2-3 安全气囊的类型2.4安全气囊的工作原理当碰撞发生时,控制器根据传感器发出的加速度信号,识别和判断碰撞的强度,当碰撞强度达到设计条件时,引爆气囊的传感器迅速触动点火器引爆氮气固态粒子,形成迅速膨胀的气袋,以缓冲前排乘客所遭受的冲击力度,主要保护其头部不受伤害。当然不必紧张,传感器会自动计算所受到碰撞的强烈程度,不会因驾驶员操作不当、汽车遇到小的障碍或较轻的碰撞而导致气囊错误起爆。打开原则:
22、轻微的碰撞不会打开安全气囊。一般说来,只有在车辆正面一定角度范围内才是打开安全气囊的有效碰撞范围,后碰、侧碰、翻转都不会引发安全气囊打开。如:桑塔纳2000升级版在车身正面左右各30度以内受到重创时才会打开安全气囊。图2-4安全气囊的工作过程a)10ms时 b)40ms时 c)80ms时 d)110ms时安全气囊打开的必要条件:A、车速一般在50公里小时以上,但关键因素是碰撞发生时的加速度(在国家鉴定试验中,碰撞瞬时的加速度约为-40g;B、正面行驶;C、碰撞物体:刚性墙壁或障碍物;D、打开时间:在碰撞发生后的几十毫秒内。E、碰撞物体的刚性:车辆以50公里时速撞向墙壁和撞向沙堆的效果截然不同,
23、因此50公里小时只是相对速度,只有当实际碰撞满足条件时,安全气囊才会自动打开。需要强调的是,系好安全带是安全气囊发挥保护作用的一个重要条件。汽车安全气囊是20世纪汽车上的十大发明之一,但也曾因成本高、安全性能上不稳定而倍受争议。安全气囊的作用到底有多大?安全气囊是否是必要的?安全气囊是绝对安全的吗?1、对大多数汽车来说,安全气囊属被动安全装置,其是否作用不取决于驾驶乘坐者。(不同于安全带,乘坐者系上才有作用)。从实践上讲,安全气囊正是保护了那些没有系安全带的人或安全带不能保护的区域。 2、 由于气囊爆发是由一个气体发生器控制的,发生器内装有Sodium Azide ,其发生氧化反应,生成大量气
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