大型客车
在主动安全性方面,代表客车技术最前沿的欧盟(ECE)法规对大型客车设计的基本要求是:车身骨架有足够的强度,一旦发生交通事故(碰撞或侧翻)时,骨架变形后应保证留给乘客一定的生存空间,尽量减少乘客被挤伤或压伤;车内座位布置应留有一定宽度的过道及行走空间,便于乘客走向车门或安全出口;发动机舱内安装火灾报警器;要求制动系统应具备行车制动、驻车制动、应急制动及缓速器(或第四制动系统)四种系统。为了提高制动稳定性,应装备ABS、
ASR及广泛采用制动效能更高的盘式制动器;在行走系统上采用铝(镁)合金车轮及无内胎子午线轮胎以减少爆胎事故等。
在被动安全性方面,其基本要求是:采用安全玻璃,风窗玻璃采用夹层玻璃,即使发生事故时玻璃碎片因被胶片粘着而不会飞散打人;侧车窗应是铜化玻璃,破碎后成为无锐角的小碎片。车身上设有一定数量的安全出口(安全门、车顶安全窗或车侧窗),供乘客发生交通事故或火灾时迅速就近撤离客车。避免乘客座椅结构强度及座椅与车身的联接强度不足而导致座椅挤伤乘客,产生二次伤害;车门在应急状态下可以从车内手动打开;车内要配置灭火器材,内饰应软化无尖角,材料应具有阻燃性能等。这些技术和配置均可避免或减轻交通事故对乘客的二次伤害。
1.设计开发初期应考虑的内容
在产品开发初期,就应充分重视大型客车安全性。针对客车容易发生的事故,具体应考虑以下几个问题:①基本性能。客车的稳定性、制动性能、转向性能、机械结构强度等。②操纵性能和防止错误操作的警示。③安全保护装置和事故防止装置,保养维修时的安全措施。④安全监视报警装置和安全标识。⑤改善驾驶员视野。⑥防止火灾和轮胎气压过低。
2。主要安全配置设计
(1)制动系随着人们对汽车安全性能要求的不断提高,ABS逐渐成为汽车主动安全系统的一个标准件。目前欧、美汽车发达国家已将该系统普遍用于轿车、客车和重型载货车。目前,我国生产的绝大部分轿车均安装ABS系统,但是在客车上安装该系统的技术还刚刚起步。按照我国建设部CJ/T162?D2002《城市客车分等级技术要求与配置》中,大型客车超2级.超1级.高级都要装备ABS和缓速器;交通部JT/T325-2002《营运客车类型划分及等级评定》中大型客车、高三级、高二级、高一级必须安装ABS和缓速器,否则不予评定高等级。ABS的最大优点是制动时仍然能实现前轮转向,避开障碍物,避免发生车祸。ABS系统附加于原来的制动系统之上,即使发生故障不能工作,原来的普通制动系统仍能照常工作。经试验证明,在客车突然出现紧急情况时,驾驶员都会紧急制动,在短时间内大力踩下制动踏板;但是从开始制动到达到最大制动力需一定时间或者不能达到最大制动力,而且可能在初次碰撞平息后驾驶员会过早地松动制动踏板,这样很容易出现制动距离加长的现象。为解决这些问题,国外汽车上安装了辅助制动系统。辅助制动系统是使行驶中车辆(特别是下长坡车辆)速度减低或稳定在一定速度范围,但不是用以使车辆停驶的机构,辅助制动系统有发动机排气制动、电涡流缓速器、液力缓速器、永磁式缓速器等。
2.转向系
转向系统设计是大型客车底盘设计中很重要的环节之一。它不仅影响安全性、操纵舒适性和可靠性,而且还影响使用经济性。大型客车的转向系统结构复杂,涉及面广,对零部件的可靠性要求较高,也是大型客车底盘设计中难度大、技术含量较高的部分。汽车转向系统包括转向盘、转向柱、转向器、转向摇臂和转向横拉杆等。其中涉及到安全性的研究主要集中在转向柱和转向盘领域。
①转向柱的设计
通过对大量事故的调查发现,在正面碰撞发生时,客车前部变形往往会影响到转向系统,使转向柱和转向盘向驾驶员方向移动。这种运动是相当危险的,于是出现了安全转向柱的概念。在;中击力大于某一值时,安全转向柱结构会发生轴向压缩变形,从而减小对驾驶员的冲击。新型安全转向柱以小球式转向柱的出现为标志,并作为一种较成熟的技术一直沿用至今。其结构是在套筒之间放置几排小球,其直径稍大于放置空间。当转向柱轴向压缩时,金属球引起套筒的塑性变形,吸收能量。这种安全转向柱可以安装到不同的车型上,而整个转向系统的外形几乎无需作任何调整。通过小球位置的排列,可以加强转向柱纵向抗弯刚性,避免”弯曲”的出现,这在安全柱的设计中是十分重要的。
②转向盘的设计
近年来,通过大量的试验和事故分析,研究人员发现驾驶员的受伤程度与碰撞方向、碰撞严重程度、驾驶员与转向盘的位置对正程度以及身体各部位的不同承受能力有关。国外研究人员在对转向盘研究过程中提出“自对正转向盘”的概念,从一系列的台架试验中发现,自对正方向盘对驾驶员的保护性能相对最好。
(3)安全气囊的设计
客车正面碰撞安全气囊一般藏于转向盘内、副驾驶员正前方或车门内侧。如安装到转向盘内,则对转向盘的结构提出了新的要求,应优化考虑转向盘、转向柱的力学特性如何与安全气囊匹配,以及转向系统如何与安全带及座椅共同设计的问题。