福特汽车安全新技术之被动安全技术

www.qp110.com 来源：互联网作者：wl04qc1b 类别：品牌汽车维修时间：2006-12-10

    据美国公路交通安全署的估计，安全气囊自29世纪80年代应用以来，在美国已经挽救了数以万计的生命。
    福特汽车公司进一步扩展了被动安全性的思想。
    a)正在探索的发动机罩安全气囊是在初始碰撞中为行人提供保护的一种方式。这种气囊可为中等以上身材的成年人提供腿部和臀部保护，为矮小身材的成年人及儿童提供胸部和头部保护；
    b)前围安全气囊可在风窗底部提供二次保护，有助于减少在初始碰撞中被甩到车内壁上的行人头部受伤的危险；
    c)研究人员发现，尽管铝与钢具有不同的性质，但通过采用恰当的设计和工艺，可以达到与钢相同的抗撞性能，包括变形和参量吸收的程度。大型车辆减轻质量之后，在与较小型的汽车相撞时就会具有更好的相容性。
2.1 外部安全气囊
    福特汽车公司的行人安全车采用了两种可在碰撞中对行人进行保护的新颖的安全气囊。这两种气囊一个是发动机罩气囊；一个是前围安全气囊。两者配合使用可减少最常见的行人伤亡事故。
    发动机罩气囊在保险杠上方紧靠保险杠处开始展开。碰撞前由一个碰撞预警传感器激发，50-75ms内完成充气。充气后的安全气囊约有1371mm宽、558mm高、127mm厚。在前照灯之间的部位展开，由保险杠顶面向上伸展到发动机罩表面以上。气囊的折叠模式和断面设计保证了气囊展开时能与汽车前端的轮廓相合。
    格棚与发动机罩下部区域在没有气囊覆盖的情况下可能造成中等以上身材的成人和儿童胸部和头部受伤。
    发动机罩气囊保持充气状态时间可达数秒钟，而车内气囊保持充气状态的时间不超过100ms。
    发动机罩气囊还可在一种特殊形式的车与车碰撞中可为乘员提供保护。当汽车侧面受到另一部件撞击时，车内乘员的头部可能会被撞过来的汽车发动机罩碰伤。此时，发动机罩气囊就可以为这个危险的部位提供一个缓冲。
    前围气囊系统的作用是提供二次碰撞保护，防止乘员被甩到发动机罩上后头部被风窗底部碰伤。该系统包括两个气囊，各由汽车中心线向一侧的A立柱延伸，每个前围气囊宽约686mm，高约305mm，厚约127mm。气囊由传感器探测到行人与保险杠发生初始碰撞后触发。
    在行人翻到发动机罩上滚向风窗这段时间内，大约是100ms的时间，气囊将完成充气，充气之后，两个气囊沿风窗低部将左右A立柱之间的汽车整个宽度完全覆盖，不仅盖住了风窗玻璃底部，还盖住了刮水器摆轴与发动机罩支座等致命的“硬点”。不过，气囊不会完全封住驾驶员的视线。
    由于前围气囊所用的碰撞传感器比较简单，有望比发动机罩气囊更早投产。发动机罩气囊的碰撞预警探测相当复杂，正在进行广泛的研究，以确定启动两种气囊系统的最佳方式。
2.2 使用铝材，更轻的质量提供与钢材同样的结构强度
    福特P2000轻质铝样车的研制小组特地多做了几个底盘，以便进行碰撞试验，来验证安全性能否与预期相符。
    福特的工程师们通过长期试验证明，只要采用适当的设计和制造工艺，铝可与钢一样，能够满足联邦碰撞试验标准。
    新型P2000铝制汽车的工程分析表明，它能够达到其安全性目标。早期的1994型铝制汽车通过实际测试，证实可以满足所有安全性方面的要求。在正面碰撞试验中，按政府试验要求，以56km/h的车速正面与一个静止的刚性障壁相撞，结果表明，1994型铝制汽车的抗撞性能不亚于传统的钢制汽车，有些地方甚至优于传统的钢制汽车，完全超过了美国公路交通安全署的标准要求。
2.2.2 制造
    大批量生产铝制汽车要解决很多重大的问题。铝的质量强度比很高，但其延展性比钢差，也不能采用点焊或其它便于连接的传统的装配技术。
    铝材有多种合金型式。汽车设计人员可以针对具体应用选择最佳的材料。福特汽车公司的铝制汽车使用了多种铝合金来提供所需的抗撞性、抗凹陷性和易加工性。
    要开发一种适合大批量生产铝制汽车的装配技术还需要做进一步的细化工作。实际上至今为止，各汽车制造商都只是在小批量生产铝制汽车，有些铝制汽车采用了空间构架结构，这种结构不适于大批量生产。因此，未来铝制汽车的研究将集中在如何改进制造和装配技术上。福特汽车公司通过对一些有选择产品(如铝发动机罩)的长期试用，已证实铝有可能成为制造汽车车身、车架与结构件的一种安全材料。
2.3 美洲豹ARTS
    美洲豹全新的自适应约束技术系统(ARTS)利用一系列传感器来监测驾驶员座椅位置、安全带使用情况、前排乘员乘坐质量和位置以及发生碰撞时的碰撞烈度和碰撞力的方向等信息，再根据具体的碰撞特点对每个前排乘员气囊的展开进行调节。该系统可进一步减少由于气囊展开不当对乘员造成的伤害，特别是对于身材较小的前排乘员。
    其主要技术包括：
    a)座椅滑轨内的一个电子传感器负责测量驾驶员座椅的前后位置；驾驶员和前排乘员安全带带扣中的传感器负责监测乘员是否佩系了安全带；位于汽车前横梁和汽车侧面的碰撞传感器测量碰撞的烈度。对于前排乘客座椅，还设有一个质量传感器监测座位上是否有人；
    b)各传感器将信息传给系统的中央处理器，中央处理器控制安全带预紧的动作和双级前气囊的展开。可以在10ms之内做出反应；
    c)根据碰撞烈度和乘员数据，前气囊可以按高或低能量能展开；
    d)当乘客座椅上没有坐人时，乘客气囊将不展开，以节省修理费用；
    e)驾驶员气囊采用星形折叠方式折收以便径向展开，进一步减小距离转向盘较近的驾驶员的伤害；
    f)超声波传感器用于探测前排乘员准确的乘坐位置。如果前排乘员未处于正常的乘坐位置，将禁止相应气囊的展开，从而减少气囊造成的伤害。
2.4 儿童安全
    在汽车后搁板、顶棚或地板上设有固定点可用来固定上系带或拉带来限制儿童座椅的移动。
    一种先进的装接系统可以和标准的儿童座椅配合使用，使椅架能够快速可靠地挂接到汽车结构中的一个金属杆上。这套系统可以提供一个极其可靠和方便的刚性固定点。
    后向儿童安全座椅系统中的座椅的挂接和拆卸都十分方便。安全座椅架成为汽车结构的一部分，确保儿童座椅的装接不会出错。
    对于已经长大到无法使用幼儿座椅但尚不能舒服地使用成人腰肩式安全带的儿童，可采用垫高座椅，这样安全带的佩系更为合适。
2.5 防侧翻安全系统
    防侧翻安全系统利用先进的侧面气囊和传感器来防止乘员在翻倾事故中被甩出，这些侧面气囊将从顶棚展开，覆盖侧窗玻璃的大部分。当监测汽车侧倾率和加速度的传感器确认马上就要侧翻时，便触发此气囊，新的气囊技术使气囊可保持充气6s，以便在较长时间的翻倾中提供连续的保护，气囊可为前两排座椅的乘员提供覆盖保护。
2.6 AdvanceTrac系统
    AdvanceTrac系统可在恶劣的行驶条件下，或在驾驶员对道路情况判断错误的情况下提高汽车稳定性。该系统对驾驶员的操作(如转向、油门和制动)及相应的汽车响应(横摇、横向加速度车轮转速)进行监测，当探测到有失控的情况时，就按需要对一个或多个车轮施加制动来恢复控制。

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