理论教育 未来汽车:安全性和舒适性极大提升

未来汽车:安全性和舒适性极大提升

时间:2023-08-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:通过对人体生理结构的研究,使座椅设计充分符合人体乘坐舒适性要求。根据人体的运动特点,研究汽车碰撞时对人体的合理保护,正确地确定安全带的铰接点位置和对人体的约束力,研究振动对乘坐舒适性的影响,研究乘客上下车的方便性,以确定车门的开口部位和尺寸。在汽车安全性方面,交通事故的频发也引起了各国政府部门的广泛注意。

未来汽车:安全性和舒适性极大提升

汽车的舒适性方面,人机工程学是20世纪50年代初迅速发展起来的一门新学科,其目的在于研究、解决工程技术设计与人体舒适性之间的关系。而汽车车身设计中的人体工程学,则是以人(驾驶人、乘客)为中心,从人的生理、心理和人体的运动特性出发,研究车身设计时,在室内机件布置和设备布置等各方面如何适应人的需要,创造出一个操纵方便、安全可靠、美观舒适的驾驶环境和乘坐环境,即设计一个最佳的人—车—环境系统。

汽车设计中的人机分析首先需要对人体各部尺寸进行测量、统计和分析,在进行室内布置设计时以此为依据来确定车内的有效空间以及各部件、各总成(座椅、仪表板、转向盘等)的布置位置和尺寸关系。通过对人体生理结构的研究,使座椅设计充分符合人体乘坐舒适性要求。根据对人体的操纵范围和操纵力的测定,确定各操纵装置的布置位置和作用力大小,使人体在操纵时自然、迅速、准确、轻便,以降低疲劳程度。通过对人眼的视觉特性、视野效果的研究、试验,校核驾驶人的信息系统,以保证驾驶人能获得正确的驾驶信息。根据人体的运动特点,研究汽车碰撞时对人体的合理保护,正确地确定安全带的铰接点位置和对人体的约束力,研究振动对乘坐舒适性的影响,研究乘客上下车的方便性,以确定车门的开口部位和尺寸。根据人体的生理要求,合理地确定和布置空调系统。研究人的心理特性和要求,设计一个舒适、美观、轻松的乘坐环境。

在汽车安全性方面,交通事故的频发也引起了各国政府部门的广泛注意。从主动安全性方面来说,最新技术配备到汽车上的安全系统大大地改善了汽车行驶的安全性,今天的汽车之所以能高速行驶是因为汽车即便在危险的行驶情况下,制动系统仍能将汽车迅速制动直至停车。在被动安全方面,研发了配置众多的被动安全设施。我国也已制订了强制性标准——《汽车侧面碰撞的乘员保护》和《汽车后碰撞燃油系统安全要求》,要求国内汽车厂家新上市车型必须达到强制性标准,才能列入国家发改委汽车产品公告,而在产在销车型如达不到“双碰”标准,则必须在2009年1月18日之前的“缓冲期”内达到标准,否则不得上市销售

图1-12所示为奔驰F800概念车。德国老牌汽车厂商梅赛德斯-奔驰在2010年3月2日的第80届日内瓦车展上展出了一款舒适、节能、豪华轿车F800。该车具有以下几大特点:

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图1-12 奔驰F800概念车

1.使用混合动力,环保、节油

奔驰F800概念车有汽油混合动力和氢动力技术两种不同的动力配备。

奔驰F800概念车的这套轻度混合动力系统采用3.5L涡轮增压缸内直喷V6发动机,在7G-Tronic七个前进档自动变速器与发动机之间加入一台输出电动机。锂电池组安装在后排座椅之下,油箱安装在座椅后方,以此控制重心高度和轴荷分配。奔驰F800汽油混合动力版概念车也配备了自动离合装置。当驾驶人松开加速踏板时,离合器将自动控制发动机与电动机之间的动力衔接。这种设计能够更有效地通过电动机发电,为锂电池组充电,此时的电动机充当发电机回收动能。奔驰表示在这套混合动力系统的帮助下,F800概念车能够在4.8s内从静止加速到100km/h,极速可达250km/h。百公里综合油耗仅为2.4L,每公里仅排放68g二氧化碳。这套混合动力系统也能提供纯电动行驶模式,最大续航里程达到30km,极速可达120km/h。

对于配备氢动力技术的F800,无疑比汽油混合动力更具吸引力。奔驰工程师将氢气储存罐放在F800概念车的车底中部,锂电池组放在后排座椅之后,后桥中央则放入一台输出电动机。奔驰表示F800氢动力版概念车能够在11.0s内从静止加速到100 km/h,极速被限定在180 km/h。奔驰F800概念车百公里消耗0.9kg氢气,续航里程为600km。(www.daowen.com)

2.装备预警安全系统PRE-SAFE360,行车更安全

奔驰的PRE-SAFE预警安全系统,也叫预安全防护系统。大部分交通意外,从发现状况到实际撞击,间隔有近1s的时间,而现有的安全系统,如安全气囊、安全带收紧装置,只需1ms即可起动。间隔的时间足以起动更安全的预防措施,保障乘客的安全。

PRE-SAFE预警安全系统通过ESP和BAS感应器来预知危险,并触发预防措施来保护驾驶人及乘客。行车中,由于转向过度或转向不足而产生打滑危险时,PRE-SAFE预警安全系统就会起动,例如驾驶人和前排乘客安全带被电动可回拉的安全收紧器拉紧。一旦撞击无法避免,该项功能可以确保在安全气囊起动前,前排人员坐姿处于最佳防护位置,从而使安全气囊发挥出更好的保护效果。并且,PRE-SAFE系统可预先将前排座椅恢复至理想状态:若座椅太靠前,PRE-SAFE系统将使其自动后移,若椅背倾角不适,系统也将其调整至最佳角度。这些措施均由座椅内藏的电动机带动机械装置完成。当车辆开始打滑时,活动天窗会自动关闭。危险过后,可回拉的安全带收紧器将恢复其原始设置,活动天窗也会重新打开。

PRE-SAFE 360系统是PRE-SAFE系统的增强版。它增加了防止追尾功能。系统通过雷达探测即将追尾的前车,通过电脑对制动系统施加额外制动力,从而防止追尾事故的发生。

3.装备交通堵塞辅助系统

交通堵塞辅助系统(Distronic Plus Traffic Jam Assistant)是奔驰PRE-SAFE系统的延伸设计,它可以在40km/h的堵车状态下,自动调整车辆的行驶方向,使车辆沿着车道的曲线行驶。

4.外观紧凑,造型前卫

在外形上,F800概念车整车基本线条设计就是一款典型的四门COUPE造型。在细节设计上,F800的车身折线交错很多,通过于此瓦格纳为F800勾勒出了突出的身材和光影丰富的车身切面,这样的设计完全不符合奔驰品牌一贯保守的大气与简洁,比如形似蛇眼的前照灯,横贯车尾的尾灯,遍布进气、散热口的细密散热片以及无B柱对开门、前卫的仪表和座椅设计等。

总之,未来汽车安全性和舒适性的发展是以更好地将空气动力学设计方案与乘坐舒适性恰当地予以结合,在充分考虑到以上两个关键问题的基础上,努力开发人体工程学领域的新技术,以设计、制造出更完美、更优秀的汽车为目标。总有一天,汽车驾驶室会形成带有优美曲线的“玻璃罩”。与之交相辉映的是具有优美几何形态的车体,透着浑圆和流线形风格。那时,除了清洁、强劲、节能的动力之外,汽车还将具有极高的安全性和舒适性,汽车色彩的喷涂也将在鲜艳中体现出柔和感和透明感,因而会格外使人赏心悦目。

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