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汽车安全工程

中国水利水电出版社
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    本书是配合应用技术型高等教育的发展需要编写的。全书主要包括汽车安全工程概述、驾驶员特性与汽车安全性、汽车主动安全性、汽车主动安全系统、汽车安全辅助驾驶技术、汽车被动安全系统、汽车安全性能检测、汽车安全技术法规和汽车安全评价体系等九部分内容。

    本书为读者了解和学习现代汽车安全技术、安全评价体系、安全法规标准体系提供参考,可以作为高等院校汽车工程、交通运输工程、汽车服务工程等专业的教材使用,也可作为汽车设计和研究的科技人员、汽车服务工程人员、交通事故现场处理的交通警察和保险机构事故勘查人员的参考书。

    本书配有电子教案,读者可以到中国水利水电出版社或万水书苑网站免费下载,网址为:http://www.waterpub.com.cn/softdown/和http://www.wsbookshow.com。

    为配合应用技术型高等教育发展的需要,作者在查阅大量汽车安全方面技术资料的基础上编写了本书,对汽车安全工程作了系统的介绍,将近年来新研发出来的安全系统写入本书。

    本书为读者了解和学习现代汽车安全技术、安全评价体系、安全法规标准体系提供参考,可以作为高等院校汽车工程、交通运输工程、汽车服务工程等专业的教材使用,也可作为汽车设计和研究的科技人员、汽车服务工程人员、交通事故现场处理的交通警察和保险机构事故勘查人员的参考书。

    自汽车诞生,汽车安全问题随之出现。世界卫生组织2015年10月19日在日内瓦发布的《2015年全球道路安全现状报告》指出,尽管道路安全有所改善,但每年仍有约125万人死于道路交通事故。因此,加强道路交通系统和汽车安全的研究,预防交通事故是一个系统工程,需要全社会的共同关注。

    为配合应用技术型高等教育发展的需要,作者在查阅大量汽车安全方面技术资料的基础上编写了本书,对汽车安全工程作了系统的介绍,将近年来新研发出来的安全系统写入本书。本书共分9章,其中包括:汽车安全概述、驾驶员特性与汽车安全、汽车主动安全性、汽车主动安全系统、汽车安全辅助驾驶技术、汽车被动安全系统、汽车安全性能检测、汽车安全法规、汽车安全评价体系等。主动安全技术包括:防抱死制动系统(ABS)、电子控制制动系统(EBD)、驱动防滑系统(ASR)、车身稳定控制系统(ESP)、电控悬架系统、电控动力转向系统、四轮转向系统、定速巡航系统、照明系统等。安全辅助驾驶系统包括:车道偏离预警系统、汽车防碰撞系统、驾驶人行为与疲劳状态监测系统等。被动安全系统包括:安全带、安全气囊、安全车身结构、座椅系统等。汽车安全性能检测包括:汽车外观检测、汽车前照灯的检测、汽车车速表的检测、汽车制动性能的检测、车轮定位与侧滑量的检测、汽车安全碰撞试验等。汽车安全法规介绍了欧洲新车安全评价体系、中国新车评价体系、国内外汽车安全法规标准体系。

    本书作者都是来自一线的教师,结合多年从事汽车安全工程的教学经验编写了本书。本书为读者了解和学习现代汽车安全技术、安全评价体系、安全法规标准体系提供参考,可以作为高等院校汽车工程、交通运输工程、汽车服务工程等专业的教材使用,也可作为汽车设计和研究的科技人员、汽车服务工程人员、交通事故现场处理的交通警察和保险机构事故勘查人员的参考书。

    本书由郭荣春、曹凤萍担任主编,王刚、张竹林担任副主编。主要编写人员分工如下:张竹林编写了第1、9章,曹凤萍编写了第2、3、5章,郭荣春编写了第4、6章,王刚编写了第7、8章。参与本书编写工作的还有:周进、张华、尤斌、张宇、方敏、孙国强、谢兆聚、王云鹏、张亮、吴筱禹、刘康平、盛天宇、李春海、吴杰培等。

    在本书编写过程中,参考了大量国内外相关著作、资料,在此向有关编者和资料提供者表示诚挚的感谢。

    由于编者的水平有限,书中难免出现疏漏、错误和不足之处,希望广大读者不吝赐教,批评指正。

    编 者

    2015年5月

    第1章 汽车安全工程概述 1
    1.1 汽车安全问题概述 1
    1.1.1 汽车交通事故 1
    1.1.2 交通事故的历史和现状 2
    1.1.3 交通事故的原因及其预防 3
    1.2 汽车安全技术的主要内容 3
    1.3 汽车安全技术的发展 7
    本章小结 7
    第2章 驾驶员的特性与汽车安全 9
    2.1 驾驶员的个性特征与汽车安全 9
    2.1.1 驾驶员的性别差异 10
    2.1.2 驾驶员的年龄差异 10
    2.1.3 驾驶员的气质差异 11
    2.1.4 驾驶员的性格差异 13
    2.2 驾驶员的视认特性与汽车安全 13
    2.2.1 视力 14
    2.2.2 视野 15
    2.2.3 视觉适应 17
    2.2.4 眩目 17
    2.3 驾驶员的行为特性与汽车安全 18
    2.3.1 驾驶员的信息处理过程 18
    2.3.2 驾驶员的反应特性 19
    2.3.3 驾驶员的行为特性 20
    2.3.4 驾驶员的心理特性 21
    2.4 驾驶员酒后开车特性与汽车安全 24
    2.5 驾驶员驾驶疲劳特性与汽车安全 25
    2.5.1 驾驶疲劳的定义与分类 25
    2.5.2 驾驶疲劳的影响因素 25
    2.5.3 驾驶疲劳对行车安全的影响 27
    2.5.4 驾驶疲劳的预防 28
    本章小结 30
    第3章 汽车主动安全性 32
    3.1 概述 32
    3.2 汽车行驶安全性 33
    3.2.1 汽车动力性 33
    3.2.2 汽车制动性 34
    3.2.3 汽车操纵稳定性 42
    3.2.4 汽车通过性 47
    3.3 汽车感觉安全性 48
    3.3.1 汽车灯光 48
    3.3.2 汽车视野 51
    3.4 汽车操纵安全性 63
    3.4.1 汽车H点 63
    3.4.2 人的手脚运动和必需的空间 64
    3.4.3 影响手伸及界面的驾驶室尺寸 64
    3.4.4 典型操纵机构布置 65
    第4章 汽车主动安全系统 71
    4.1 概述 71
    4.2 制动防抱死系统(ABS) 72
    4.2.1 汽车ABS的分类 72
    4.2.2 ABS基本原理 75
    4.2.3 ABS优点 76
    4.2.4 ABS的组成与工作原理 77
    4.3 电子制动力分配系统 86
    4.3.1 EBD概述 86
    4.3.2 传统制动力分配方案 86
    4.3.3 EBD系统的作用 86
    4.3.4 EBD系统结构 86
    4.3.5 工作过程 88
    4.3.6 减速度传感器 88
    4.3.7 警告灯控制 89
    4.4 驱动防滑系统 90
    4.4.1 ASR基本工作原理 90
    4.4.2 ASR的组成 91
    4.4.3 ASR的控制方式 95
    4.4.4 ASR工作过程 96
    4.5 车辆稳定控制系统(ESP) 97
    4.5.1 ESP的作用 98
    4.5.2 组成部分 100
    4.5.3 工作原理 101
    4.6 电子控制式电动助力转向系统(EPS) 104
    4.6.1 电子控制式电动助力转向系统分类 105
    4.6.2 电子控制式电动助力转向系统组成 106
    4.6.3 电控电动助力转向系统的优点 110
    4.7 四轮转向 111
    4.8 电控悬架 115
    4.8.1 电子控制悬架的分类 115
    4.8.2 电控悬架的组成 116
    4.8.3 电控悬架的功能 120
    4.8.4 半主动悬架 121
    4.9 主动巡航控制系统 123
    4.9.1 自适应巡航控制系统的组成 124
    4.9.2 自适应巡航控制系统的工作原理 124
    4.9.3 ACC系统扩展功能及优点 125
    4.9.4 主动巡航控制系统功能局限 126
    4.10 汽车照明系统 126
    4.10.1 自适应转向大灯(AFS) 127
    4.10.2 侧向辅助照明系统 129
    4.10.3 LED大灯 129
    4.10.4 日间行车灯 130
    4.10.5 夜视系统 130
    本章小结 134
    第5章 汽车安全辅助驾驶技术 141
    5.1 概述 141
    5.1.1 汽车安全辅助驾驶技术的产生
    与发展 142
    5.1.2 汽车安全辅助驾驶技术的主要内容 143
    5.2 车道偏离预警系统 144
    5.2.1 车道偏离预警系统的组成和
    工作原理 144
    5.2.2 车道偏离预警系统的技术要求 146
    5.2.3 典型的车道偏离预警系统 147
    5.3 汽车防碰撞系统 150
    5.3.1 汽车安全车距预警系统 151
    5.3.2 行人防碰撞预警系统 155
    5.4 驾驶人行为与疲劳状态监测系统 157
    5.4.1 驾驶员行为与疲劳状态监测的
    工作原理 158
    5.4.2 驾驶员行为与疲劳状态监测方法 158
    5.4.3 典型系统 164
    本章小结 166
    第6章 汽车被动安全系统 168
    6.1 概述 168
    6.2 汽车座椅安全带 169
    6.2.1 座椅安全带的作用 169
    6.2.2 座椅安全带的分类 170
    6.2.3 安全带的组成及各部件作用 171
    6.2.4 安全带新技术—与气囊一体化
    安全带 175
    6.2.5 汽车座椅安全带的使用注意事项 176
    6.3 安全气囊 176
    6.3.1 安全气囊的作用 177
    6.3.2 对安全气囊的要求 177
    6.3.3 安全气囊的类型 177
    6.3.4 安全气囊触发因素 178
    6.3.5 安全气囊的组成 180
    6.3.6 SRS控制原理 187
    6.3.7 安全气囊的动作过程 187
    6.3.8 相应法规 189
    6.3.9 智能安全气囊 189
    6.4 轿车安全车身结构 191
    6.4.1 车身的变形特性 191
    6.4.2 车身结构安全设计 192
    6.4.3 高强度车身 195
    6.4.4 奥迪ASF技术 204
    6.5 汽车座椅系统 206
    6.5.1 汽车座椅系统概述 206
    6.5.2 安全头枕 210
    6.5.3 汽车头枕的正确使用 213
    6.5.4 儿童安全座椅 214
    6.6 汽车上的其他安全机构 218
    6.6.1 可溃缩的转向柱 218
    6.6.2 可溃缩踏板 218
    6.6.3 敞篷轿车翻滚保护系统 219
    6.6.4 安全内饰 220
    6.6.5 行人保护系统 221
    本章小结 223
    第7章 汽车安全性能检测 227
    7.1 机动车安全的一般要求 227
    7.2 汽车外观检测 230
    7.2.1 外观检测的重要性 230
    7.2.2 外观检测的主要内容 230
    7.3 汽车前照灯的检测 232
    7.3.1 前照灯的检测的必要性 232
    7.3.2 前照灯检测的要求 232
    7.3.3 前照灯的检测方法 233
    7.3.4 前照灯检测结果分析 235
    7.4 汽车车速表的检测 235
    7.4.1 车速表检测的必要性与有关法规 235
    7.4.2 车速表试验台的结构与测量原理 236
    7.4.3 车速表检测方法 237
    7.4.4 车速表诊断参数标准及结果分析 238
    7.5 汽车制动性能的检测 239
    7.5.1 制动性能检测的有关规定 239
    7.5.2 路试制动性能检验方法 239
    7.5.3 台试检验制动性能 239
    7.5.4 汽车车轮制动力的检测 240
    7.6 车轮定位与侧滑量的检测 243
    7.6.1 车轮定位参数 243
    7.6.2 汽车转向轮的侧滑 244
    7.6.3 四轮定位设备 245
    7.6.4 汽车车轮侧滑检测方法 246
    7.7 汽车安全碰撞试验 246
    7.7.1 正面碰撞试验 246
    7.7.2 侧面碰撞试验 248
    7.7.3 实车碰撞用主要设备的结构及
    工作原理 249
    7.7.4 假人及碰撞试验测量系统 253
    7.7.5 实车碰撞试验程序 255
    本章小结 256
    第8章 汽车安全技术法规 258
    8.1 汽车技术法规的内涵及特征 258
    8.1.1 汽车技术法规体系的内涵 258
    8.1.2 汽车技术法规体系的特征 259
    8.1.3 汽车技术法规与标准的关系 259
    8.2 欧、美、日汽车技术法规体系 261
    8.2.1 欧洲汽车技术法规体系 261
    8.2.2 美国汽车技术法规体系 269
    8.2.3 日本汽车技术法规体系 271
    8.3 中国汽车技术法规体系 272
    8.4 欧、美、日汽车技术法规体系的基本
    特点和全球技术法规协调 276
    8.5 汽车技术法规的发展趋势 277
    8.5.1 制定法规与税收优惠相结合 277
    8.5.2 提出更严格的技术法规标准 278
    8.5.3 新的法规性标准将成为未来汽车
    产业竞争的重要内容 278
    本章小结 279
    第9章 汽车安全评价体系 280
    9.1 概述 280
    9.2 欧洲新车安全评价规程 281
    9.2.1 机构 281
    9.2.2 评分项目 281
    9.3 中国新车安全评价规程 284
    9.3.1 机构 284
    9.3.2 评分项目 284
    本章小结 286
    参考文献 288
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