汽车常识全面介绍 - 安全防护
 
索引:

-安全防护知识-
主动安全与被动安全~54F
主动安全─ABS防锁死刹车系统~55F
主动安全─TRC循迹防滑控制系统~56F
主动安全─EBD电子刹车力分配系统~57F
主动安全─BAS刹车辅助系统~58F
被动安全─SRS/Airbag气囊~59F
被动安全─WIL颈椎伤害缓和设计~60F

下面介绍安全防护知识

主动安全与被动安全

安全,是现代汽车学上最重要的议题。随着汽车对于人类生活的重要性日益的提高,汽车已成为每个现代人生活的一部份。而从第一辆汽车发明以来,车祸这个字亦成为人类生活的一部份。当车辆的性能越来越好、性能越来越高,让车祸所可能造成的风险代价亦越来越高。为了维持汽车消费者的安全,让其获得最佳的保障,安全设计已成为现代汽车设计之中最重要的一环,安全配备的成本,亦在汽车生产的比重之中越来越高。在数十年的发展之下,从底盘的设计、车体的打造,每一关键零组件的设计与安全,均已加入了安全的考量。

主动安全vs被动安全

在这个单元之中,将介绍主动安全与被动安全的各种配备与设计。一般的消费者往往为「主动」与「被动」两个字眼所迷惑。一般而言,主动安全与被动安全配备的区分,主要是以发生意外时的撞击做为区分。主动安全配备大略是指发生撞击之前所做动的辅助装置。这些装置在车辆接近失控时便会开始作动,以各种方式介入驾驶的动作,希望能利用机械及电子装置,保持车辆的操控状态,全力让驾驶人能够恢复对于车辆的控制,避免车祸意外的发生。

而所谓的被动安全装置,则是在车祸意外发生,车辆已经失控的状况之下,对于乘坐人员进行被动的保护作用,希望透过固定装置,让车室内的乘员,固定在安全的位置,并利用结构上的导引与溃缩,尽量吸收撞击的力量,确保车室内乘员的安全。

常见的ABS、VSC等驾驶上的辅助装置,便是属于主动安全配备;而安全带、气囊及笼型车体结构,便是被动安全配备与设计,在本单元之中都将一一为大家介绍。

安全驾驶最重要!!!

在此必须提醒所有的车友,主动安全配备与被动安全配备,在汽车行驶上都属于「辅助」装置,都是在车辆超越操控极限的情形之下,进行辅助的装置。装配这些辅助装置,并不能确保行车的绝对安全,仅能降低车祸意外发生的机率及伤害的程度。真正安全行车的关键,仍在于适当的保养,确保车辆机构的正常运作以及安全的驾驶行为。

主动安全─ABS防锁死刹车系统

ABS,是汽车主动安全辅助系统之中,最为大家所熟知的辅助系统,也是一般消费者最容易接触到的主动安全辅助系统。 ABS,是Antilock Brake System的缩写,中文的翻译全名为防锁死刹车系统。望文知义,在ABS的辅助之下,就能够防止车辆在刹车时发生锁死的现象,进而提升车辆的操控性能,增加行车的安全。

打滑失控=合力大于抓地力

一如大家所知道的,车辆行驶于地面上,靠的是车轮与地面之间的摩擦力,一般在汽车的领域内我们称之为抓地力。车轮与地面之前的抓地力是有限度的,因此如果作用在车轮上加速、转向、刹车等各种力量的合力超过车轮与地面之间的抓地力,车轮与地面将会由原本滚动的方式转成滑动的方式,并变得无法依方向盘的转向进行操控,发生失控打滑的状况。

意外状况正确处理方式:减速+闪躲

在驾驶车辆时,遇上前方有事故或是障碍物的状况是不可避免的。在驾驶人全力踏下刹车踏板的情形,虽然能够让刹车力大幅度的提升,让车辆有效的减速,但是刹车力过大的情形,便可能超过车轮与地面之间的抓地力,造成打滑失控的状况。而在失控的状况之下,车辆将依惯性方向前进,无法依驾驶对于方向盘的操作进行转向,无法进行闪躲的动作。除非车辆滑动的磨擦力以及阻力足以在障碍前将车辆停下,否则车辆将因惯性作用而撞上障碍物。

ABS避免锁死打滑

ABS便是为避免上述紧急刹车失控打滑现象所发明的。配置有ABS系统的车辆,会利用车轮的感知器,监测车轮是否发生锁死的状况。当车轮发生锁死状况时, ABS系统会介入刹车系统之下,释放刹车的压力,让被锁死的车轮刹车放开,让车轮恢复滚动,让车辆重新取得操控的能力,并再恢复刹车的压力,让车辆继续减速。如此反覆,以分时的概念,让车辆的刹车系统,不断的进行刹车─放开─刹车─放开的操作,让车辆在刹车的间断之间,保有操控的能力,让车辆能闪避障碍,避免事故的发生。

正确使用ABS

现代的ABS系统,在1秒钟之内均可以进行数次至十数次上述的动作,让车辆的滑动降至最低,以在维持良好的刹车效果的同时,维持车辆的操控及闪躲能力。在紧急刹车时,驾驶仅需以最快的速度踏下踏板,ABS便会适时的介入刹车的操作。当ABS系统作动时,刹车踏板将因为刹车系统内压力的反覆释放,而出现反震的现象。此为正常现象,驾驶人请勿惊慌,并继续以用力踏下踏板,维持ABS系统作动,以保有刹车与转向的力量。切勿因此放开踏板!若放开踏板将让车辆失去刹车的效果,增加危险。而由于人类踩放的速度无法与ABS系统作动速度相比,对于锁死打滑的反应亦不如ABS系统快速及敏感,因此在配置ABS的车辆上,也不要错误的以右脚进行点放,其刹车效果远远不如ABS,也增加人车的危险。

建议刚开始驾驶配置ABS车辆的驾驶人,在安全的环境下,尝试让ABS作动,了解启动ABS的方式并习惯ABS作动时的反震,并熟悉ABS作动下紧急刹车并闪躲的驾驶,以在遇见障碍时能正确地使用刹车系统,确保安全。

主动安全─TRC循迹防滑控制系统

TRC的英文全名为Traction Control System,中文翻译为循迹防滑控制系统。从名称可以知道,TRC系统的目的,是维持车辆行进的轨迹,让其符合车辆驾驶者的操控。

由于在现实世界之中,路面的状况并不如理论状况完美均匀,依道路铺面材料及使用状况,常会出现路面摩擦系数不同的状况;而在积砂、积水、结冰等路段,路面的摩擦系数的差异更是大。在这种情形之下,若车辆的左侧车轮与右侧车轮所处的路面状况不同,所能获得的抓地力亦不同,在加速的情形下,便可能造成抓地力较低的车轮打滑,驱动力降低,而状况较佳的路面抓地力较佳,驱动力较大,让车辆向抓地力较低的方向偏离原有的路线。

当这种现象出现时,侦测到车轮打滑的现象,TRC系统将会发送讯号给引擎控制电脑,降低引擎的输出,并控制刹车系统,让车轮不再打滑,让车辆回复正常方向,依循原有轨迹前进。

TRC系统能确实将动力传递至路面,避免打滑状况的发生,减少油料的无谓浪费及轮胎的磨耗。同时亦能让车辆更依照驾驶的意志行驶,提升行驶安全。

主动安全─EBD电子刹车力分配系统

在刹车的时候,车辆四个车轮的刹车卡钳均会作动,以将车辆停下。但由于路面状况会有变异,加上减速时车辆重心的转移,四个车轮与地面间的抓地力将有所不同。传统的刹车系统会平均将刹车总泵的力量分配至四个车轮。从上述可知,这样的分配并不符合刹车力的使用效益。 EBD系统便被发明以将刹车力做出最佳的应用。

EBD是Electronic Brake-Force Distribution的缩写,中文全名为电子刹车力分配系统。配置有EBD系统的车辆,会自动侦测各个车轮与地面将的抓地力状况,将刹车系统所产生的力量,适当地分配至四个车轮。在EBD系统的辅助之下,刹车力可以得到最佳的效率,使得刹车距离明显地缩短,并在刹车的时候保持车辆的平稳,提高行车的安全。而EBD系统在弯道之中进行刹车的操作亦具有维持车辆稳定的功能,增加弯道行驶的安全。

主动安全─BAS刹车辅助系统

与汽车产品对于人类生活的重要性与日俱增,驾驶汽车已成为普遍的行为,不论男女老少,均是汽车产品的主要使用者。传统的刹车系统,其设计是将驾驶施加于刹车踏板上的力道以固定的倍数放大。因此对于体力较弱的使用者而言,其可能面临刹车力道不足的问题,而若是在紧急的状况下,将可能造成事故的发生。而工程师便针对这个问题,开发出BAS(Brake Assist System)刹车力辅助系统,以工程技术,补足体力的不足,让驾驶均能产生足够的刹车力,预防意外。

BAS系统在车辆行驶的过程之中,会全时监测刹车踏板的动作。当感知器侦测到刹车踏板以极快的速度踏下,系统将其解释为驾驶人需要进行紧急刹车的动作,BAS系统便会在对刹车系统进行加压,使其产生最大的刹车力量,让车辆能有最佳的制动效果,以提高行车的安全。

被动安全─SRS/Airbag气囊

气囊,是大家所熟悉的被动安全配备。其英文正式名称为SRS(Supplement Restraint System)辅助约束系统,而依其结构亦常直接称呼为Airbag。

气囊是高强度的布囊,平时折叠扁平地收纳在车室装潢之中。当车辆发生撞击意外时,撞撃感知器侦测到意外发生后,便会启动气囊。气囊将会迅速的充气,做为乘员与车辆之间的缓冲体,避免因为撞击到车体的结构或是破损的玻璃等物品而受伤。而在达成缓冲效果之后,气囊的机构亦会迅速排气,以避免阻挡驾驶人的视线及救援工作的进行。

安全带的辅助

必须注意的时,气囊本身仅有缓冲的辅助效果,乘员最主要的安全防护,仍是靠安全带将身体固定在座椅上,方避免乘员飞出车外,并让各种被动安全设计生效,提供防护,避免发生更严重的伤害。这亦是气囊全名为辅助约束系统的原因。

气囊的设计,完全是做为安全带的辅助之用,仅能在安全带发生作用的情形下,预防更严重伤害的发生。单纯使用,并不能有保护的作用,乘员在上车时仍需正确使用安全带,方能预防伤害的发生。

为追求气囊充气的效率,现在气囊均配置有×××包,以引爆的方式,在短时间内产生大量的气体。由于引爆产生的能量极大,因此气囊炸开时会产生极大的冲击力量,对于人员可能会造成伤害。而以成人为设计标准的气囊,对于未成年的乘客更有致命的可能,因此未成年的乘员请搭乘于后座,以防万一。

被动安全─WIL颈椎伤害缓和设计

当汽车被后车追撞时,由于惯性的关系,车辆的乘员将会向后仰倒。但由于身体受到座椅椅背良好的支撑,后仰的状况将集中在头部。剧烈的撞击将可能造成颈椎的受损,进而可能造成乘员巨大的伤害。而Toyota车辆所使用的WIL设计,便是为减少此类伤害所设计的。

这类的伤害,由于受伤的方式类似软鞭鞭头的甩动,常称为甩鞭效应(Whiplash Effect),因此减少伤害的装置便称为WIL(Whiplash Injury Lessening,甩鞭伤害缓和)颈椎伤害缓和设计。 WIL的座椅,均是Toyota的工程师利用电脑系统进行模拟设计,并经过大量实车撞击检验,以找出来最适合、最安全的设计。在具有WIL设计的座椅,其座椅内的结构以及头枕的位置与角度,以减缓头部冲击与减少躯干部份向前加速效果的设计打造,以保护乘员宝贵而易受伤的颈部。