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汽車安全裝置

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編輯次數: 7 次  更新時間: 2014-07-28 11:51:13
參考資料:
2014-2018年中國汽車安全裝置行業市場前瞻與投資預測分析報告

 汽車的安全裝置從動力性能和制動性能兩方面可以分為主動安全裝置和被動安全裝置。所謂主動安全裝置是指依靠動力性能和制動性能為避免交通事故發生而主動采取的裝置。如防抱死制動系統、車距報警裝置等等。而被動安全裝置是指事故發生時,使乘員所受到的沖撞減少到最低程度而采取的裝置。如防撞安全氣囊、安全帶、防沖擊車身等等。

汽車安全裝置行業定義及分類

汽車安全裝置行業定義

汽車的安全裝置從動力性能和制動性能兩方面可以分為主動安全裝置和被動安全裝置。所謂主動安全裝置是指依靠動力性能和制動性能為避免交通事故發生而主動采取的裝置。如防抱死制動系統、車距報警裝置等等。而被動安全裝置是指事故發生時,使乘員所受到的沖撞減少到最低程度而采取的裝置。如防撞安全氣囊、安全帶、防沖擊車身等等。

汽車安全裝置的發展歷史

汽車安全裝置隨著汽車誕生的那一天開始,就隨汽車的發展而發展。一部汽車如果沒有一定的安全性,那么任其擁有再強大的動力性、操控性,同樣沒有價值可言。

汽車安全裝置從剛開始簡單的剎車裝置,經過一百多年的發展,現在已經形成了一定的水平,汽車的安全性能已得到了一定的保證。現在的汽車安全裝置主要包括:制動系統、安全氣囊、電子制動力分配裝置(EBD)、防抱死系統(ABS)、電子差速(EDL)、防滑驅動系統(ASR)、帶制動輔助功能的電子穩定程序(ESP)、電子機械式駐車制動系統、側面防撞保護梁、三點式安全帶、電動調整的安全轉向柱、雙面鍍鋅鋼板車身、防盜系統、前后駐車報警系統等等。

汽車制動系統可以說是汽車最重要也最基本的一種安全裝置。一部停不下來的汽車是沒有安全性可言的,制動系統是汽車上用以使外界(主要是路面)在汽車某些部分(主要是車輪)施加一定的力,從而對其進行一定程度的強制制動的一系列專門裝置。

博世公司發明的ABS是汽車安全裝置發展史上的一個里程碑,ABS中文譯為"防鎖死剎車系統"。它相對于傳統的剎車裝置具有防滑、防鎖死等優點的汽車安全控制系統。ABS是常規剎車裝置基礎上的改進型技術,可分機械式和電子式兩種。現代汽車上大量安裝防抱死制動系統,ABS既有普通制動系統的制動功能,又能防止車輪鎖死,使汽車在制動狀態下仍能轉向,保證汽車的制動方向穩定性,防止產生側滑和跑偏,是目前汽車上最為先進、制動效果最佳的制動裝置。

安全氣囊是繼ABS防鎖死剎車系統之后的在汽車安裝置設計方面的另一杰作。汽車安全氣囊是一種被動安全系統裝置。汽車安全氣囊是在發生碰撞后,非常短的時間內,汽車的電子控制單元發出點火指令,氣體發生器起爆釋放氣體,氣袋啟動后沖破外殼從而形成一個袋體,使像前沖的乘員不至于撞到方向盤或者儀表板或者其他汽車零部件上。氣囊起爆后是一個袋體(就像一個充氣的氣球),能抵消很大一部分由于碰撞而對司乘人員向前的沖量和能量,從而達到保護作用。

汽車的安全裝置經過幾代人的努力,從最初的最簡單的機械剎車和安全帶到現在的安全氣囊以及ABS防鎖死剎車系統。可以說汽車安全裝置的一次次飛躍推動著汽車的發展一次又一次進入一個又一個新的高度,也使汽車的價值得到了進一步的提升。那么將來汽車的安全裝置將會是什么樣子,會向什么方向發展值得期待。

汽車安全裝置產品分類

1、汽車主動安全裝置

(1)盤式制動器

盤式制動器,顧名思義是取其形狀而得名。它由液壓控制,主要零部件有制動盤、分泵、制動鉗、油管等。制動盤用合金鋼來制造并固定在車輪上,隨車輪轉動。分泵固定在制動器的底板上固定不動,制動鉗上的兩個摩擦片分別裝在制動盤的兩側,分泵的活塞受油管輸送來的液壓作用,推動摩擦片壓向制動盤發生摩擦制動,動作起來就好像用鉗子鉗住旋轉中的盤子,迫使它停下來一樣。

盤式制動器散熱快、重量輕、構造簡單、調整方便。特別是高負載時耐高溫性能好,制動效果穩定,而且不怕泥水侵襲,在冬季和惡劣路況下行車,盤式制動比鼓式制動更容易在較短時間內令車停下來。有些盤式制動器的制動盤上還開了許多小孔,以加速通風散熱和提高制動效率。

(2)防抱死制動系統(ABS)

ABS是Anti-lock Braking System的縮寫。世界上最早的ABS系統是首先在飛機上應用的,后來又成為高級轎車的標準配備,現在則大多數轎車上都裝有ABS。眾所周知,剎車時不能一腳踩死,而應分步剎車,一踩一松,直至汽車停下,但遇到急剎車時,常需要汽車緊急停下來,很想一腳到底就把車停下來,這時由于車輪容易發生抱死不轉動,從而使汽車發生危險狀況,比如前輪抱死引起汽車失去轉彎能力,后輪抱死容易發生甩尾事故等等。安裝ABS就是為了解決剎車時車輪抱死這個問題的,裝有ABS的汽車,能有效控制車輪保持在轉動狀態而不會抱死不轉,從而大大提高了剎車時汽車的穩定性及較差路面條件下的汽車制動性能。ABS是通過安裝在各車輪或傳動軸上的轉速傳感器等不斷檢測各車輪的轉速,有計算機計算出車輪滑移率(由滑移率來了解汽車車輪是否抱死),并于理想的滑移率相比較,做出增大或減小制動器壓力的決定,命令執行機構及時調整制動壓力,以保證車輪處于理想的制動狀態。因此,ABS裝置能夠使車輪始終維持在有微弱滑移的滾動狀態下制動而不會抱死,達到提高制動效能的目的。

(3)電子制動力分配系統(EBD)

EBD能夠根據由于汽車制動時產生軸荷轉移的不同,而自動調節前后軸的制動分配比例,提高制動效能,并配合ABS提高制動的穩定性。汽車在制動時四只輪胎附著的地面條件往往不一樣,比如,有時左前輪和右后輪附著在干燥的水泥地面上,而右前輪與左后輪卻附著在水中或泥水中,這種情況會導致在汽車制動時四只輪子與地面的摩擦力不一樣,制動時容易造成打滑、傾斜和車輛側翻事故。EBD用高速計算機在汽車制動的瞬間,分別對四只輪胎附著的不同地面進行感應,計算得出不同的摩擦力系數值,使四只輪胎的制動裝置根據不同的情況用不同的方式和力量制動,并在運動中不斷高速調整,從而保證車輛的平穩安全。

(4)牽引力控制系統(TCS)

TCS又稱循跡控制系統。汽車在光滑路面制動時,車輪會打滑甚至使方向失控。同樣,汽車在起步或急加速時,驅動輪也有可能打滑,在冰雪等光滑路面上還會使方向失控而出危險。TCS依靠電子傳感器探測到從動輪速度低于驅動輪速度時(這是打滑的特征),就會發出信號,調節點火時間,減小氣門開度,減小??門,降擋或制動車輪,從而使車輪不再打滑。TCS可以提高汽車行駛穩定性,提高加速性,提高爬坡能力。原來只是豪華轎車上才安裝TCS,現在許多普通轎車上也有。TCS如果和ABS相互配合使用,將進一步增強汽車的安全性能。TCS和ABS可共用車軸上的輪速傳感器,并與行車電腦連接,不斷監視各輪轉速,當在低速發現打滑時,TCS會立刻通知ABS動作來減低此車輪的打滑。若在高速打滑時,TCS立即向行車電腦發出指令,指揮發動機降速或變速器降擋,使打滑車輪不再打滑,防止車輛失控甩尾。

(5)電子穩定裝置(ESP)

電子穩定裝置(Electronic Stability Program,簡稱ESP),是由奔馳汽車公司首先應用在它的A級汽車上的。ESP實際上是一種牽引力控制系統,與其他牽引力控制系統比較,ESP不但控制驅動輪,而且控制從動輪。如后輪驅動汽車常出現的轉向過多情況,此時后輪失控而甩尾,ESP便會剎慢外輪的前輪來穩定車子;在轉向過少時,為了校正循跡方向,ESP則會剎慢內后輪,從而校正行駛方向。

(6)智能空調

智能空調系統能根據外界氣候條件,按照預先設定的指標對安裝在車內的溫度、濕度、空氣清潔度傳感器所傳來的信號進行分析、判斷,及時自動打開制冷、加熱、去濕及空氣凈化等功能。在先進的安全汽車中,其空調系統還與其他系統(如駕駛員打瞌睡報警系統)相結合,當發現司機精神不集中,有打瞌睡跡象時,空調能自動散發使人清醒地香氣。

(7)智能鑰匙

奔馳CLK雙門轎車已采用了智能鑰匙,這種智能鑰匙能發生紅外線信號,既可打開一個或兩個車門、行李箱和燃油加注孔蓋,也可以操縱汽車的車窗或天窗,更先進的智能鑰匙更像一張信用卡,當司機觸到門把手時,中央鎖控制系統便開始工作,并發射一種無線查詢信號,智能鑰匙卡做出正確反應后,車鎖便自動打開。只有當中央處理器感知鑰匙卡在汽車內時,發動機才會啟動。

(8)防眩目后視鏡

防眩目后視鏡一般安裝在車廂內,它由一面特殊的鏡子和兩個光敏二極管及電子控制器組成,電子控制器接受二極管送來的前射光和后射光信號。如果照射燈光照射在車內后視鏡上,如后面燈光大于前面燈光,電子控制器將輸出電壓到導電層上。導電層上的這個電壓改變鏡面電化層顏色,電壓越高,電化層顏色越深,此時即時再強的照射光照射到后視鏡上,經防眩目車內后視鏡反射到駕駛員眼睛上則顯示暗光,不會耀眼。鏡面電化層使反射光,根據后方光線的入射強度,自動持續變化以防止眩目。

(9)高位制動燈

一般的制動等(剎車燈)是裝在車尾兩邊的,當駕車人踩下制動踏板時,制動等即亮起,并發出紅色的光,提醒后面的車輛注意,不要追尾。當駕車人松開制動踏板時制動等即熄滅。高位制動等也稱為第三制動燈,它一般裝在車尾上部,以便后方車輛能及早發現前方車輛而實施制動,防止發生汽車追尾事故。由于汽車已有左右兩個制動燈,因此人們習慣上也把裝在車尾上部的高位制動燈稱為第三制動燈。

(10)雨量傳感器

雨量傳感器暗藏在前擋風玻璃后面,它能根據落在玻璃上雨水量的大小來調整雨刷的動作,因而大大減少了開車人的煩惱,同時也提高了行車的安全度。

雨量傳感器不是以幾個有限的擋位來變化雨刷的動作速度,而是對雨刷的動作速度做無極限調節。它有一個被稱為LED的發光二極管負責發送紅外線,當玻璃表面干燥時,光線幾乎100%地被反射回來,,這樣廣電二極管就能接收到很多的反射光線。玻璃上的雨水越多,反射回來的光線越少,其結果是雨刷的動作越快。

2、汽車被動安全裝置

(1)側門防撞桿

眾所周知,當汽車受到側面撞擊時,車門很容易受到沖擊而變形,從而直接傷害到車內的乘員。為了提高汽車的安全性能,不少汽車公司就在汽車兩側門夾層中間放置一兩根非常堅固的鋼梁,這就是常說的側門防撞桿。防撞桿的防撞作用是:當側門受到撞擊時,堅固的防撞桿能大大減輕側門的變形程度,從而能減少汽車撞擊對車內人員的傷害。

(2)安全車身

為了減輕汽車碰撞時乘員的傷亡,在設計車身時著重加固乘客艙部分,削弱汽車頭部和尾部。當汽車碰撞時,頭部和尾部被壓扁變形同時吸收碰撞能量,而客艙不產生變形以便保證乘員的安全。

(3)安全玻璃

安全玻璃有兩種鋼化玻璃與夾層玻璃。鋼化玻璃是在玻璃處在熾熱狀態下使之迅速冷卻而產生預應力的強度較高的玻璃,鋼化玻璃碎時分裂成許多無銳邊的小塊不易傷人。夾層玻璃共有三層,中間層韌性強并有粘合作用,被撞擊破壞事,內層和外層仍粘附在中間層上不易傷人。汽車用的夾層玻璃,中間層加厚一倍,由較好的安全性。

(4)預緊式安全帶

預緊式安全帶的特點是當汽車發生碰撞事故的一瞬間,乘員尚未向前移動時它會拉緊織帶,立即將乘員緊緊地綁在座椅上,然后鎖止織帶防止乘員身體前傾,有效保護乘員安全。預緊式安全帶中起主要作用的卷收器與普通安全帶不同,除了普通卷收器的收放織帶功能外,還具有當車速發生急劇變化時,能夠在0.1秒左右加強對乘員的約束力,因此它還有控制裝置與預拉緊裝置。控制裝置分兩種:一種是電子式控制裝置,另一種是機械式控制裝置。預拉緊裝置則有多種形式,常見的預拉緊裝置是一種爆燃式的,由氣體引發劑、氣體發生劑、導管、活塞、繩索和驅動輪組成。當汽車受到碰撞時,預拉緊裝置受到激發后,密封導管內底部的氣體引發劑立即自繎,引爆同一密封導管內的氣體發生劑,氣體發生劑立即產生大量氣體膨脹,迫使活塞向上移動拉動繩索,繩索帶動驅動輪旋轉使卷收器卷筒轉動,織帶被卷在卷筒上使織帶被拉回。最后卷收器會緊急鎖住織帶,固定乘員身體防止身體前傾,避免與方向盤、儀表板和玻璃相碰撞。

(5)安全氣囊

安全氣囊是現代汽車上引人注目的高技術裝置。安裝了安全氣囊裝置的轎車方向盤,平常與普通方向盤沒有什么區別,但一旦車前端發生了強烈的碰撞,安全氣囊就會瞬間從方向盤內"蹦"出來,墊在方向盤與駕駛者之間,防止駕駛者的頭部和胸部撞擊到方向盤或儀表板等硬物上。安全氣囊面世以來已經挽救了許多人的生命。研究表明,有氣囊裝置的轎車發生正面撞車,駕駛者的死亡率,大轎車降低了30%,中型轎車降低11%,小型轎車降低14%。

安全氣囊主要由傳感器、微處理器、氣體發生器和氣囊組成。傳感器和微處理器用以判斷撞車程度,傳遞及發送信號,氣體發生器根據信號指示產生點火動作,點燃固態燃料并產生氣體向氣囊充氣,使氣體迅速膨脹,氣囊容量在50-90L。同時氣囊設有安全閥,當充氣過量或氣囊壓力超過一定值時會自動泄放一部分氣體,避免將乘員擠壓受傷。安全氣體所用的氣體多為氮氣或一氧化碳。除了駕駛員側有安全氣囊外,有些轎車前排也安裝了乘客用的安全氣囊(即雙安全氣囊)。

(6)兒童安全座椅

兒童安全座椅是一種系于汽車座位上,供小童乘坐,有束縛設備,并能在發生車禍時,束縛著小童以保障小童安全的座椅。

兒童安全座椅在歐美發達國家已經得到了普遍使用,這些國家基本上都制定了相當嚴格的法規對其生產和使用進行指導和規范。隨著汽車保有量的迅猛增加,盡管人們采取了種種先進的技術和措施,但目前交通事故造成的兒童傷亡還是要遠遠高于其它任何原因對兒童造成的意外傷害。因此,正確地選購和使用兒童安全座椅被認為是最能有效防止交通事故造成兒童意外傷害的方法之一。

汽車安全裝置行業發展狀況分析

2006年,全球74%的新車安裝了ABS,ABS已經在全球很多市場成為了標準裝配。目前,歐美國家和日本由于引入了牽引控制系統TCS和電子穩定程序ESP,使ABS自身功能得到了加強。而在中國,僅有57%的新輕型車裝配了ABS,約3%的車輛裝有ESP。相比之下,中國汽車的主動安全系統的裝配率還遠遠低于歐美等發達國家。因此,中國汽車主動安全系統裝配率還有待提高,主動安全技術也有待提高。

近年來,中國汽車需求量快速增長,高速公路飛速發展,城市交通日益擁擠,交通事故頻頻發生,由此帶來的汽車行駛安全問題也越來越受到交通主管部門、汽車制造廠商和司乘人員的關注。中國政府已經提出要求,從2004年起,所有9排座以下的輕型車,主副駕駛位置都必須裝有安全氣囊裝置,否則一律不許上路行駛。國內越來越多的汽車安裝了安全氣囊,安全氣囊布需求量快速增長。

受益于安全產品相關法規的逐年增多以及汽車市場的高速增長,汽車被動安全系統如安全氣囊也像主動安全系統(ABS、倒車雷達等)一樣越來越普及,安全氣囊成為中國小型、大型車的標配,主、側部都會安裝,所以安全氣囊布將迎來巨大的市場需求。

具體內容詳見前瞻產業研究院發布的《2014-2018年中國汽車安全裝置行業市場前瞻與投資預測分析報告》。

汽車安全裝置行業國際知名企業

瑞典奧托立夫公司(Autoliv)

日本高田公司(Takata)

美國天合公司(TRW)

日本豐田合成公司

美國德爾福公司(Delphi)

韓國現代摩比斯公司(Mobis)

汽車安全裝置行業國內領先企業

浙江亞太機電股份有限公司

南方天合底盤系統有限公司

萬向錢潮股份有限公司

萬安集團有限公司

武漢耀華安全玻璃有限公司

浙江正德制動器有限公司

河南萬向系統制動器有限公司

隆中控股集團有限公司

超越(河南)汽車安全自控裝置有限公司

黑龍江北方制動系統有限責任公司

 

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