汽车安全与法规.docx

1、汽车安全与法规2010年汽车安全工程课程思考题第一章1、 你认为我国道路交通安全状况的未来发展趋势将是怎样的？为什么？我国的道路交通安全状况必然会向越来越好的方向发展。首先，交通参与者的安全意识在提高；其次，我国车辆的可靠性和安全性也越来越好；再次，国家对道路交通安全越来越重视，也加大了交通安全的宣传，法规法制方面也在不断健全，交通安全体系也日益完善。2、 简述“哈顿矩阵模型”。大约30年前，美国人William Haddon将道路交通描述为一个设计得不好的“人造机器”系统，需要对它全面系统地进行“治疗”，提出“哈顿矩阵模型”，阐明了在车祸发生碰撞前、碰撞时和碰撞后的三个阶段中的三个因素：人、

2、车和环境。该九个矩阵构成了系统动力学模型，矩阵中每一个格都有机会采取干预以减少道路交通伤害的发生。哈顿矩阵模型极大地加深了人们对行为因素、道路因素和车辆因素的认识，正是这些因素影响着道路交通事故的人员伤亡数量和严重程度。3、 什么是汽车的被动安全性？什么是汽车的主动安全性？各举23例说明。汽车被动安全性，是指交通事故发生后，汽车本身减轻人员伤害和货物损失的能力。汽车的被动安全系统主要包括安全带、安全气囊、智能安全带及安全气囊系统、吸能式车体结构等。另外，基于GPS技术的车辆智能安全保障系统技术也得到应用，包括安全系统、危险预警系统、防撞系统等，涉及传感器技术、通信技术、决策控制技术、信息显示技

3、术、驾驶状态监控技术等。汽车主动安全性，是指汽车本身主动避免危险，防止或减少道路交通事故发生的性能。汽车主动安全的应用主要包括时下主流的防抱死制动系统ABS、牵引力控制系统TCS、电子制动力分配EBD、电控辅助制动系统EBA 或车身电子稳定系统ESP等主动安全技术。第二章1、汽车技术法规与标准的关系。技术法规和标准的出现，强迫企业遵循其内容，达到进入市场的最低要求，客观上促进汽车生产企业不断增加产品研发费用，提高设计、生产水平、加强质量管理。技术法规和标准的实施促进了整个汽车总体技术水平的提高，是汽车工业发展的产物。标准和技术法规是技术领域中不同的规范性文件体系，二者之间又存在许多必然的联系。

4、比较：项目技术法规标准定义执法权威机构采用的规定或行政规则等约束文件为协调相关各方面的工作关系而确定采用的各项原则目的从保障人民生命、财产安全、保护环境，节约能源3个方面来维护全社会的公共利益保障行业、协作单位之间的协调关系，不断提高产品的技术水平，客服国际贸易中的技术堡垒，获得最佳经济效益制定、批准和管理机构政府颁布、由政府或授权机构执行、监督和管理不具有政府管理职能的有关机构或组织颁布，相应的机构协调内容涉及汽车安全、环境保护、节约能源的技术内容，并包括为管理需要而制定的行政规则一般为纯技术内容，不包括行政规则适用范围国家主权范围内一般不受限制，可以跨越区域管理方式强制性、产品需要通过认证

5、机构的认证才有可能在法规管辖区域内得到认可非强制性，企业可根据合同要求自主选择尽管标准不等于技术法规，并不等于标准和技术法规毫无联系，二者具有十分密切的关系。、二者都是涉及技术要求的文件，均具有极强的技术性，都要以科学技术的成果为基础，内容均可包括产品特性，加工生产方法的术语、符号、包装、标准等方面要求B、技术法规可以引用标准，标准可以被技术法规引用。汽车标准与法规是汽车工业的发展过程中不断完善形成的，二者相互依存，在汽车产品生产与管理中共同发挥其不可替代的作用。2、 目前国际上有哪三大汽车技术法规体系？各有何特点？简述我国的汽车强制安全标准的特点。三大汽车技术法规体系：美国汽车法规联邦机动车

6、安全法规FMVSS；欧洲汽车法规体系欧共体法规（ECE），联合国欧洲经济委员会法规（EEC）；日本汽车法规。道路车辆安全标准特点：课本21页（1）美国汽车安全技术法规：目的是减少汽车交通事故即减轻事故过程中成员的伤害程度。特点是a内容较齐全，指标较先进 b修订较快，也较灵活 c与SAE、ASMT、ANSI标准联系密切，多半采用或引用这些标准。（2）欧洲汽车技术法规：包含主动安全法规与被动安全法规，涉及汽车的安全、环保及节能等领域，a基本特点是只局限于汽车的装备和部件，而无整车认证b法规非常注重灯光和信号装置的安全性，在动态试验方面规定了车辆正碰、侧碰、翻车时车身强度及碰撞时防止火灾等要求，更注

7、重法规的协调性、适用性和可操作性cEEC内容与ECE大多数项目相同，但其编号显得比较混乱。（3）日本汽车技术法规：a现在已发布的有关汽车安全和排放的标准73条，其中主动安全标准43条，被动安全17条，防火2条。由于日本的汽车工业以出口为主，因此生产汽车执行的标准法规多为FMVSS和ECE等法规b日本道路车辆法律、法规及其管理制度与美国联邦机动车安全法规相比差距很小，做法基本一致，机动车政府管理模式比较科学、合理。我国的汽车强制安全标准的特点：a自1993年第一批强制性标准发布以来，现在有关汽车安全方面的标准共有66项，其中主动安全23项，被动安全24项，一般安全19项，这些标准大多参照ECE法

8、规和EEC指令制定的b 为确保国家对汽车产品安全性、环境保护盒节能三方面的有效控制，今后我国将逐步实现强制性标准向技术法规的过渡，并将现行的汽车新产品定型办法向型式认证制度过渡。参照EEC指令和ECE法规制定的我国强制性标准有助于与国际市场接轨，将促进我国汽车工业的发展。3、 分别查找我国、美国（FMVSS）、欧洲（ECE）汽车安全法规原文各一项。汽车安全法规原文我国P24美国Standard No. 102 - Transmission Shift Lever Sequence, Starter Interlock, and Transmission Braking Effect 变速器换挡

9、杆顺序，起动机的互锁机构和变速器- Passenger Cars, Multipurpose Passenger Vehicles, Trucks, and Buses(Effective 1-1-68)This standard specifies the requirements for the transmission shift lever sequence, a starter interlock, and for a braking effect of automatic transmissions, to reduce the likelihood of shifting err

10、ors, starter engagement with vehicle in drive position, and to provide supplemental braking at speeds below 40 km/h (25 mph).欧洲EEC76/761 ECE89/517 前照灯 p164、 简述汽车安全法规（标准）覆盖的主要内容。安全性法规和标准主要包括三个方面的内容：主动安全、被动安全和一般安全。主动安全法规又包含灯光信号、制动、轮胎和轮辋、防盗保护等；被动安全法规包含有内部碰撞保护、座椅及头枕、安全带、儿童约束系统、玻璃材料等；一般安全法规中主要是燃料系统的完整性、内

11、饰材料阻燃性、行李箱的开启等。基本覆盖了汽车整车及大多数零部件领域，美国：将汽车安全问题分为3部分：1 防止撞车等不安全事故发生的法规，即主动安全法规，此外对制动系统、灯具、轮胎及车身附件的性能有明确的规定，共有29项。2 是对撞车时的保护加以规定，即被动安全法规，它以使乘客的伤亡减至最少。3对撞车防止灾害性事故的发生而加以规定，即汽车防火安全法规。欧洲：ECE至今已发布实施的109项法规中，有88项是安全法规，主动安全法规62项，被动安全法规26项，另外在动态试验方面规定了车辆正面碰撞、侧面碰撞、翻车时车身强度及碰撞时防止火灾等要求。EEC指令的基本组成：P15日本：道路运输车辆安全标准。现

12、在已发布的有关汽车安全和排放标准73条，其中主动安全标准43条，被动安全17条，防火2条。此外还设置了试验方法标准88条，日本道路车辆法律、法规及其管理制度和美国联邦机动车安全法规相比差距很小，基本做法一致。我国：A 标准：P22-23汽车标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准（强制性和推荐性） B 法规：P26 5、 简述正面碰撞和侧面碰撞乘员保护标准的主要内容。课本33页表2-116、 简述美国和我国对汽车产品安全性的评价体系构成。美国：采用的是自我认证体系。美国政府颁布法规后，在市场上对汽车制造企业的汽车进行抽查，一旦发现不符合法规要求，由政府强制汽车制造企业收回该不合格的汽车产

13、品。我国：汽车产品3C认证制度。（3C：China Compulsory Certification 强制性产品认证制度）国家统一目录，确定统一的适用的国家标准，这种型式认证制度要求汽车制造企业生产该车型前需通过由政府主管部门的型式认证后方能生产.7、 什么是3C认证？有哪些汽车产品必须通过3C认证？3C认证就是中国强制性产品认证的简称。对强制性产品认证的法律依据、实施强制性产品认证的产品范围、强制性产品认证标志的使用、强制性产品认证的监督管理等作了统一的规定。第一批实施强制性产品认证的产品：十二、机动车辆及安全附件（共4种）：汽车：在公路及城市道路上行驶的M、N、O类车辆；汽车安全带。十三、

14、机动车辆轮胎（共3种）：汽车轮胎：轿车轮胎（轿车子午线轮胎、轿车斜交轮胎）、载重汽车轮胎（微型载重汽车轮胎、轻型载重汽车轮胎、中型/重型载重汽车轮胎）十四、安全玻璃（共3种）：汽车安全玻璃(A类夹层玻璃、B类夹层玻璃、区域钢化玻璃、钢化玻璃)第四批强制性认证产品目录三、 汽车防盗报警系统第六批强制性认证产品目录一、机动车灯具产品（前照灯、转向灯；汽车前位灯/后位灯/制动灯/视廓灯、前雾灯、后雾灯、倒车灯、驻车灯、侧标志灯和后牌照板照明装置；摩托车牌照灯、位置灯）； 二、机动车回复反射器； 三、汽车行驶记录仪； 四、车身反光标识； 五、汽车制动软管； 六、机动车后视镜； 七、机动车喇叭； 八、汽

15、车油箱； 九、 门锁及门铰链； 十、内饰材料； 十一、座椅； 十二、头枕8、 什么是NCAP？简述C-NCAP的试验项目和评分规则。NCAP(New Car Assessment Program)即新车碰撞测试，这是最能考验汽车安全性的测试。NCAP是最早在美国开展并已经在欧洲、日本等发达国家运行多年的新车评价规程，一般由政府或具有权威性的组织机构，按照比国家法规更严格的方法对在市场上销售的车型进行碰撞安全性能测试、评分和划分星级，向社会公开评价结果。C-NCAP的试验项目有：车辆速度50km/h与刚性固定壁障100%重叠率的正面碰撞、车辆速度56km/h对可变形壁障40%重叠率的正面偏置碰撞

16、、可变形移动壁障速度50km/h与车辆的侧面碰撞等三种碰撞试验，另外包括两个加分项：安全带提醒装置及侧面安全气囊和气帘。根据试验数据计算各项试验得分和总分，由总分多少确定星级。评分规则非常细致严格， C-NCAP的总分是51分，其中正面100%重叠刚性壁障碰撞试验16分；正面40%重叠可变形壁障碰撞试验16分；可变形壁障侧面碰撞试验16分；安全带提醒装置2分；侧面安全气囊和气帘1分。星级共划分6个等级：5+、5、4、3、2、1。各等级对应分数分别是：50分：5+； 45且50分：5； 40且45分：4； 30且40分：3； 15且30分：2； 15分：1。第三章1、 已知乘员头部合成加速度与时

17、间的关系曲线，请设计HIC的计算框图。假人头部伤害指数（HIC）不得大于1000，即HIC1000HIC计算公式为：式中：假人头部质心处的合成加速度，用重力加速度g的倍数表示。、 为碰撞过程中所选的两个时刻，它们应使上式计算结果达到最大值，单位为秒（s）。2、 乘员和行人在撞车中受到的伤害有哪些差异？乘员在撞车中主要受伤部位为：头：59.3%；颈：1.5%；胸：22.0%；腹：6.7%；颈椎1.5%。受伤情况取决于：1） 冲击方向，决定乘员在车内的相对运动2） 碰撞阶段，碰撞速度及速度变化平均减速度3） 在乘员碰撞位置处车厢的形状、结构、刚度4） 约束系统的利用，其结构、功能和操作行人在撞车中

18、受到的伤害为：行人头部和下肢损伤在碰撞损伤中占约30%。小腿先跟保险杠接触，大腿跟发动机罩接触。一次碰撞：下肢与保险杠碰撞；二次碰撞：跌倒后，腹、骨盆、头部与发动机罩或挡风玻璃碰撞；三次碰撞：行人飞出去与地面碰撞；四次碰撞：行人与障碍物碰，或被其他车辆压过。3、 撞车伤有哪些种类？1、表皮层；2、神经系统的伤害；3、胸部；4、腹部；5、骨折和韧带4、 研究人体耐冲击极限的方法有哪些？1、志愿者试验；2、运动员、艺术人员、杂技演员；3、尸体试验；4、动物试验；5、假人、模拟人；6、实际事故死伤者的临床分析；7、理论分析，电子计算机模拟。5、 标准中对人体头部、胸部、颈部、下肢的界限值是如何规定的

19、？课本33页表2-116、 请简述什么是AIS和CRIS？其伤害尺度是如何划分的？AIS伤害尺度：1、无伤 2、轻伤 3、中伤 4、重伤，无生命危险 5、重伤，生命危险，但可存活 6、危重，能否存活不确定 7、死亡，24小时内，因一个致命伤和三等以下伤害死亡 8、死亡，24小时内，因一个致命伤和四到五等以下伤害死亡。第四章1、 行人保护措施，欧盟对行人保护的相关标准要求（近期要求，下阶段要求）翼子板的连接部位、前盖及铰链的结构设计，以及保险杠内旨在将碰撞过程中行人腿部所受伤害程度将至最低的泡沫缓冲件。1） 在汽车发动机罩下安装安全气囊。2） 保险杠后面有减震材料，能吸收一定的撞击能量、发生弹性

20、变形。3） 舱盖上有个铰链，碰撞中铰链发生断裂、变形，减少对行人头部的伤害。4） 翼子板通过可变形支撑件来固定, 在与行人碰撞的时候马上弯折。5） 罩盖链在与行人碰撞的时候能马上变形,以保护行人安全。欧盟对行人保护的相关标准要求:2、 请简述传统安全气囊的缺点，现代气囊的发展方向和新技术。传统安全气囊的缺点：（1）气囊可能在很低的车速时打开，紧急制动或恶劣条件而发生引爆，造成无谓的伤害。（2）传统安全气囊是根据前排成年乘员的通常乘坐位置和姿态，在实际碰撞时，不同碰撞条件及乘客的位置和姿势会变化，不是最佳状态，这就降低了安全气囊的保护效果。（3）安全气囊的充气充分展开速度高达250-300km/

21、h，容易使人直接死亡。距美国国家公路交通部的统计，1990-2000年间，已有98名孩子和70名成年人失去生命。（4）普通的安全气囊不能给予妇女和儿童很好的保护 现代气囊的发展方向：智能化，绿色环保化，虚拟技术化，小型化，轻型化，保护全方位化现代气囊的新技术（课本P106）3、 论述座椅安全带对乘员的保护作用及原理。课本P914、 汽车驾驶员哪些部位最易受伤。头、胸、腹、颈、下肢5、 简述汽车“安全结构室”概念。6、 分析、比较座椅安全带和安全气囊对乘员的保护效果。座椅安全带对成员的保护：将成员的身体约束在座椅上，在汽车发生碰撞时，避免成员飞离座椅与车内饰件发生剧烈的二次碰撞，使伤亡减到最低的

22、程度。 安全气囊对成员的保护：是一种辅助的成员约束系统，主要用来缓冲在碰撞事故中乘员头部的运动，防止与车内饰件的二次碰撞，同时分散对乘员胸部的冲击力。比较：单独使用安全带和安全气囊时，安全带的保护作用优于安全气囊，安全带与安全气囊配合使用，可以达到最佳保护效果。7、什么是汽车碰撞的“相容性”？目前的碰撞安全评价标准存在哪些缺陷？碰撞相容性是指汽车在碰撞中保护自己的乘员，同时也保护对方车辆的乘员的能力。在碰撞中，当两辆车乘员的死亡率很低的时候，才能够表明两辆车具有好的相容性。汽车相容性不仅仅包括对自己的保护，同时也包括对对方车辆的保护。主要通过调整车辆质量、结构和车身外观都要与其他车型保持相对的

23、比例，使得车辆在发生碰撞事故的时候，两者皆安全。目前世界几大主流碰撞测试如Euro-NCAP等，均没有对后排乘员安全进行特别考察，主要原因在于技术上有 一定压力。新版的C-NCAP计划在现有基础上提高要求，不仅提高车辆测试过程中的碰撞速度，增加对车辆追尾安全、主动安全系统以及行人安全的评价，还将增加两个附加试验鞭打试验和行人保护试验。据测算，新规将提升车辆碰撞安全门槛，使得车辆平均得分下降3分，将大大减少高星级车辆，尤其是五星安全车型的数量。另外，还有应在评价规程中加入尾部碰撞评价标准，并且将后排假人的定性评价扩展为定量评价。这是在现有的安全防护上再将内部安全隐患先行整改好。8、简述车撞行人时

24、，行人的受伤过程和可能的致伤机会。分为四个阶段：1，行人的小腿部分与前保险杠相撞，大腿部分与前保险杠前缘相撞，及下肢部分与前保险杠相撞 2腰部与发动机罩相撞3头部与发动机罩上缘或挡风玻璃相撞4行人可能被抛出，摔倒在地上。可能的致伤机会由重到轻排序为：头部与下肢，胸部与背部，最后是颈部与上肢。9、简述针对行人碰撞保护的安全措施。在发动机上部及前风窗玻璃周围布置弹性材料，减轻行人撞击后再次冲击的程度。将ABS作为标准装备在新车上安装；将白天行车灯作为标准装备安装在新车上。10、简述针对侧面碰撞的安全对策。侧面碰撞是第二种最常发生的事故类型，由于装饰件和结构件所能吸收的能量有限，因而引起的车内的严重

25、变形对汽车乘客伤害的危险性很高。侧面碰撞伤害的主要形式包括：侧碰横梁上门内板及B柱中上部结构的溃塌变形导致乘员头胸部的伤害；坚硬、突起的几何外形内饰件会导致乘员腹部的伤害；侧碰横梁下门内板会对骨盆产生垂直的负载，导致骶骨剪切骨折等。对于侧面碰撞防护多是侧面安全气囊和侧面安全气帘。侧面气囊系统是保护汽车遭侧面碰撞以及车辆翻滚时乘员的安全，一般安装于车门上，也有安装于前部座椅靠背的外侧。同时使用侧围保险杠和吸能车架结构，软化车内饰件。11、 针对转向系统，如何采取措施减轻正面碰撞中方向盘对驾驶员的伤害？在正面碰撞中转向盘和转向管柱是驾驶员受伤的主要元件，在正面碰撞中，碰撞能量使汽车的前不发生变形转

26、向盘转向柱在碰撞力的作用下后移，人体在惯性力的作用下前移，受到冲击而受伤。所以采取主要措施是使转向系的有关零件产生塑性变形，弹性变形，某些零件相互分开不能传递运动和力或者利用量零部件之间的摩擦来实现吸收冲击能量。1、通过转向中间轴的防撞结构来隔绝一次碰撞，采用的中间转向轴的结构有（1）伸缩式转向轴（2）波纹管式或是网格式转向中间轴（3）可断开式转向中间轴（4）装有钢球的双层管式转向中间轴（5）采用弹性连接轴连接的两段式转向轴2、保护驾驶员免受二次碰撞伤害的防伤机构（1）吸能转向盘（2）吸能转向柱 具体参考书上117到119页12、简述安全气囊点火的控制条件。一般情况下，发生21kmh以下的任何

27、方式正碰撞时，气囊不应该点火，而发生50kmh以上速度的任何方式正碰撞时，气囊必须点火13、能量吸收式转向柱应具备哪些功能？在汽车正常行驶时，转向柱管及其中的转向轴有足够的强度和刚度，以保证正常的转向力传递及安装于转向柱管上的其他功能件（如变速杆，组合开关等）正常工作。当汽车发生正面碰撞时，转向柱管系统能够从车身结构中以机械方式脱离。当汽车发生侧面碰撞时，转向柱管及其中的转向轴可以被压缩，并且转向柱管系统中应具有能量吸收元件以吸收碰撞能量。14、 安全气囊由哪几部分组成？什么是气囊的最佳点火时刻？点火提前和延迟各有何危害？（1）安全气囊由控制装置，气体发生器，气袋组成。（2）气囊最佳点火时刻是

28、指当气袋充满气体（完全展开）时，乘员头部正好与气袋相接触，能满足这一要求的点火时刻称为最佳点火时刻。（3）点火提前的危害：安全气囊在不需要打开的时候点火打开，会造成不必要的浪费，甚至会因为安全气囊的打开而加重碰撞程度。15、新型安全带在哪些方面进行了改进？1、加设织带预拉紧器；2、加设限荷器；3、加设高度调节器；4、加设自动紧急锁止装置；5、加设安全带自动佩带装置16、按照安装位置划分，安全气囊有哪些种类一， 驾驶员侧气囊(转向盘气囊)，安装于转向盘内，目的主要是防止车辆在发生碰撞时驾驶员与转向盘，仪表板及前挡风窗玻璃发生碰撞而造成伤害。分为安全带共同作用和单独作用两种。二， 前排乘员用安全气

29、囊（仪表板气囊）安装于仪表板内，主要作用是防止车辆在正面碰撞时前排乘员与仪表板和前风窗玻璃发生碰撞而造成伤害。三， 侧撞安全气囊，主要作用是保护车内乘员在发生撞车事故时不会因与车门发生碰撞而造成伤害。分为胸部侧撞安全气囊和头部侧撞安全气囊。四， 后座椅安全气囊，一般安装在前排座椅的靠背上部后侧或头枕后部内，主要用于高级轿车。主要保护头部的采用小容积气囊，大容积气囊则保护头部和胸部。17、现代电子技术使汽车被动安全性的进一步改善成为可能，请予以阐述。汽车被动安全性研究最早是通过试验方法进行的，不论是模拟碰撞试验（滑车碰撞试验）还是实车碰撞试验，都要涉及到试验数据的采集与处理。这些数据采集系统以及

30、试验中采用的假人在试验前都要进行严格的标定，因此其试验准备工作十分费时；被动安全性试验，特别是整车试验是破坏性试验，其试验费用十分昂贵；并且由于试验中一些随机因素的影响，使试验结果往往不够稳定，可重复性差。 随着计算机技术在计算速度、内存容量以及图形功能等方面的发展，以及有限元和多体系统动力学建模方法的发展，使得采用计算机仿真方法来进行汽车被动性研究成为可能。计算机仿真研究具有以下优越性：（1） 所需周期短。（2） 所需费用低。（3） 具有可重复性。（4） 可以获得任意所需数据。（5） 不受时间、空间、气候等条件的限制，可以随时进行。18、 汽车被动安全技术未来还有哪些发展空间？汽车的被动安全

31、性是指是指保护成员和步行者，是直接损失降到最小的性能。被动安全可以分为车捏安全和车外安全。（1）未来汽车设计考虑更多的是以人为出发点，真正实现“以”人为本 ， 而不单纯局限于汽车本身。实现对碰撞后行非机动车人的保护有效减少其二次碰撞。（2）交通工效学研究表明人。第五章1、车道偏离预警系统需要解决哪些技术问题？车道偏离预警系统是一种通过报警的方式辅助驾驶员减少汽车因车道偏离而发生交通事故的系统。 其主要功能是提醒过度疲劳或解决长时间单调驾驶引发的注意力不集中等情况。目前其存在的技术问题不只是成本问题，多数情况下只有在车道标识比较清晰的高等级公路上才能稳定发挥作用，车道标识如果过于迷糊或破损，精确性会大幅降低，漏报警或误报警的情况都有可能发生；而且受天气以及光照条件影响较大一定程度上制约了该系统的普及，然而恶劣天气状态下驾驶员一般比较专注应关闭此系统避免影响正常驾驶。2、 如何检测驾驶员是否打瞌睡？基于驾驶行为的检测方法：1) 美国研制的打瞌睡驾驶员侦探系统DDDS采用多普勒雷达和复杂的信号处理方法，可获取驾驶员烦躁不安的情绪活动、眨眼频率和持续时间等疲劳数据，用以判断驾驶员是否打瞌睡或睡着。该系统可以制成体积较小的仪器，安装在驾驶室内驾驶员头顶上方，完全不影响驾驶员正常的驾驶活动2) 方向盘监视装置S.A.M(steering attention m