主動安全與被動安全

主動安全與被動安全

安全,是現代汽車學上最重要的議題。隨著汽車對於人類生活的重要性日益的提高,汽車已成為每個現代人生活的一部份。而從第一輛汽車發明以來,車禍這個字亦成為人類生活的一部份。當車輛的性能越來越好、性能越來越高,讓車禍所可能造成的風險代價亦越來越高。為了維持汽車消費者的安全,讓其獲得最佳的保障,安全設計已成為現代汽車設計之中最重要的一環,安全配備的成本,亦在汽車生產的比重之中越來越高。在數十年的發展之下,從底盤的設計、車體的打造,每一關鍵零組件的設計與安全,均已加入了安全的考量。

主動安全 vs 被動安全

在這個單元之中,我們將介紹主動安全與被動安全的各種配備與設計。一般的消費者往往為「主動」與「被動」兩個字眼所迷惑。一般而言,主動安全與被動安全配備的區分,主要是以發生意外時的撞擊做為區分。主動安全配備大略是指發生撞擊之前所做動的輔助裝置。這些裝置在車輛接近失控時便會開始作動,以各種方式介入駕駛的動作,希望能利用機械及電子裝置,保持車輛的操控狀態,全力讓駕駛人能夠恢復對於車輛的控制,避免車禍意外的發生。

而所謂的被動安全裝置,則是在車禍意外發生,車輛已經失控的狀況之下,對於乘坐人員進行被動的保護作用,希望透過固定裝置,讓車室內的乘員,固定在安全的位置,並利用結構上的導引與潰縮,盡量吸收撞擊的力量,確保車室內乘員的安全。

主動安全-ABS防鎖死剎車系統

ABS,是汽車主動安全輔助系統之中,最為大家所熟知的輔助系統,也是一般消費者最容易接觸到的主動安全輔助系統。ABS,是Antilock Brake System的縮寫,中文的翻譯全名為防鎖死剎車系統。望文知義,在ABS的輔助之下,就能夠防止車輛在剎車時發生鎖死的現象,進而提升車輛的操控性能,增加行車的安全。

打滑失控=合力大於抓地力

一如大家所知道的,車輛行駛於地面上,靠的是車輪與地面之間的摩擦力,一般在汽車的領域內我們稱之為抓地力。車輪與地面之前的抓地力是有限度的,因此如果作用在車輪上加速、轉向、剎車等各種力量的合力超過車輪與地面之間的抓地力,車輪與地面將會由原本滾動的方式轉成滑動的方式,並變得無法依方向盤的轉向進行操控,發生失控打滑的狀況。

意外狀況正確處理方式:減速+閃躲

在駕駛車輛時,遇上前方有事故或是障礙物的狀況是不可避免的。在駕駛人全力踏下剎車踏板的情形,雖然能夠讓剎車力大幅度的提升,讓車輛有效的減速,但是剎車力過大的情形,便可能超過車輪與地面之間的抓地力,造成打滑失控的狀況。而在失控的狀況之下,車輛將依慣性方向前進,無法依駕駛對於方向盤的操作進行轉向,無法進行閃躲的動作。除非車輛滑動的磨擦力以及阻力足以在障礙前將車輛停下,否則車輛將因慣性作用而撞上障礙物。

ABS避免鎖死打滑

ABS便是為避免上述緊急剎車失控打滑現象所發明的。配置有ABS系統的車輛,會利用車輪的感知器,監測車輪是否發生鎖死的狀況。當車輪發生鎖死狀況時,ABS系統會介入剎車系統之下,釋放剎車的壓力,讓被鎖死的車輪剎車放開,讓車輪恢復滾動,讓車輛重新取得操控的能力,並再恢復剎車的壓力,讓車輛繼續減速。如此反覆,以分時的概念,讓車輛的剎車系統,不斷的進行剎車─放開─剎車─放開的操作,讓車輛在剎車的間斷之間,保有操控的能力,讓車輛能閃避障礙,避免事故的發生。

正確使用ABS

現代的ABS系統,在1秒鐘之內均可以進行數次至十數次上述的動作,讓車輛的滑動降至最低,以在維持良好的剎車效果的同時,維持車輛的操控及閃躲能力。在緊急剎車時,駕駛僅需以最快的速度踏下踏板,ABS便會適時的介入剎車的操作。當ABS系統作動時,剎車踏板將因為剎車系統內壓力的反覆釋放,而出現反震的現象。此為正常現象,駕駛人請勿驚慌,並繼續以用力踏下踏板,維持ABS系統作動,以保有剎車與轉向的力量。切勿因此放開踏板!若放開踏板將讓車輛失去剎車的效果,增加危險。而由於人類踩放的速度無法與ABS系統作動速度相比,對於鎖死打滑的反應亦不如ABS系統快速及敏感,因此在配置ABS的車輛上,也不要錯誤的以右腳進行點放,其剎車效果遠遠不如ABS,也增加人車的危險。

主動安全-TRC循跡防滑控制系統

TRC的英文全名為Traction Control System,中文翻譯為循跡防滑控制系統。從名稱可以知道,TRC系統的目的,是維持車輛行進的軌跡,讓其符合車輛駕駛者的操控。

由於在現實世界之中,路面的狀況並不如理論狀況完美均勻,依道路鋪面材料及使用狀況,常會出現路面摩擦系數不同的狀況;而在積砂、積水、結冰等路段,路面的摩擦係數的差異更是大。在這種情形之下,若車輛的左側車輪與右側車輪所處的路面狀況不同,所能獲得的抓地力亦不同,在加速的情形下,便可能造成抓地力較低的車輪打滑,驅動力降低,而狀況較佳的路面抓地力較佳,驅動力較大,讓車輛向抓地力較低的方向偏離原有的路線。

當這種現象出現時,偵測到車輪打滑的現象,TRC系統將會發送訊號給引擎控制電腦,降低引擎的輸出,並控制剎車系統,讓車輪不再打滑,讓車輛回復正常方向,依循原有軌跡前進。

TRC系統能確實將動力傳遞至路面,避免打滑狀況的發生,減少油料的無謂浪費及輪胎的磨耗。同時亦能讓車輛更依照駕駛的意志行駛,提升行駛安全。

主動安全-EBD電子剎車力分配系統

在剎車的時候,車輛四個車輪的剎車卡鉗均會作動,以將車輛停下。但由於路面狀況會有變異,加上減速時車輛重心的轉移,四個車輪與地面間的抓地力將有所不同。傳統的剎車系統會平均將剎車總泵的力量分配至四個車輪。從上述可知,這樣的分配並不符合剎車力的使用效益。EBD系統便被發明以將剎車力做出最佳的應用。

EBD是Electronic Brake-Force Distribution的縮寫,中文全名為電子剎車力分配系統。配置有EBD系統的車輛,會自動偵測各個車輪與地面將的抓地力狀況,將剎車系統所產生的力量,適當地分配至四個車輪。在EBD系統的輔助之下,剎車力可以得到最佳的效率,使得剎車距離明顯地縮短,並在剎車的時候保持車輛的平穩,提高行車的安全。而EBD系統在彎道之中進行剎車的操作亦具有維持車輛穩定的功能,增加彎道行駛的安全。

主動安全-BAS 剎車輔助系統

與汽車產品對於人類生活的重要性與日俱增,駕駛汽車已成為普遍的行為,不論男女老少,均是汽車產品的主要使用者。傳統的剎車系統,其設計是將駕駛施加於剎車踏板上的力道以固定的倍數放大。因此對於體力較弱的使用者而言,其可能面臨剎車力道不足的問題,而若是在緊急的狀況下,將可能造成事故的發生。而工程師便針對這個問題,開發出BAS(Brake Assist System)剎車力輔助系統,以工程技術,補足體力的不足,讓駕駛均能產生足夠的剎車力,預防意外。

BAS系統在車輛行駛的過程之中,會全時監測剎車踏板的動作。當感知器偵測到剎車踏板以極快的速度踏下,系統將其解釋為駕駛人需要進行緊急剎車的動作,BAS系統便會在對剎車系統進行加壓,使其產生最大的剎車力量,讓車輛能有最佳的制動效果,以提高行車的安全。

被動安全-SRS/Airbag 氣囊

氣囊,是大家所熟悉的被動安全配備。其英文正式名稱為SRS(Supplement Restraint System)輔助約束系統,而依其結構亦常直接稱呼為Airbag。

氣囊是高強度的布囊,平時折疊扁平地收納在車室裝潢之中。當車輛發生撞擊意外時,撞撃感知器偵測到意外發生後,便會啟動氣囊。氣囊將會迅速的充氣,做為乘員與車輛之間的緩衝體,避免因為撞擊到車體的結構或是破損的玻璃等物品而受傷。而在達成緩衝效果之後,氣囊的機構亦會迅速排氣,以避免阻擋駕駛人的視線及救援工作的進行。

氣囊是安全帶的輔助被動安全裝置,在碰撞時充氣,做為乘員的緩衝裝置,以免人員受到更嚴重的傷害。駕駛座的氣囊一般在方向盤中間,而副駕駛座位於前方中控臺上。依空間與設計不同,形狀亦有所不同。

安全帶的輔助

必須注意的時,氣囊本身僅有緩衝的輔助效果,乘員最主要的安全防護,仍是靠安全帶將身體固定在座椅上,方避免乘員飛出車外,並讓各種被動安全設計生效,提供防護,避免發生更嚴重的傷害。這亦是氣囊全名為輔助約束系統的原因。

氣囊的設計,完全是做為安全帶的輔助之用,僅能在安全帶發生作用的情形下,預防更嚴重傷害的發生。單純使用,並不能有保護的作用,乘員在上車時仍需正確使用安全帶,方能預防傷害的發生。

為追求氣囊充氣的效率,現在氣囊均配置有炸藥包,以引爆的方式,在短時間內產生大量的氣體。由於引爆產生的能量極大,因此氣囊炸開時會產生極大的衝擊力量,對於人員可能會造成傷害。而以成人為設計標準的氣囊,對於未成年的乘客更有致命的可能,因此未成年的乘員請搭乘於後座,以防萬一。

被動安全-WIL頸椎傷害緩和設計

當汽車被後車追撞時,由於慣性的關係,車輛的乘員將會向後仰倒。但由於身體受到座椅椅背良好的支撐,後仰的狀況將集中在頭部。劇烈的撞擊將可能造成頸椎的受損,進而可能造成乘員巨大的傷害。而Toyota車輛所使用的WIL設計,便是為減少此類傷害所設計的。

這類的傷害,由於受傷的方式類似軟鞭鞭頭的甩動,常稱為甩鞭效應(Whiplash Effect),因此減少傷害的裝置便稱為WIL(Whiplash Injury Lessening,甩鞭傷害緩和) 頸椎傷害緩和設計。WIL的座椅,均是Toyota的工程師利用電腦系統進行模擬設計,並經過大量實車撞擊檢驗,以找出來最適合、最安全的設計。在具有WIL設計的座椅,其座椅內的結構以及頭枕的位置與角度,以減緩頭部衝擊與減少軀幹部份向前加速效果的設計打造,以保護乘員寶貴而易受傷的頸部。

提醒所有的網友,主動安全配備與被動安全配備,在汽車行駛上都屬於「輔助」裝置,都是在車輛超越操控極限的情形之下,進行輔助的裝置。裝配這些輔助裝置,並不能確保行車的絕對安全,僅能降低車禍意外發生的機率及傷害的程度。真正安全行車的關鍵,仍在於適當的保養,確保車輛機構的正常運作以及安全的駕駛行為。

這類的傷害,由於受傷的方式類似軟鞭鞭頭的甩動,常稱為甩鞭效應(Whiplash Effect),因此減少傷害的裝置便稱為WIL(Whiplash Injury Lessening,甩鞭傷害緩和) 頸椎傷害緩和設計。WIL的座椅,均是Toyota的工程師利用電腦系統進行模擬設計,並經過大量實車撞擊檢驗,以找出來最適合、最安全的設計。在具有WIL設計的座椅,其座椅內的結構以及頭枕的位置與角度,以減緩頭部衝擊與減少軀幹部份向前加速效果的設計打造,以保護乘員寶貴而易受傷的頸部。

谢谢

hehe…thank…

Hey.mata sana ada orang tarak pakai topi.!!! tangkap nya

我的車,好像沒的出包包的WOR…

換過新的樓

thanks ur sharing…

good,