第19课 汽车制动性能及其在事故中的作用外文翻译资料

 2022-04-21 09:04

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第19课 汽车制动性能及其在事故中的作用

1 制动距离

如图19.1所示,在干燥道路的最佳条件下汽车、商用车和摩托车的平均制动距离。

图19.1汽车、商用车辆和摩托车的制动距离

这些数字是由熟练司机在干燥道路上驾驶获得的,在一般道路使用中不太可能获得。它们不包括车辆从驾驶员意识到刹车的必要性到刹车时的行驶距离。这个感知时间不少于0.4秒,可能长达2秒。

即使在干燥的道路上,重型货车的最佳距离比汽车差得多;摩托车也明显不如汽车。在潮湿条件下,制动盘与制动盘之间的水分会导致制动效率的损失,大多数摩托车都装有盘式制动器。然而,通过选择盘和垫材料,可以产生有效的制动器,无论条件如何,都会产生一致的结果。1986年10月1日生效的机械条例规定了湿式制动器的性能要求,以及摩托车上干制动器和制动器褪色的改进标准。

汽车的最短制动距离通常是当车辆的四个车轮都被锁定时,因为即使刹车对于重型制动来说是完全平衡的,对于一个司机来说,很难保持四个车轮的旋转,并接近完全锁定的点,以获得一个较高的系数。

2 制动后失去控制

当两个或两个以上的车轮锁定,并保持锁定,打滑可能导致车辆失去控制。在最简单的情况下,当汽车的四个轮子都上锁时,车轮不再是车轮,而是四块摩擦材料。汽车的重心继续向原来的方向移动,但汽车不能被控制,可以在弯曲的道路上旋转或侧滑。

如果后轮锁定,前轮不锁,汽车的运动不稳定,其后端通常是旋转的。由于汽车的前部仍然可以转向,有时可以在低速时纠正这种滑行,但在潮湿的道路上高速行驶时,这是很难做到的,不仅是因为必须迅速采取行动,还是因为因为当车旋转超过20°到30°时,它不能再回到笔直的路线上去了。在潮湿和干燥的道路上,后轮的锁定是失去控制的常见原因。

在汽车锁的是前轮,而后轮没有锁定的情况下,汽车失去了转向控制,直接前进。然而,这是一个通过松开刹车可以恢复转向控制的稳定运动。虽然没有可靠的数据显示前轮和后轮锁定的相对频率,但当刹车时,汽车向前倾斜,重量从后轮移到前轮,所以后者可能更常见。

3 防抱死制动器

使用防抱死装置可以防止刹车时的车轮锁定。这些设备检测车轮在发生锁定前减速,并立即释放刹车,以便车轮再次加速。然后再使用刹车,这个循环每秒重复几次。由于车轮永远不允许锁定,所以使用防抱死制动器的峰值系数通常比打滑系数高得多。因此,湿滑路面上的总系数通常高于打滑系数,并且保持控制并转向是可以做到的。

在20世纪50年代早期,防抱死制动的优点在道路研究实验室的试验中得到了证明,由于用于检测车轮锁定开始的电子设备在进行早期测试时无法使用,它们最近才被安装在一些汽车模型上。在最近的一次会议上讨论了防抱死制动系统的技术。

4 重量传递的影响

轮胎/路面附着力(摩擦系数)越大,制动应用越严重,重量从后方传递到前面。因此,在干燥和滑湿或结冰的道路上,没有一次简单调整制动器就能使其保持正确的平衡。如果刹车对干道(例如=0.8)进行了正确的调整,使前轮和后轮同时锁定,当系数小于0.8时,在潮湿或结冰的道路上,将会提供过多的前轮制动,导致前轮锁定。在潮湿的道路上(但不是干的),前到后不平衡可能是由一个车轴磨损的轮胎和另一个好的轮胎造成的。克服这一困难的唯一方法是通过一个防抱死制动系统来感知车轮即将锁定并相应地调整制动。

5 辆刚性商用车

刚性商用车在前轮或后轮上锁时的表现方式与汽车相同。然而,由于承载的载荷的大小导致的后轮负荷变化是一个比重量转移更重要的造成事故的原因。当车辆装载车辆时,驱动轮上的负载可能要大几倍,如果制动仅仅足以承受满载,当车辆空载时,后轮就会立即锁定。另一方面,如果对一辆空载的车辆进行了正确的制动调整,则该车辆在满载状态下的制动将是不足够的。

6 铰接式车辆-牵引车摆动和千斤顶

在制动过程中,铰接式车辆的表现更为复杂。由于某些车轮的锁定而失去控制可能有两种情况。

(1)在拖车上。这是较不常见的模式。拖车车轮锁定和拖车可能摆动,因为这些轮子的侧向力很小。这很可能发生在车辆同时刹车和转向弯曲路径时。

(2)在牵引车上。这是比较常见的模式,也是可能导致插孔的模式。

在(2)中,牵引车锁的后轮(驱动轮)。与汽车一样,后轮的锁定会产生不稳定的状态,在这种状态下,牵引车可能会以与拖车成一定角度的角度旋转。这种情况可能会发生得太快,以至于驾驶员没有时间松开刹车进行转向校正,使牵引车重新与拖车保持一致,从而重新获得控制。一旦拖车与其行驶的总方向成这样的角度,前轮就开始打滑,所有对车辆后续运动的控制都可能丧失。牵引车继续以更快的速度转动,直到它最终被折叠在拖车上,摆在千斤顶的位置上。整车仍可继续在该位置向前行驶。

7 负荷感测阀

对于所有商用车辆来说,在满载状态和无负荷状态下制动之间的区别非常重要,尤其是接式车辆。当车辆满载时,驱动轮上的负载可能会大四倍。因此,除非规定调整制动以适应负载,否则即使在干燥的道路上,车轮锁定也很容易在空载状态下触发。因此,大多数铰接式车辆装有负载感测制动阀,其自动调节拖拉机驱动轮上的制动器以适应承载的负载。它们是由道路弹簧的偏斜控制的,在适当的调整下,可以大大降低插孔的可能性。在发生千斤顶事故后,应始终检查他们,以确保他们的工作正常。

在潮湿的路面上,如果拖拉机的后轮与路面的粘着度小于前轮,由于轮胎型式或磨损的差异,后轮不用前轮就能锁住,即使当负载感测阀处于正确的调整中时也是如此。负载感测阀也可以安装在拖车轴上,以降低拖车摆动的风险,也可以安装在刚性商用车上,以降低无负载状态下后轮锁定的风险,但两种方案都不是通常的做法。

第22课保护措施

1条安全带

在设计保护措施时,大部分的工程努力都是为了汽车乘员的利益。这些措施的目的是尽量减少事故发生时的伤害,而且不包括防抱死制动这些意在减少发生事故的风险的装置。

汽车乘员的保护措施有两种:(1)限制和控制乘员活动的装置,尽可能少地施加力量,防止汽车内部受到撞击,使其身体得到安置。(2)对汽车结构的改动。最常用的保护装置是安全带,正如前面所描述的,它大大降低了受伤和死亡的风险。

安全带最重要的功能是在正面碰撞中保护佩戴者的头部和身体,因为大多数(约60%)的严重和致命伤害发生在此类事故中。安全带在其他情况下也能减轻伤害的严重程度,但它们的设计主要是为了防止头部碰撞和正面撞击造成的伤害。

安全带的主要优点是:

  1. 当安全带不使用时,弹簧将带子拉回卷轴上,使其自动整齐地存放起来;
  2. 不同尺寸的穿戴者不需要调整长度,因为从卷筒能取正确的长度;
  3. 佩戴者可以自由地向前倾斜或侧倾以到达汽车中的物体;
  4. 肩带被弹簧拉回,总是紧贴着佩戴者。

前三个优点鼓励使用安全带带;第四个的有点应能提高安全性,因为即使腰带稍微松懈,也会降低其正面撞击的效率。然而,目前的安全带还有其他一些松弛的来源,它们往往抵消了这一优势。

要了解安全带或任何约束系统是如何在正面碰撞中提供保护的,想想汽车前座上的一个没系腰带的人,当汽车与一个刚性物体相撞时,会发生什么情况,比如标准为30英里/小时(48公里/小时)。如果碰撞发生在汽车的中央前部,汽车会在很短的时间内停下来,通常不会超过通常只有十分之一秒,这是从前压碎的时间,大概是2英尺(60厘米)。

在这段破碎的时间里,乘客的头部和身体在撞击前继续以接近全速前进的速度前进。但是汽车的内部尺寸是如此之大,当乘客在车内撞到他前面的任何东西时(通常是挡风玻璃或仪表板),汽车几乎停了下来,因此,在碰撞前,造成伤害的撞击发生在接近汽车速度的地方。这就是所谓的[第二次冲击],尽管汽车广告有时说,汽车前部粉碎性能的任何改变都不能使第二次撞击的严重程度大大降低。类似的考虑也适用于挡风玻璃对司机头部的影响,尽管方向盘的接近程度稍微减轻了对他胸部的影响,在低碰撞速度下对驾驶员提供相当大的保护。

大多数迎头碰撞,无论是与其他车辆还是固定物体,都不是完全正面的,而是抵消的,也就是说,汽车前部只有一部分与另一辆车或固定物体接触。在这种情况下,汽车前部的变形和碰撞的持续时间通常都比完全正面碰撞大得多。因此,一位无约束的前座乘客在车内仍在向前移动时撞到了车内,因此他相对于汽车的速度小于完全正面碰撞,相应地减少了伤害。

显然,使用安全带的第一个目的是把乘员绑在汽车上,这样他的头和身体就不会撞到任何可能造成高度局部力量的东西。安全带的作用不仅仅是这样:它极大地减少了作用在整个身体上的力,使其静止。

在没有安全带的情况下,头部和身体通过撞击相对坚硬的物体而得到倚靠,造成很大的力量在很短的距离内起作用。

2 汽车改装

对汽车本身的改动主要是为了在正面和侧面两种主要碰撞类型中有效。

正如第20课和第21课所示,更大的正面变形降低了正面撞击对受约束和不受约束的人的伤害风险。

不幸的是,部分正面碰撞的变形已经达到了最大限度,因此有理由增加汽车前部的刚度,特别是在司机这一面,这一点对于小型汽车来说比对大型汽车来说更为重要。减少碰撞入侵会带来好处,而且增加受伤风险也不会有很大的坏处。

然而,减少侧面撞击的风险的要求是,碰撞汽车的正面应减少僵硬,以便它们吸收更多的碰撞能量。试验表明,通过加固汽车的侧面、加强和提高底座以及对汽车前部进行改装,可以调和这两种相互冲突的要求,由此他们最强壮的成员会接触到撞到的汽车的窗台。测试表明,这些措施导致被撞汽车侧面的穿透率大幅下降。同时,门必须充满衬垫的设计,当碰撞穿透车时将负载分散。其中一些变化正在被引入到生产汽车中。这些改变不会从根本上影响侧窗玻璃或其框架或侧柱撞击造成头部受伤的风险。

3保护骑摩托车和骑自行车的人

与所有其他道路使用者一样,骑摩托车的人最有可能因头部受伤而死亡,因此,我们已作出很大努力,尽量提高电单车头盔的效率。

头盔的设计是通过使其作用于尽可能大的距离来最小化受到的冲击力。在头盔中,这是通过一个摇篮在头部周围加上坚硬的垫子来实现的, 整个头盔被封闭在一个坚硬的外壳中,它将打击扩散到一个区域,同时也防止尖锐物体的穿入。早期的研究表明,大多数的撞击发生在头盔的侧面而不是顶部,而最有效的现代头盔不仅可以保护头部的顶部和侧面,还可以通过用垫圈和面罩将脸部下部包裹起来保护脸部。这些封闭头盔的通风是必不可少的。

对严重头部损伤提供保护的大部分困难在于,在正面碰撞中,骑手是从他的车向前运动的,如果他然后撞到另一辆车或一个刚性物体,可能会带来严重的后果。我们已经在两个方向上努力,要么把骑手留在机器上,要么降低他向前的速度。

  1. 完全封闭的摩托车已经被设计和建造了,这可能提供一辆很小的汽车所能提供的那种保护,主要是考虑到提高气候方面的保护。目前似乎还没有一家公司取得成功。
  2. 在运输和道路研究实验室,通过假人试验表明,在从摩托车的油箱向上伸出的手臂到胸垫的末端,来降低骑手离开车时的前进速度。这种装置尚未在商业上采用。

某种形式的头盔对骑自行车的人会有很大的好处,因为头盔在涉及到的车辆的速度较低时最有效。不过,除了运输及道路研究实验室的一些研究外,迄今并没有认真尝试在道路上落实这项建议。

4保护行人

  1. 相当大的研究工作正使用虚拟行人致力于减少汽车正面对行人的危险。

主要的发现是,汽车的前部和阀盖的上表面都应覆盖可压缩的吸能材料,使相当深的挤压,前部的应比阀盖上的更大。汽车的前部应从大约12英寸(30厘米)延伸到大约28英寸(73厘米)以上的地面水平,并且不应该有刚性保险杠。虽然这项研究可能影响了前部设计,但还没有生产的汽车采纳如此极端的建议。最近在运输和道路研究实验室的研究已经制造出了一辆这种汽车,它与传统的欧洲汽车几乎没有什么区别,这似乎比以前的任何设计都有更大的潜力。

第24课 高速公路行驶

高速公路驾驶需要特别注意和遵守高速公路规则。特别是,不能超逾每小时25英里的车辆禁止使用高速公路,包括在特殊类型一般命令下操作的不能超过这个速度的车辆。

车辆不得在高速公路上停留,除非因机械故障或燃料、水或油类不足,或因意外、车辆内有人患病或其他紧急情况(包括在紧急情况下向其他人提供协助),准许任何人从车辆上取回或移走行车道上的物体。

在高速公路上开硬肩或中央专用区、倒车或转弯是违法的。如上文所述,由于紧急情况而必须使用硬肩的车辆,必须在处理情况所需的时间内才可留在该处。

1 行车线的使用

经营重量超过7.5公吨的货车及拖架车辆(及其他不包括在上述类别内的重型汽车)不得使用三车道和四车道高速公路的外侧车道或越位车道。

在一些双线高速公路段的陡坡上,重型货车(超过7.5公吨)禁止使用外车道;这些禁令清楚地张贴在通往批准的道路上表示禁止路段的范围和禁止使用外车道的车辆的部分。

2临时车速限制

在高速公路上进行行车道维修或使用逆流交通系统时,通常规定50英里/小时的限速。警方认为这是最高速度,并可检控在该等路段超速驾驶的司机(未经适当考虑而触犯的罪行)。不过,在这类情况下,强制实施临时车速限制的情况越来越普遍,如发现司机在该等路段超速驾驶,便会因这项罪行而被检控。

3高速公路上回收车辆的车速限制

就高速公路速度限制而言,回收车辆可以每小时60英里的速度行驶。在此之前,高等法院裁定,这类车辆的建造是为了载重,因此可以与其他重型货车相同的最高速度行驶。在此之前,这类车辆必须遵守40英里每小时的最高限值,适用于被归类为机动拖拉机、轻型和重型机车的车辆。

4 其他在高速公路上行驶的车辆

轻型和重型机车、自卸卡车、工程工厂和出口车辆可在高速公路上行驶,只要当他们空载和不拉拖车时能达到2

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