救命稻草 什么是汽车主动安全与被动安全

沈阳老张

一般的消费者往往为“主动”与“被动”两个字眼所迷惑。在新一期的网易《技术大讲堂》之中，我们将介绍主动安全与被动安全的各种配置与设计。

网易汽车12月17日报道 安全，是当今汽车界永远热门的话题。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分。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分。当车辆的性能越来越好、速度越来越快，让车祸所可能造成的风险代价也越来越高。为了保证汽车消费者的安全，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，安全配置的成本，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。



在新一期的网易《技术大讲堂》之中，我们将介绍主动安全与被动安全的各种配置与设计。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置的区分，主要是以发生意外时的撞击做为区分。主动安全配置主要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启动，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不可避免，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，希望通过固定装置，让车内的乘员固定在安全的位置，并利用结构上的引导与溃缩，尽量吸收撞击的力量，最大限度确保车内乘员的安全。常见的ABS、VSC等驾驶上的辅助装置，便是属于主动安全配置；而安全带、气囊及笼型车体结构，便是被动安全配置与设计。

安全驾驶最重要

在此必须提醒所有的网友，主动安全配置与被动安全配置，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。

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。顾名思义，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。



ABS系统

打滑失控=合力大于抓地力

正如大家所知道的，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。



ABS核心部件

意外状况正确处理方式：减速+闪避

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。除非车辆滑动的摩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。



有无ABS的情况对比

ABS系统的功能在于让驾驶在紧急刹车的同时，依旧保持有操控的能力，让其在减速的同时，仍能保有闪躲的能力。

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。



有无ABS的情况对比

正确使用ABS

先进的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。

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



TCS系统对于低附着力路面行驶尤为重要



有无TCS系统的行驶状态

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，TCS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。

沈阳老张

大功率汽车更需要TCS来控制动力输出过于暴力

TCS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。同时能让车辆更依照驾驶的意志行驶，提升行驶安全。

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。



ABS+EBD日益成为相辅相成的配置

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对于女性驾驶者来说最为实用

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。

气囊，是大家再熟悉不过的被动安全配置。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。



气囊选用高强度的布囊，平时折叠扁平地收纳在车内饰材料之中。当车辆发生撞击意外时，碰撞传感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，避免人体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。



气囊是安全带的辅助被动安全装置，在碰撞时充气，做为乘员的缓冲装置，以免人员受到更严重的伤害。驾驶座的气囊一般在方向盘中间，而副驾驶座位于前方中控台上。依空间与设计不同，形状也有所不同。



为追求气囊充气的效率，现在气囊均配置有炸药包，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*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。

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