李铁军 胡细东 唐道湘 田贵俊
（张家界航空工业职业技术学院，湖南张家界 427000）
汽车防撞减震器开发与应用
李铁军 胡细东 唐道湘 田贵俊
（张家界航空工业职业技术学院，湖南张家界 427000）
近年来随着我国经济的快速、稳定发展，作为主要基础设施的公路交通网也越来越发达，汽车走进普通家庭并成为重要的交通工具。而汽车保有量快速增长和道路建设的发展，也带来了一系列的社会问题，如交通安全、空气污染、能源问题等。本文在当前汽车防撞减震器研究基础上，通过研究汽车正面碰撞相互影响的因素，开发了一种新型汽车防撞减震器，分析了该新型汽车防撞减震器的关键技术、意义及其应用价值。
汽车碰撞 减震器 保护装置
1 引言
近年来随着我国经济的快速、稳定发展，作为主要基础设施的公路交通网也越来越发达，汽车走进普通家庭并成为重要的交通工具。而汽车保有量快速增长和道路建设的发展，也带来了一系列的社会问题，如交通安全、空气污染、能源问题等。其中，交通事故是其中最严重的问题之一，已成为严重的公共安全问题。汽车在行驶过程中，受到外界种种因素影响，意外总是时有发生，在意外发生的时候，如何使得车内乘员和被碰撞的行人能够最大程度的减少受伤，保证生命的安全就是最为关键的事情，因此，汽车的被动安全性能相比其主动安全性具有更为重要的研究价值。
2 目前研究现状及其缺点
我国从世纪年代初期开始进行汽车被动安全性研究，清华大学和国家汽车质量监督检测中心先后在长春、襄樊、上海成立科研中心建立整车碰撞试验室，中国汽车技术研究中心也在天津落成，湖南大学也建成了自己的台车碰撞试验室，使得中国几乃至上千辆次的碰撞试验得以实施；一汽、二汽、上汽、清华大学、吉林大学、湖南大学、上海交通大学、武汉理工大学、重庆大学等随后进行了大量的碰撞仿真分析，为许多汽车产品的改进及优化提供了重要依据。中国关于汽车保险杠的研究开始于世纪年代后期，虽然晚于国外起步，但一些成绩己经有目共睹，在中国，很多大学和汽车研究机构都成立了自己的汽车碰撞实验室，正在进行着汽车碰撞安全性的研究。目前，清华大学的研究方向包括碰撞试验机构及假人与气囊模拟计算方法，以及道路交通事故再现模拟分析系统等；湖南大学的研究方向包括碰撞接触算法和气囊展开过程中的接触搜寻问题等；吉林工业大学的主要研究方向为安全带等约束系统；上海交通大学的研究方向包括整车碰撞模拟，吸能结构和保险杠的研究等；同济大学的研究方向包括追尾、侧碰分析和乘员响应分析等。前具有汽车碰撞试验能力的机构有：中国汽车技术研究中心、清华大学汽车碰撞试验室、一汽长春汽车研究所、二汽襄樊汽车试验研究所等。综上所述，国内外对汽车碰撞形式、碰撞伤害机理、模拟分析与分析手段的研究投入了大量的精力，但车身结构设计应对措施方面还都局限于结构优化和新材料、新工艺的应用，对新型吸能手段的研究还不够充分。
对于汽车保险杠的减震震器的设计和研发相对较少，大多数汽车前后防撞装置大都是刚性防撞装置，没有减震效果，由于防撞击减震装置大多安装在汽车保险杠与发动机之间，二者的距离很短，很难安装大型减器，而小型减震器对于汽车防撞功能的效果不好，上述发明都未能产业化。
3 主要内容和关键技术
设计一种车辆联动碰撞减震器，主要包括设置在车辆前部的主支座、设置在车辆其他部位的副支座和防撞块，在主支座和副支座内都安有弹簧和滑块。通过钢丝拉索把主支座受到的冲击载荷分散到多个副支座上去。通过主支座和副支座的配合，能承受非常大的撞击力，实现软着力消减减震力，起到减震作用，能保护发动机不受损伤，且对车体和车内的人起到很好的保护作用。多个减震器之间可以产生联动，多个减震可以合在一起，增加减震力。同时采用分散式结构，副支座通过拉索连接，可以设置在汽车上的任意位置，其形状大小可以根据车辆等机体各部位空间状况灵活设计、制造和安装，可以很好地解决汽车前端空间不足的问题。
4 创新点及意义
关键问题在于实现产品功能及其效能分析。
本研究的特色与创新：
（1）提出离散式结构，实现同一套系统满足前后保险杠的需要；
（2）提出联动式减震器结构，多个减震器联动提高防撞效果；
（3）减震器可以安装在汽车上的任意位置，形状大小可以根据车辆等机体各部位空间状况灵活设计。
《2015-2020年中国汽车整车制造市场评估及投资前景预测报告》显示2015年6月，我国汽车保有量已经突破了1.63亿辆，保有量已经仅次于美国，成为全球第二。2014年《国民经济和社会发展统计公报》指出，全国道路交通事故万车死亡人数为2.22人，比2013年底万车死亡人数2.3人下降了5%，但通过2014年汽车保有量数据可得出2014年的交通事故死亡人数为34292.34人，比2013年的死亡31604.3人增加了2688.04人，增长率为8.5%；相比2012年的死亡30222.5人，增加了4069.84人，增长率为13.46%；相比2011年的死亡29618人，增加了4676.34人，增长率为15.78%，2015年全国交通事故总量超过20万起。据环球网报道，中国交通事故死亡率是发达国家8倍。该产品成本低廉，能够在事故发生后降低死亡率。
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［3］周玉存，贺丽娟，崔世海，等.汽车减震器的运动仿真和应力分析［J］.液压与气动，2013.
李铁军（1964—），男，汉族，湖南张家界人，张家界航空工业职业技术学院副研究员，从事机械控制工程、信息管理等的教学和研究，研究方向：控制工程信息管理。
