货车行进中爆胎安全保护装置设计文献综述

 2022-07-14 04:07

文献综述

题目:货车行进中爆胎安全保护装置设计

摘要:高速公路是社会现代化进程中的产物,由于其便利、高效、灵活的交通特点,而受到人们的青睐。经济高速增长的势头刺激着高速公路事业的蓬勃发展,由此带来的社会积极因素随处可见。但是在高速公路事业方兴未艾的良好形势下,日益严峻的交通安全问题接踵而至。高速公路是国家的血脉,它联系着国家各个地区,是国民经济高速发展的纽带。与此同时,它也成为交通事故的多发地带,给生命和财产带来不可估量的损失。轮胎是力作用于车身的支点,地面对车辆的作用力通过轮胎来传递,轮胎在车辆行驶中有着举足轻重的地位。但是车辆的高速行驶会让轮胎内的温度升高,而且速度越高轮胎升温越快。在高温、摩擦、突遇路面冲击下,轮胎极其容易发生爆破。高速公路上的交通事故中,爆胎引起的事故占很大比重。爆胎后轮胎性能发生巨大变化,例如轮胎的扁平比、滚动阻力、径向刚度、侧偏刚度、纵滑刚度以及侧倾刚度等等轮胎力学特性的变坏是造成车辆运行不稳定的导火索。但是爆胎后驾驶员的正确操作才是车辆安全行驶的关键所在。车辆的前轮发生爆胎会使车辆的转向变得很困难,可能失去转向的功能,甚至翻车。后轮发生爆胎时,车辆容易发生甩尾和翻车。因此本课题介绍了汽车爆胎的危害、爆胎产生的原因、爆胎后车辆的轨迹控制以及目前主要防爆胎方法,并设计分析了一种货车爆胎安全保护装置的工作原理,利用TPMS进行胎压检测及温度检测,可以实时采集并记录汽车行驶轮胎工作状态,通过对传统汽车轮毂的改进,解决货车在高速行驶时突发爆胎所面临的人身和车辆的安全保障问题。

关键字:货车、主动安全、胎压检测、爆胎车辆、 汽车稳定性控制

引言:在汽车诞生的几百年间,汽车被世人称为“改变世界的机器”。由于汽车工业具有很强的产业关联度,能够将电子、材料、机械等许多行业的先进技术都集于一身,因而其成为了现代工业的支柱型产业,被公认为一个国家经济硬实力的综合体现。同时,它也对整个世界经济也起到了极为重要的拉动作用,被喻为世界经济增长的发动机。近年来,伴随汽车的保有量持续上升,加之高速公路的快速发展,我国交通事故的发生率常年多发。根据公安交通部门数据显示,车辆爆胎事故占高速公路上发生事故总量的 70%,车辆轮胎突然爆胎,轮胎在短时间内瞬间破裂干瘪,会导致车辆行驶的稳定性和制动性急剧下降,转向和制动失效从而导致事故的发生,据统计车速在 120km/h 以上时发生碰撞的死亡率高达 100%,严重影响人们的生命安全。为了预防和降低爆胎事故的发生率,国家已制定了相关的标准,标准规定了货车爆胎后的制动性能、转向性能和爆胎后可控行驶距离的要求,基于此设计爆胎安全保护装置可有效降低爆胎安全事故,减少人员伤亡和财产损失,创造良好安全的行车驾驶条件[6]

国内外的研究现状

国外的研究现状

国外自上个世纪年代以来就开始研究爆胎车辆,但是研究的范围仅仅局限于一般的理论和试验研究。尽管影响爆胎的因素众多,但胎压异常是最主要原因。胎压监测系统(就是为了防止因胎压异常而爆胎所釆取的预防措施)的作用是在车辆行驶过程中自动监测轮胎气压,对于非正常工作气压,该系统可以自动报警,确保车辆行车安全。为了保持标准胎压行驶,美国在2000年国会上通过了TREAD法案。法案的要求之一是到2007年, 美国联邦政府于年2007年起强制在美国销售的汽车都必须安装轮胎压力监测系统(TPMS),其目的就是为了减少和遏制轮胎爆胎给人们带来的损失[14]

近年来,国外很多学者和机构对爆胎车辆动力学及其主动安全控制技术进行了深入的研究。波兰的兹毕格涅夫对车辆及爆胎轮胎进行了动力学建模,分析了试验数据,改进了车辆的爆胎轮胎模型。利用车辆的动力学模型进行了仿真,设定了符合逻辑的行驶参数,获得了重要的试验数据,为爆胎车辆的主动安全控制技术提供了思路和帮助[14]

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