关键词：高中力学；主动安全设计；被动安全设计
随着我国经济的快速发展，汽车已经有了较为广泛的应用，同时也使其安全受到人们广泛重视。在高中力学知识学习期间我们可较好的发现汽车安全设计主要由主动安全与被动安全组合而成。通过力学角度分析可充分了解主动安全是防止事故的发生，被动安全是保护乘车人参安全。文章主要以沃尔沃汽车为例，通过力学视角对汽车主被动安全设计进行研究。
一、汽车主动安全设计
通过力学视角可较好的发现汽车主动安全主要是利用预防方式防止交通事故的发生。利用最为完善的方法方式在交通事故中出现人员伤亡现象。
（一）汽车制动装置
从力学视角进行分析，制动装置的形状、制动力强弱、制动控制模式以及制定稳定性等都与安全问题有着直接联系。
首先，汽车的刹车防抱死系统也被称之为ABS。汽车在实际运行期间进行紧急刹车时通常会使其轮胎抱死，同时其刹车距离相对较长。在汽车前轮抱死时，车身会在缺失侧向转向力的作用下不能进行方向转变。如其后胎抱死会使汽车失去侧向的抓地力，这是车身将出现甩尾等现象。刹车防抱死系统在制动期间可结合实际需求对轮胎制动力进行科学的调整，避免车轮抱死现象的发生，获得最优的制动效率，避免路面湿滑以及紧急制动导致侧滑现象的发生，使汽车在紧急制定期间具有较强的转项能力，这时可轻松穿越障碍，使其具有较强的安全性。同时沃尔沃汽车的防抱死系统主要是由传感设备、液压调节设备以及微型电脑组合而成【1】。在出现轮胎抱死现象时，传感设备将信号传输到微型电脑上，在通过相应分析处理后命令液压调节设备降低自动压力，致使制动蹄逐渐放松，车轮开始转动。同时在不断进行制动，提高压力，在车轮抱死后重复上一流程，通过这种不断的重致使车轮逐渐停止运动。其刹车防抱死系统还可较好的降低刹车距离，避免其在刹车期间出现失控现象，进一步降低交通安全事故的发生，同时这也与我们高中力学知识有着较强的联系。
其次，汽车自动离分配系统，也被称之为EBD。为了避免汽车在制动期间后车轮先出现制定现象的出现，沃尔沃汽车的自动离分配系统可结合汽车自身重量与运行轮面情况对自动流程进行科学控制，制动主要利用全轮相关标准对后轮滑动力进行对比，如其前后轮具有相应差异，同时其差异需要被相应调节期间，自动离分配系统则会自主对自动液态系统进行条件，使前轮液压科学分布。所以重踩自动在刹车防抱死系统运行前，自动离分配系统就已经对各车轮抓地力进行了科学的调整，较好等避免了后轮先抱死现象的发生，优化制定力平衡性，使汽车自动距离得以降低。同时，自动离分配系统主要为刹车防抱死系统的一种辅助性功能，充分提高刹车防抱死系统运行效率。所以沃尔沃汽车将这两种系统充分融合，使汽车在转弯期间的自动性得到了充分的提升。
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（二）牵引力控制系统
牵引力控制系统通常被称之为TCS，也就是人们常说的驱动防滑系统。从力学角度分析，汽车在，摩擦力较小路面进行制动期间，车轮会出现打滑现象，还会导致汽车出现方向失控等问题。同时在汽车起步与急刹车期间，驱动轮通常会出现打滑现象，尤其是在下雪与结冰路面上时会出现方向失控等问题，所以就应对其牵引力进行控制与管理。牵引力控制系统利用传感设备在检测到车轮存在打滑现象时就会发出相应的信号，并对点火时间、喷油设备开合时间以及对气门开合度进行调节，使发动机转速不断下将，使得输出扭矩得以降低。牵引力控制系统的可较好促进汽车运行稳定性的提升，拥有良好的加速水平，并使其爬坡能力快速提升。
牵引力控制系统若与刹车防抱死系统同时使用，可使的汽车自身运行安全性得到充分的提高【2】。同时这两种系统还可共同对汽车车轴上轮速传感进行使用，在与形成电脑进行充分连接，可实时监测各车轮转速。并在出现打滑现象时，牵引力控制系统在第一时间通知刹车防抱死系统降低城论打滑现象。在汽车快速行驶期间若出现打滑现象时，牵引力控制系统会第一时间向行车电脑发出相应的信息，使发动机转速下降或控制变速器降档等，解决车轮打滑问题。避免汽车出现甩尾失控现象的发生。
二、汽车被动安全设计
从力学视角进行分析，汽车被动安全设计主要是利用常见的力学知识最大限度的防止在安全交通事故中出现伤亡。
（一）汽车安全气囊
汽车安全气囊也被称之为SRS系统。在汽车相关碰撞规章制度的作用下，我国人们对汽车被动安全能力逐渐重视，以沃尔沃汽车为例，各中高档汽车都开始安装安全气囊。其中汽车安全气囊通常是由传感设备、微处理设备以及气囊等共同组合而成。传感设备与微处理设备主要对撞击程度进行分析，并发出相应信息。气体发射设备通过信息进行相应的动作，在点燃燃料后形成气体对气囊进行从充气使其膨胀。通常在撞击发生的0.01秒时，开始运行，致使气囊完全撑开的时间通常在0.11秒内。
（二）良好的车身整体
我们通过高中力学知识的学习可较好明确汽车自身钢板的厚度以及框架的强度与汽车在发生碰撞期间良好的保护不具有较强的联系。科学完善的车身设计可充分吸收一部分碰撞期间形成的动能。车身前端与尾部在设计时都是较好的缓冲与能量吸收结构，在发生碰撞时可出现形变，降低冲击波的同时吸收相应的能量【3】。其中乘客空间两柱与车门防撞击位置刚度较好时，其不容易发生形变，并具有较好的保护能力，使成员人身安全得到保障。其中沃尔沃汽车在车身设计期间主要对全新的合金材料与先进的焊接技术进行使用，致使其自身结构具有较强的科学性与合理性。
结语：
综上所述，在社会经济不断发展的作用下，汽车得到了较为广泛的普及，其中我们通过高中力学知识的学习，以沃尔沃汽车为例，在力学视角下对汽车主被动安全设计进行初步的了解，通过力学知识我们较好的发现汽车主被动安全设计的原理，使我们的学习兴趣得到可充分的提升。
参考文献：
[1]宋淑丽.谈汽车被动安全防护装置分析[J].民营科技,2015(04).
[2]高惠民.毫米波雷达在汽车安全技术中的运用[J].汽车维修与保养,2011(09).
[3]吴憩棠.汽车安全技术的智能化趋势[J].汽车与配件,2011(10).
论文作者:张网
论文发表刊物:《科技中国》2017年12期
论文发表时间:2018/5/2
标签：汽车论文; 力学论文; 沃尔沃论文; 系统论文; 现象论文; 牵引力论文; 刹车论文; 《科技中国》2017年12期论文;