安全出行汽车的后视镜有玄机

作者: 朱则刚 文章来源:AI《汽车制造业》 发布时间:2020-03-18
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后视镜是驾驶人坐在驾驶室座位上直接获取汽车后方、侧方和下方等外部信息的工具。本文针对汽车后视镜的功能与结构原理,介绍了汽车后视镜的种类,研究了现代汽车后视镜的新技术,介绍了汽车的多功能后视镜。

引言

为了驾驶人操作方便,防止行车安全事故的发生,保障人身安全,各国均规定了汽车上必须安装后视镜,且所有后视镜都必须能调整方向。由于后视镜的位置直接关系到驾驶人能否观察到车后的情况,而驾驶人调整它的位置又比较困难,尤其是前排乘客车门一侧的后视镜。因此,现代汽车的后视镜都改为电动的,由电气控制系统来操纵。汽车后视镜属于重要安全件,其镜面、外形都颇有讲究,故后视镜的质量及安装都有相应的行业标准,不能随意更改。


汽车后视镜的功能与结构原理

汽车上的后视镜位置直接关系到驾驶人能否观察到车后的情况,而驾驶人调整它的位置又比较困难,尤其是前排乘客车门一侧的后视镜。因此,现代汽车的后视镜都改为电动的,由电气控制系统操纵就能圆满解决这一问题。驾驶人眼睛与后视镜的距离,也就是后视镜的安装位置,直接影响到后视镜的视界、清晰程度和汽车轮廓尺寸,对行车安全很重要。因此,后视镜的安装位置要求达到行业标准的视界要求;后视镜应尽可能靠近驾驶人的眼睛,应方便驾驶人观察,头部及眼球转动尽量小;后视镜应安装在车身上下振动最小的位置上。

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现代轿车外后视镜主要装配在前车门上,控制方式有电动式和手动式。电动式外后视镜的镜片后面装有驱动机构,它由小型可逆式直流电动机、减速齿轮、电磁离合器组成,驾驶人在车内通过控制开关对外后视镜进行上下左右调整,调整范围在30°以内,并可折叠。手动式外后视镜多采用线缆-

杠杆式驱动,驾驶人在驾驶座上摆动车门上相应的小手柄,即可上下左右调整镜面角度,这种手动后视镜的结构比较简单,一般装配在经济型轿车上。

外后视镜外形轮廓不但影响到车身的外观,也影响到车身尺寸,当汽车或汽车列车处于满载状态、外后视镜底边离地高度小于1 800 mm 时,其单侧外伸量不得超出汽车或汽车列车最大宽度处200 mm。外后视镜底边离地高度大于或等于1 800 mm时其单侧外伸量不得超出汽车或汽车最大宽度处250 mm。同时,由于一般轿车的速度提高,风阻和噪声是设计者要考虑的重要问题,因此外后视镜外形轮廓要符合空气动力学,用圆滑的线条尽量减小风阻及风噪。现代汽车后视镜的背后装有两套电动机和驱动器,可操纵其上下及左右运动。通常垂直方向的运动由一个电动机控制,水平方向倾斜运动由一个电动机操纵。电动机为永磁型的。后视镜都由一个开关控制,开关杆能多方向运动,它可使一个电动机工作或两个电动机同时工作。


汽车后视镜的种类

汽车后视镜反映汽车后方、侧方和下方的情况,使驾驶人可以间接看清楚这些位置的情况,它起着“第三只眼睛”的作用,扩大了驾驶人的视野范围。 

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后视镜以安装位置划分,分有外后视镜、下后视镜和内后视镜。以用途划分,外后视镜反映汽车后侧方,下后视镜反映汽车前下方,内后视镜反映汽车后方及车内情况。用途不一样,镜面结构也会有所不同。一般后视镜镜面主要有两种,一种是平面镜,这与一般家庭用镜一样,可得到与目视大小相同的映像,这种平面镜常用作内后视镜。另一种是凸面镜,镜面呈球面状,具有大小不同的曲率半径,它的映像比目视小,但视野范围大,好像相机“广角镜”的作用,这种凸面镜常用作外后视镜和下后视镜。轿车及其他轻型乘用车一般装配外后视镜和内后视镜,大型商用汽车一般装配外后视镜、下后视镜和内后视镜。

按安装位置分类:后视镜可分为内后视镜、外后视镜和下后视镜3种。

按后视镜的镜面形状分类:可分为平面镜、球面镜和双曲率镜面三大系列。另外还有一种棱形镜,棱形镜的镜表面平坦,但其横截面为棱形,通常用作防眩目型的内后视镜。

按制镜时涂用的反射膜材料可分为铝镜、铬镜、银镜、兰镜(TI02涂层)等4种。

按后视镜的调节方式可以分为车外调节和车内调节2种。车外调节式是在停车状态下,通过用手直接调节镜框或镜面的位置的方式来完成视角的调节,该方式费时费力,很难方便地一次性完成,驾驶人需在座位上用手伸出车窗外调节,在行车、雨天等情况下调节很不方便。一般的大型汽车、载货汽车和低档客车都采用车外调节方式,以降低成本。

电动后视镜有别于其他后视镜就在于其需采用电气装置来控制电动机进行镜面调节,由于在车头部分电气设备较为密集,如收音机、录音机、CD机等,在调节后视镜镜面时,其电动机均会对它们产生电磁干扰现象,造成不必要的近程干扰,影响收录机的音响效果,因此在设计时一定要考虑电磁干扰性能。


现代汽车后视镜的新技术

镜子是光学反射式汽车后视装置中的核心零部件,镜面又是它的关键部位,为提高行驶时特别是超车、并线、转弯、倒车或高速行驶时的安全系数,减轻驾驶人的疲劳,同时适应不同的工作环境,它最低应能满足以下要求:正确鲜明地反映物象,不变形或变形小;足够的后视视野,后视范围尽可能大,最好能消除盲区;在雨、雾、寒冷等特殊天气下能正常工作。目前的新技术大都是围绕这几个方面提出的。

增加面积是汽车制造商为解决后视盲区的第一个反应,但镜子大镜框也大,会产生整体不协调的问题,同时也可能给视觉带来不便。为此设计者从镜子形状、面积、安装位置、整车风格、车主爱好等多方面综合考虑。现在有不少汽车特别是大型车上采用状如手臂的大面积后视镜,又称为“兔耳式后视镜”,它们安装的位置也和其他车辆不同,一般置于车辆前部。

平面镜、球面镜是传统镜面采用的两大系列,它们各有所长,但都存在明显的功能缺陷。平面镜优点是后视物体无失真,能真实反映车后物体的真实外形及实际距离,给驾驶人比较准确的判断信息。缺点是后视范围较小,造成过多的视觉盲区。球面镜特点是后视物体缩小,后视范围、视角扩大,不能真实反映车后物体大小及实际距离,驾驶人需经过一段适应对比过程。对上述两种镜面各取所长,人们用改变镜面曲率的方法开发出一些新技术和新产品。双曲率镜面是目前比较新颖的镜面,它弥补了平面镜后视范围过小,球面镜反映后方物体不真实的不足,它的球面部分曲率半径较大,基本上解决了失真问题。

驾驶人在行车前或行车过程中通过后视镜观察车侧和车后情况时,有时需调节镜面以便获得最佳视野。对镜面与镜框固定的固定式后视镜,在调节视角时操作者用手直接调节镜框来完成,镜框与支架连接是可调节的。这种调节方式费时费力,很难方便地一次完成视角的调节,驾驶人需用手伸出车窗外调节,在行车、雨天等情况下调节很不方便。对直接调节镜面后视镜,驾驶人在调节镜面时,用手来按住镜面直接调节视角。同固定式后视镜比较类似,方便在于不必大动干戈来扳动整个后视镜镜框,也不致于破坏整车造型的美观,但依然不方便。对拉索在车内操作转动部件来调节镜面的后视镜,驾驶人在车内通过后视镜转动部件上的拉索来调节镜面的视角。在行车时调节或雨天调节时均比较安全方便,但自动化程度不高。

电动后视镜是目前高档车上普遍使用的调节装置,驾驶人在车内通过按钮用电气装置控制转动部件来调节镜面达到所需视角,这样的操作轻松、快捷、方便、正确,还解决了拉索后视镜在调节右外后视镜时因驾驶人远离按钮而产生的操作不便的问题。经过不断完善,电动后视镜上可能出现的松动问题、电磁干扰问题已基本解决。并进一步发展为记忆储存式后视镜。

由于后视镜装在汽车外,长期日晒雨淋,气候条件恶劣,汽车行驶过程中要经受颠簸冲击,因此现在后视镜选用材料时兼顾了温度、湿度、强度与冲击、弯曲性能等方面的要求,同时还要求材料不易老化、耐腐蚀、注塑性能和泊漆性能好等。


汽车的多功能后视镜

后视镜作为车身安全件,国家强制性标准明确规定,当后视镜受到强烈冲击时,后视镜镜面不得因破碎而飞溅伤人。为了防止镜面飞溅,设计时的措施有:采用安全玻璃,玻璃组件与整个装置尽可能牢固连接。车辆在行车过程中难免发生一些意外事故,如车辆与车辆相擦、车辆与建筑物相擦、车辆与行人相擦等不经意的意外碰撞事件。后视镜作为安装在车辆上宽度最宽的零部件,在造成相擦的情况下,最易受到冲击。为了避免擦伤,也为了缩小停车泊位空间,研究人员想到了将镜框折叠的办法,设计时是通过改变连接方式或增加折叠机构,使后视镜具有折叠功能。需要折叠时又有两种办法,通常是用手伸出窗外或人到车外将镜框折拢,现有不少已是电动的,驾驶人在车内就可方便地调节,解决了许多操作上的方便。

后视镜自动折叠功能:是指汽车两侧的后视镜在必要时可以折叠收缩起来。这种功能在城市路边停车时特别有用,后视镜折叠后能节省很大的空间,同时也可避免自己的爱车受“断耳”之痛。车辆在行车过程中难免发生一些意外事故,后视镜作为安装在车辆上宽度最宽的零部件,在造成相擦的情况下,最易受到冲击,为了最大程度避免擦伤,就需要后视镜有折叠功能。具有折叠功能的后视镜,在通过狭窄路段时可以收缩起来,提高了车子的通过性,在驾驶人离开车子的时候,也可以把后视镜折叠起来,不仅可以保护镜面,还可以缩小停车泊位空间,有效地避免了刮蹭。当汽车进入较小区域如停车泊位时由于后视镜镜框是车身最宽部位,这时为防擦伤及缩小停车泊位空间,保证在后视安全性上把损害程度降低到最小限度,就需将镜框折叠,通常做法是用手伸出窗外或人到车外将镜框折拢,这样在行车时就很不方便,因此在折叠上设计了电动折叠功能,驾驶人在车内就可方便地调节,解决了操作上的不便。折叠机构的设计既要有保证缓冲及缩小车位的作用,又要保证后视功能的正常使用。

记忆储存式后视镜的镜面调节设计与驾驶人座椅、转向盘、内视镜构成一个调节系统,每个驾驶人可根据个人身高与驾驶习惯的不同,来调节后视镜的最佳视角、座椅、转向盘最佳舒适性,然后进行记忆储存。当其他人驾驶汽车后或被他人调整已记忆的视角,就可以非常轻松地开启记忆储存,所有内在设施就可恢复到你最佳的设定状态。

当汽车在雨、雪、雾等天气行驶时,后视镜可以通过镶嵌于镜片后的电热丝加热,确保镜片表面清晰。其实电加热后视镜的工作原理非常简单,而且成本也不是很高,就是在两侧后视镜的镜片内安装一个电热片(电热膜),在雨雪天气时,车主打开后视镜电加热功能,电热片会在几分钟内迅速加热至一个固定的温度,一般在35~60℃之间,从而起到对镜片加热、除雾除霜的效果。

汽车在各种气候条件下工作,为了在各种情况下均能清晰地观察到汽车外部情况,外后视镜上增加了刮水器、洗涤器,能方便地刮去外后视镜上的雨、雪、泥浆及灰尘等。当驾驶人在雾天或雨天行驶时,由于雾气造成的后视镜镜面的积雾、冬天积霜或雨水侵袭会造成驾驶人对侧后方的视线不清,影响行车安全,驾驶人需将手伸出车窗外清洁镜面表面,这样极不方便,而且只是暂时措施,雾气及雨水又会马上使之模糊不清,因此,为了功能上的完备,驾驶的安全性及操作的方便性,设计采用加热除霜装置,例如采用电加热除霜镜片,当产生上述情况时,驾驶人就可方便地开启加热除霜按钮,解除不必要的后顾之忧。

有一种数字智能后视镜,包括后视镜壳体、镀膜镜片、数码显示屏和主控微处理器,其特征在于数码显示屏设置在镀膜镜片内侧,壳体的夹层中设有电路板,电路板上设置主控微处理器和多个传感器及蓝牙适配器,壳体上设有多个接口和控制按键。它具有以下优点:除后视镜本身的后视功能外,还可实现汽车免提通话、与蓝牙手机的无线连接、倒车距离检测、CO浓度超标报警、电子指南针、熄火停车自动关窗、数码压缩多段循环录音等多种功能。由于将数码显示屏嵌装在后视镜的里面,使后视镜面和数码显示屏合二而一成为一个新的“整体”,倒车时克服了左右摆头的缺陷,使停车更加快捷安全。


结束语

汽车后视镜是驾驶人坐在驾驶室直接获取外部信息最直接的工具。随着汽车产品市场观念的不断更新和变化,市场对轿车后视镜安全性、操作方便性、经久耐用性及豪华美观性等方面的要求大大提高。

汽车后视镜自动调节装置的特点在于:它在不影响现有车辆的后视镜功能以及车辆外观的前提下,消除了原有后视镜存在的盲区和死角的问题,而且它不会改变驾驶人的操作习惯。

汽车后视镜自动调节装置不仅安装简易,价格低廉,而且便于推广、应用,不像市场上存在的自动泊车、倒车显像灯等装置价格昂贵。它更利于实现汽车的人性化和自动化,能更好地提升汽车的安全性。    


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