Пассивная безопасность автомобиля: элементы системы, внутренняя и внешняя, требования, безопасность кузова транспортного средства, активная, неисправности

Кузов автомобиля. Активная и пассивная безопасность

Кузов несет в себе механизмы и обеспечивает аэродинамику, безопасность, комфорт и внешний вид. Срок службы машины во многом зависит от кузова.

Кузов является опорной системой автомобиля и. Двигатель, трансмиссия и подвеска крепятся к основанию кузова. Металлическая часть кузова состоит из пола и крыши, крыльев и панелей, дверей, капота и багажника, а также множества мелких деталей. Стекло автомобиля устанавливается в специальные отверстия.

Активная и пассивная безопасность кузова

Пассивная безопасность (способность снизить тяжесть дорожно-транспортных происшествий) гарантируется: высокой прочностью кузова, исключающей его деформацию в случае аварии; ремень безопасности; регулируемые подголовники, чтобы избежать травм шеи человека при ударе сзади; безопасное рулевое колесо от аварий; безопасные очки; большие двери, позволяющие выйти из поврежденной машины; огнестойкие материалы.

С пассивной безопасностью вы обращаете внимание даже спереди. Во время удара лобовое стекло должно оставаться прочным, для чего при его изготовлении используется особая технология. К боковым окнам тоже предъявляются особые требования — они должны ломаться, но не оставлять осколков с острыми краями, которые могут нанести значительный вред здоровью.

Кузов автомобиля должен быть устроен так, чтобы в случае аварии его конструкция оставалась нетронутой. При аварии педали не должны заходить в салон, при этом рулевое колесо такое же, чтобы не травмировать грудь водителя.

После столкновения двери должны легко открываться, дверные замки не должны расклиниваться, чтобы можно было добраться до пострадавших.

Примечание

Даже если автомобиль полностью разрушен, силовая конструкция должна оставаться в целости, от этого зависит пассивная безопасность автомобиля.

При создании нового автомобиля пассивная безопасность вводится не только для пассажиров и водителя, но и для пешеходов. При наезде на последних автомобиль не должен их серьезно травмировать, а наоборот, уменьшать последствия столкновения.

Для этого запрещены «кенгурятники» и мощные стальные трубы перед автомобилем. Капот автомобиля сделан из специальных пирапотронов, которые приподнимают его при наезде на пешехода.

также сделаны из специальных материалов, которые не причинят вреда пешеходам.

У современных автомобилей практически нет резервов повышения пассивной безопасности за счет использования новых материалов в конструкции кузова. Как оказалось, 80 км / ч — это предел, при котором современный автомобиль еще оставляет хорошие шансы здоровому человеку.

Дальнейшее развитие — за счет использования профилактических систем (автоматическое торможение, предотвращение съезда с дороги).

Активная безопасность тела (способность предотвращать несчастные случаи) гарантируется: хорошей видимостью при любых погодных условиях; защита глаз водителя от бликов солнечных лучей и фар; хорошая обзорность органов управления, удобная посадка, хорошая теплоизоляция корпуса; создать адекватный микроклимат внутри салона.

Активная безопасность включает в себя всевозможные электронные помощники, облегчающие управление автомобилем. К ним относятся, предотвращающие блокировку колес на скользкой дороге; система стабилизации, предотвращающая занос автомобиля; системы автоматического торможения и многие другие.

Согласно европейской статистике ДТП, с помощью автоматической тормозной системы можно будет снизить риск травм в случае аварии на 40%. Даже простейшие системы самоторможения спасают жизни: если перед столкновением скорость снижается на 5%, вероятность гибели снижается на 25%.

Какая толщина кузова автомобиля?

Раньше на автомобилях, выпущенных в советское время, толщина была внушительной, например, толщина днища «Газ-21» составляла до 2 мм. На современных автомобилях стандартная толщина кузова составляет от 0,6 до 0,8 мм, а толщина днища составляет 0,9 мм.

Это связано с нынешней тенденцией к снижению веса автомобилей за счет использования высокопрочной стали и других легких и прочных материалов в конструкции кузова.

Так, на автомобилях корпоративного и среднего класса используется алюминий, который намного легче стали.

На спортивных автомобилях в конструкции кузова используется магний, который при небольшом весе имеет большую прочность, чем сталь. Единственный его недостаток — гораздо более высокая стоимость.

Важный

Толщина кузовных панелей не влияет на безопасность, как считают многие автомобилисты. Их используют для красоты и внешнего вида автомобиля. На безопасность влияет силовая структура кузова, обеспечивающая пассивную безопасность в случае аварии. В его основе лежит использование высокопрочных сталей, благодаря которым удается снизить вес автомобиля и одновременно повысить жесткость кузова на кручение.

Безопасность автомобиля

Безопасность зависит от трех важных характеристик автомобиля: габаритов и веса, устройств пассивной безопасности, которые помогут вам выжить в аварии и избежать травм, и устройств активной безопасности, чтобы избежать дорожно-транспортных происшествий.

Однако в случае столкновения более тяжелые автомобили с относительно низкими баллами в краш-тестах могут работать лучше, чем более легкие автомобили с отличными баллами. В компактных и маленьких автомобилях умирает вдвое больше людей, чем в больших.

Всегда стоит помнить.

Пассивная безопасность

Устройства пассивной безопасности помогают водителю и пассажирам выжить в аварии и остаться без серьезных травм. Размеры автомобиля также являются средством пассивной безопасности: больше = безопаснее. Но есть и другие важные моменты.

Ремни безопасности — лучшая защита водителя и пассажиров из когда-либо изобретенных. Разумная идея привязать человека к сиденью, чтобы спасти его жизнь в аварии, возникла в 1907 году. Таким образом, водитель и пассажиры были закреплены только на уровне пояса.

Ремни первой серии были поставлены шведской компанией Volvo в 1959 году. Ремни в большинстве автомобилей трехточечные, инерционные; в некоторых спортивных автомобилях используются четырехточечные и даже пятиточечные ремни, чтобы водитель лучше удерживался в седле.

Ясно одно: чем плотнее вы прижимаетесь к стулу, тем вы в большей безопасности. Современные системы ремней безопасности имеют автоматические преднатяжители, которые в случае аварии выбирают податливые ремни, повышая индивидуальную защиту и сохраняя пространство для срабатывания подушек безопасности.

важно знать, что, хотя подушки безопасности защищают от серьезных травм, ремни безопасности абсолютно необходимы для обеспечения полной безопасности водителя и пассажиров.

Американская организация по безопасности дорожного движения NHTSA на основании своего исследования сообщает, что использование ремней безопасности снижает риск смерти на 45-60%, в зависимости от типа транспортного средства.

Работа подушки безопасности

без подушек безопасности в машине невозможно, сейчас этого не знает только ленивый. Они спасут нас от удара и от битого стекла. Но первые подушки были похожи на бронебойную пулю: они открывались под воздействием датчиков удара и стреляли по корпусу со скоростью 300 км / ч.

Влечение к выживанию, уникальное, не говоря уже об ужасе, который испытал человек в момент аплодисментов. Подушки теперь также встречаются в более дешевых автомобилях и могут открываться с разной скоростью в зависимости от силы удара. Устройство претерпело множество модификаций и спасало жизни на протяжении 25 лет.

Однако опасность остается. Если вы забыли или поленились пристегнуться, подушка может легко .. убить. Во время аварии даже на небольшой скорости тело летит вперед по инерции, открытая подушка его остановит, но голова с большой скоростью откидывается назад. Хирурги называют это «хлыстовой травмой».

В большинстве случаев это грозит переломом шейных позвонков. В лучшем случае это вечная дружба с вертебральными неврологами. Это те врачи, которые иногда могут исправить ваши позвонки. Но, как известно, шейные позвонки лучше не трогать, они переходят в разряд неприкасаемых.

Совет

Вот почему во многих автомобилях раздается уродливый скрип, который не столько напоминает нам о пристегнутом ремне безопасности, сколько сообщает нам, что подушка НЕ ​​откроется, если человек не пристегнут. Внимательно слушайте, что поет вам ваша машина.

Подушки безопасности специально разработаны для работы вместе с ремнями безопасности и никоим образом не исключают необходимости в них. По данным американской организации NHTSA, использование подушек безопасности снижает риск смерти в случае аварии на 30-35% в зависимости от типа транспортного средства.

При столкновении ремни безопасности и подушки безопасности работают вместе. Сочетание их работы на 75% эффективнее при предотвращении тяжелых травм головы и на 66% эффективнее при предотвращении травм грудной клетки. Боковые подушки безопасности также значительно улучшают защиту водителя и пассажира.

Производители автомобилей также используют двухступенчатые подушки безопасности, которые срабатывают поэтапно одна за другой, чтобы предотвратить возможные травмы маленьких детей и взрослых из-за использования более дешевых одноступенчатых подушек безопасности. В связи с этим правильнее сажать детей только на задние сиденья машин любого типа.

Активные подголовники

Подголовники предназначены для предотвращения травм из-за резких и резких движений головы и шеи в случае столкновения с задней частью автомобиля. Фактически, подголовники часто не обеспечивают или практически не защищают от травм.

Эффективная защита при использовании подголовника может быть достигнута, если он находится точно по центру головы на уровне центра тяжести и на расстоянии не более 7 см от затылка. Обратите внимание, что некоторые варианты сидений меняют размер и положение подголовника. Активные подголовники значительно повышают безопасность.

Принцип их работы основан на простых законах физики, согласно которым голова наклоняется назад немного позже туловища. Активные подголовники используют давление корпуса на спинку сиденья при ударе, в результате чего подголовник перемещается вперед и вверх, предотвращая внезапный наклон головы назад, вызывающий травму.

При ударе о заднюю часть автомобиля новые подголовники работают одновременно со спинкой сиденья, чтобы снизить риск травмирования позвонков не только в шейной области, но и в поясничном отделе позвоночника.

После удара нижняя часть спины человека, сидящего в кресле, непроизвольно сдвигается вглубь спины, а встроенные датчики приказывают подголовнику двигаться вперед и вверх, чтобы равномерно распределить нагрузку на позвоночник. Выдвигаясь при ударе, подголовник надежно фиксирует затылок, предотвращая чрезмерное сгибание шейных позвонков.

Стендовые испытания показали, что новая система на 10-20% эффективнее существующей. Однако в то же время многое зависит от того, в каком положении находится человек в момент удара, от его веса, а также от того, пристегнут ли он ремнем безопасности.

Клетка электробезопасности

Структурная целостность (целостность шасси транспортного средства) — еще один важный компонент пассивной безопасности транспортного средства. Каждый автомобиль перед запуском в производство проходит испытания.

Примечание

Части рамы не должны менять форму в случае удара, в то время как другие части должны поглощать энергию удара. Зоны деформации спереди и сзади стали, пожалуй, самым значительным результатом. Чем лучше смятые капот и багажник, тем меньше будет пассажиров.

Главное, чтобы двигатель при аварии ушел на землю. Инженеры разрабатывают все новые и новые комбинации материалов для поглощения энергии удара. Результаты их деятельности очень наглядно видны в страшилках краш-тестов. Как известно, между капотом и багажником находится салон.

Так должна выглядеть капсула безопасности. И этот жесткий каркас нельзя мять ни при каких обстоятельствах. Прочность жесткой капсулы позволяет ей выжить даже в самой маленькой машине. Если передняя и задняя часть рамы защищена капотом и багажником, то по бокам за нашу безопасность отвечают только металлические решетки в дверях.

В случае более ужасного бокового удара они не могут защитить, поэтому используют активные системы — боковые подушки безопасности и шторки, которые также заботятся о наших интересах.

Кроме того, к функциям пассивной безопасности относятся: — передний бампер, который поглощает часть кинетической энергии в случае столкновения;

— противотравматические детали салона салона.

Активная безопасность автомобиля

В арсенале активной безопасности автомобиля много аварийных систем. Среди них старые системы и новые изобретения.

Назовем лишь некоторые из них: антиблокировочная тормозная система (ABS), противобуксовочная система, электронный контроль устойчивости (ESC), ночное видение и автоматический круиз-контроль — это современные технологии, которые помогают водителю на дороге сегодня.

Антиблокировочная тормозная система (ABS) помогает быстрее останавливаться и сохранять контроль, особенно на скользкой поверхности. В случае аварийной остановки АБС работает иначе, чем обычные тормоза.

При использовании обычных тормозов внезапная остановка часто приводит к блокировке колес, вызывая занос. Антиблокировочная тормозная система определяет, когда колесо заблокировано, и отпускает его, нажимая на тормоза в 10 раз быстрее, чем это может сделать водитель.

При срабатывании АБС слышен характерный звук и ощущаются вибрации педали тормоза. Чтобы эффективно использовать ABS, вам нужно изменить технику торможения. Нет необходимости отпускать и снова нажимать педаль тормоза, так как это отключит систему ABS.

В случае экстренного торможения нажмите педаль один раз и осторожно удерживайте ее, пока автомобиль не остановится.

Система контроля тяги (TCS) используется для предотвращения пробуксовки ведущих колес независимо от силы нажатия на педаль акселератора и дорожного покрытия. Принцип его действия основан на снижении мощности двигателя при увеличении скорости вращения ведущих колес.

Компьютер, который управляет этой системой, узнает скорость вращения каждого колеса от датчиков, установленных на каждом колесе, и от датчика ускорения. Точно такие же датчики используются в системах ABS и системах контроля крутящего момента, поэтому часто эти системы используются одновременно.

На основе сигналов датчиков, указывающих на то, что ведущие колеса начинают вращаться, компьютер решает уменьшить мощность двигателя и воздействует на нее аналогично

Важный

чем сильнее уменьшение степени нажатия педали акселератора и степени выпуска газа, тем быстрее увеличивается пробуксовка.

Работа системы ESC

ESC (электронный контроль устойчивости) — он же ESP. Задача ESC — поддерживать устойчивость и управляемость автомобиля в предельных режимах рулевого управления.

Контролируя поперечное ускорение транспортного средства, вектор рулевого управления, тормозное усилие и скорость отдельных колес, система обнаруживает ситуации, которые угрожают транспортному средству от заноса или опрокидывания, автоматически отпускает газ и тормозит соответствующие колеса.

На рисунке четко показана ситуация, когда водитель превысил максимальную скорость входа в поворот и начал занос (или занос). Красная линия — это траектория движения автомобиля без ESC. Если его водитель начинает тормозить, у него есть серьезные шансы развернуться и улететь с дороги. ESC, с другой стороны, выборочно притормаживает нужные колеса, чтобы автомобиль оставался на желаемой траектории.

ESC — это самое сложное устройство, которое работает с системами антиблокировочной тормозной системы (ABS) и противобуксовочной системой (TCS) для контроля тяги и управления дроссельной заслонкой. Система ЭСК на современном автомобиле практически всегда отключена. Это может помочь в необычных ситуациях на дороге, например, когда автомобиль застрял в качелях.

Круиз-контроль — это система, которая автоматически поддерживает определенную скорость независимо от изменения профиля дороги (подъем, спуск).

Работа этой системы (фиксирование скорости, уменьшение или увеличение) осуществляется водителем путем нажатия кнопок на подрулевом переключателе или на рулевом колесе после разгона автомобиля до необходимой скорости. Когда водитель нажимает на педаль тормоза или акселератора, система мгновенно отключается.

Круиз-контроль значительно снижает утомляемость водителя в длительных поездках, позволяя ногам расслабиться.

В большинстве случаев круиз-контроль снижает расход топлива при сохранении стабильной работы двигателя; увеличивается срок службы двигателя, так как при постоянных оборотах, поддерживаемых системой, на его части отсутствуют переменные нагрузки.

Активный круиз-контроль

Активный круиз-контроль, помимо поддержания постоянной скорости, одновременно контролирует соблюдение безопасного расстояния до впереди идущего автомобиля. Основным элементом активного круиз-контроля является ультразвуковой датчик, установленный в переднем бампере или за решеткой радиатора.

Совет

Принцип его работы аналогичен датчикам парковочного радара, только дальность действия составляет несколько сотен метров, а угол обзора наоборот ограничен несколькими градусами. Посылая ультразвуковой сигнал, датчик ожидает ответа. Если луч находит препятствие в виде автомобиля, движущегося с меньшей скоростью и возвращающегося, необходимо снизить скорость.

Как только дорога снова очищается, автомобиль разгоняется до своей первоначальной скорости.

Шины — еще один важный элемент безопасности современного автомобиля. Подумайте: они единственное, что соединяет машину с дорогой. Хороший комплект шин имеет большое преимущество в том, как машина реагирует на экстренные маневры. Качество шин также существенно влияет на управляемость автомобиля.

Рассмотрим, например, оснащение Mercedes S-класса Базовый автомобиль оборудован системой Pre-Safe.

При угрозе аварии, которую электроника обнаруживает по внезапному торможению или чрезмерной пробуксовке колес, Pre-Safe затягивает ремни безопасности и надувает подушки безопасности на многоконтурных передних и задних сиденьях, чтобы лучше защитить пассажиров.

Кроме того, Pre-Safe «закрывает люки» — закрывает окна и люк. Все эти приготовления должны снизить серьезность возможной аварии.

Отличный подрядчик S-класса состоит из всевозможных электронных помощников вождения: система стабилизации ESP, система контроля тяги ASR, система экстренного торможения Brake Assist. Система экстренного торможения S-Класса совмещена с радаром. Радар обнаруживает

расстояние от автомобилей впереди.

Если он становится угрожающе коротким и водитель тормозит меньше, чем необходимо, электроника начинает ему помогать. Во время экстренного торможения мигают стоп-сигналы автомобиля. По запросу S-Класс может быть оснащен системой Distronic Plus.

это автоматический круиз-контроль, очень удобный в пробках.

Примечание

Устройство, используя тот же радар, отслеживает расстояние до идущего впереди транспортного средства, при необходимости останавливает автомобиль и, когда поток возобновляет движение, автоматически разгоняет его до предыдущей скорости.

Таким образом, Mercedes избавляет водителя от любых манипуляций, кроме поворота руля. Дистронные работы
на скорости от 0 до 200 км / ч. Парад катастроф S-класса дополнен инфракрасной системой ночного видения. Выделяйте предметы из темноты мощными ксеноновыми фарами.

Рейтинг безопасности автомобилей (краш-тесты EuroNCAP)

Главный маяк пассивной безопасности — Европейская ассоциация испытаний новых автомобилей, сокращенно EuroNCAP».

Эта организация, основанная в 1995 году, стремится регулярно уничтожать новые автомобили, выставляя рейтинги по пятизвездочной шкале. Чем больше будет звезд, тем лучше.

Поэтому, если безопасность является вашей главной заботой при выборе нового автомобиля, выбирайте модель, получившую наивысший пятизвездочный рейтинг от EuroNCAP».

Передний краш-тест Боковой краш-тест

Все серии испытаний проходят по одному и тому же сценарию. Сначала организаторы выбирают популярные на рынке автомобили одного класса и года выпуска и анонимно приобретают по два автомобиля каждой модели.

Тесты проводятся в двух известных независимых исследовательских центрах: английском TRL и голландском TNO.

С первых тестов в 1996 году до середины 2000 года оценка безопасности EuroNCAP составляла «четыре звезды» и включала оценку поведения автомобиля в двух типах тестов: переднем и боковом краш-тестах.

Но летом 2000 года специалисты EuroNCAP ввели еще один дополнительный тест: имитацию бокового удара о столб.

Автомобиль размещается поперечно на подвижной тележке и на скорости 29 км / ч направляется от водительской двери в металлический столб диаметром около 25 см.

Важный

Это испытание проходят только автомобили, оборудованные специальной защитой головы для водителя и пассажиров: «высокими» боковыми подушками безопасности или надувными «тентами».

Боковое столкновение с опорой

Если автомобиль проходит три испытания, на пиктограмме безопасности при боковом ударе вокруг головы манекена появляется звездчатый ореол. Если ореол зеленый, это означает, что автомобиль прошел третий тест и получил дополнительные баллы, которые могут переместить его в категорию пяти звезд.

А те автомобили, у которых нет штатных «высоких» боковых подушек безопасности или надувных «тентов», проходят испытания по штатному расписанию и не могут похвастаться высшим рейтингом Euro-NCAP.
Было обнаружено, что эффективно срабатывающие защитные устройства могут снизить риск травмы головы водителя в случае бокового удара о столб более чем на порядок.

Например, без «высоких» подушек или «занавесок» критерии травм головы (критерии травм головы) могут достигать 10 000 в тесте на «шест»! (Пороговым значением HIC, за которым начинается зона смертельных травм головы, врачи считают 1000.

) Но при использовании «высоких» подушек и «штор» HIC падает до безопасных значений — 200-300.

Тест на столкновение с пешеходом

Пешеход — самый беззащитный участник дорожного движения. Однако EuroNCAP забеспокоился о своей безопасности только в 2002 году, разработав соответствующую методологию оценки автомобилей (зеленые звезды).

Изучив статистику, специалисты пришли к выводу, что большинство наездов пешеходов происходит по одному сценарию.

Сначала машина ударяется бампером по ногам, затем человек, в зависимости от скорости движения и конструкции машины, ударяется головой о капот или лобовое стекло.

Пассивная безопасность — что это? — ДРАЙВ

Несчастный случай — вещь всегда неприятная. Но у современных автомобилей есть целый арсенал средств, которые не позволят ему превратиться в трагедию.

Автомобильную безопасность условно делят на два типа: активную и пассивную. Активная безопасность — это системы и устройства автомобиля, позволяющие избежать столкновения.

А пассивным является способность автомобиля сохранить жизнь и здоровье пассажиров в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

В арсенале любого современного автомобиля есть ряд средств ликвидации последствий аварии: ремни, подушки, деформируемые зоны.

Что происходит с автомобилем и его пассажирами при лобовом столкновении? Автомобиль катится и останавливается, а пассажиры по инерции продолжают «лететь» вперед, в сторону руля, торпеды и лобового стекла.

Казалось бы, места в машине не так много, сильно разогнаться (а значит и стучать) не получится. Себя.

Ведь ускорение достигает десятков g, и такой удар можно приравнять к прыжку с небоскреба.

Совет

Чтобы живые выжили и не были парализованы при серьезной аварии, их скорость при столкновении нужно гасить как можно плавнее (недаром многоуровневые коврики оказываются внизу при прыжке с высоты).

Также скорость нужно погасить, чтобы внутри машины было достаточно жилого пространства.

Но это уже задача, которая предъявляет взаимоисключающие требования к силовой структуре автомобиля.

Получается, что тело должно быть жестким и гибким одновременно. Таким образом, шасси «живой» зоны, в которой находятся водитель и пассажиры, делают жестким — при ударе деформируется в последнем повороте. Блок питания «клетка» салона изготовлен из прочной стали; в дверях есть мощные решетки, которые не дают им скручиваться.

А специальные зоны сделаны относительно гибкими, из-за деформации которых обороты погаснут. Моторный отсек и багажник — это как раз так называемые зоны запрограммированной деформации. Так делают автомобили относительно недавно. Раньше об этом никто не думал, и машины мнутся равномерно — пострадал и кузов, и салон.

А в современных автомобилях, попавших в аварию, как правило, видно, что передок сваренный всмятку, а салон цел.

Кузов автомобиля спроектирован таким образом, что при ударе передняя и задняя части складываются, гасят энергию удара, а жесткий «каркас» салона остается невредимым.

Кстати, двигатель может стать большой проблемой при лобовом столкновении. Поэтому, чтобы в случае столкновения он не влетел в салон (что не сулит ничего хорошего), его крепления и моторный щит сделаны так, чтобы он двигался как можно ниже или полностью падал, не вызывая повреждений внутри.

Примечание

В случае столкновения важно, как поведут себя части автомобиля, окружающие водителя. Амортизирующая, энергопоглощающая складывающаяся рулевая колонка и отрывной кронштейн педали удерживали многие руки и ноги.

Не менее страшен удар в спину. В этом случае пассажиры рискуют получить травму шеи. Чтобы этого избежать, человечество изобрело подголовники, а затем — и активные подголовники.

Первый просто держит голову, не давая ей слишком сильно отвергаться.

А сами последние, как только происходит авария, «прыгают» вперед, оказывая мгновенную поддержку голове и вообще не давая ей двигаться.

Активные подголовники защищают шею от удара сзади.

Съемка арок в кабриолете. Здесь Mercedes-Benz стал пионером. Именно он первым применил лук, поднимающийся при опрокидывании, для защиты пассажиров. Saab и ряд других производителей подхватили эту идею.

Но это полдела. Чтобы люди получили наименьший ущерб, их нужно сдерживать во время аварии особым образом.

Все мы знаем методы с пеленок, но от этого они не становятся менее значимыми. Это устройства, системы и конструкции, которые преследуют только одну цель: вовремя «захватить» человека и погасить его скорость как можно нежнее и нежнее.

Конечно, отличный батут показал бы себя лучше других в этой сфере. Он способен самым безобидным способом погасить энергию и скорость падающего на него предмета. Ведь он мягкий. Жалко, что в машине нет места для батутов и многоуровневых матов.

Зато нашлось место ремням безопасности и подушкам безопасности.

Ремень надежно амортизирует удар, так как область его взаимодействия с телом относительно велика и удерживает человека на месте, не позволяя ему удариться и вылететь из кабины.

Важный

Ремни перекочевали в машину, как и многие другие полезные решения, из авиации. Вначале автомобили оснащались двухточечными ремнями, которые «держали» мотоциклистов за живот или грудь.

Менее чем через полвека инженеры поняли, что многоточечная конструкция намного лучше, потому что в случае аварии она позволяет более равномерно распределить давление ремня по поверхности тела и значительно снизить риск травмы позвоночника и внутренних органов.

В автоспорте, например, используются четырех-, пяти- и даже шеститочечные ремни безопасности: они «плотно» удерживают человека в сиденье. А вот в «гражданской» своей простоте и удобстве три пункта прижились.

Как говорится, почувствуйте разницу. Двухточечный ремень (слева) более травматичен для брюшной полости и позвоночника.

Чтобы ремень работал правильно, он должен плотно прилегать к телу. Раньше ремни приходилось регулировать и регулировать по размеру.

С появлением инерционных ремней необходимость в «ручной регулировке» отпала: в нормальном состоянии катушка вращается свободно, и ремень может схватить пассажира любого размера, он не сдерживает движение и всякий раз, когда пассажир хочет переодеться положение тела, ремешок всегда идеально прилегает к телу.

Но как только наступит «форс-мажор», инерционная катушка немедленно зафиксирует ремень. Также на современных станках в ремнях используются пиропатроны. Взрываются небольшие заряды взрывчатки, ремень натягивается и прижимает пассажира к спинке сиденья, не давая ему удариться.

Преднатяжители значительно повышают эффективность крепления. С их помощью ремень прочно прижимает велосипедиста к спинке кресла, в каком бы положении он ни находился.

Пиротехнические преднатяжители активируются только в случае столкновения по команде датчика удара; электрические срабатывают заранее и натягивают ремень, когда электроника регистрирует критические ускорения, например, при заносе или экстренном торможении.

Ремни безопасности — одно из самых эффективных средств защиты в случае аварии. И хотя в обеденное время им исполняется 100 лет, их дизайн постоянно развивается и совершенствуется. Вторым по значимости изобретением после ремней безопасности можно назвать подушки безопасности.

Совет

Ford и Volvo могут начать установку четырехточечных ремней на серийные автомобили.

Прототип современной подушки был запатентован в 1953 году. Излишне говорить, что в то время идея надувания сложенных сумок во время аварии была более чем смелой? Самые смелые разработчики разобрались с ней, но она потерпела фиаско — в то время просто не было технологий, необходимых для реализации.

Работа подушки безопасности без ремня безопасности, такой как ремень без подушки безопасности, эффективна только наполовину. Эти средства дополняют друг друга, но не могут быть взаимозаменяемыми.

Изначально было несколько вариантов наполнения колокольчика подушки. Например, некоторые инженеры предлагали закачивать газ в колпак, который будет храниться под высоким давлением в баллоне. Но принцип пиротехнического наполнения подушки прошел.

именно он дал возможность надуть его мгновенно — всего за 30-50 тысячных секунды. И пока инженеры нашли необходимое горючее, которое работало как надо на небольшом заряде, они много пробовали, в том числе и ракетное.

Сегодня в подушках используются компактные и легкие «таблетки» кристаллического вещества — азида натрия (NaN3) в качестве пиролитического картриджа).

Если соединение нагреть электрическим током до температуры выше 330 ° C, оно начнет разлагаться на азот и натрий со скоростью, позволяющей наполнить колокол подушки и довести давление газа внутри него до рабочего значения. 0,025–0,05 секунды.

Особые требования к боковым подушкам безопасности предъявляются к открытым автомобилям. Отсутствие жесткой крыши и стоек вынуждает монтировать их в верхней части дверей и делает их более прочными.

Примечание

опасно надувать подушку при резком повышении давления, которое может повредить барабанные перепонки и вызвать синяки. Ведь открытие дверного звонка (иногда сразу нескольких) происходит в небольшом замкнутом пространстве салона автомобиля. Есть несколько подходов к решению этой проблемы.

Например, скорость взлета подушки безопасности снижена до определенного предела, так что по крайней мере часть вытесненного воздуха может выйти через утечки в пассажирском салоне. Второй, довольно действенный способ — это использование подушек относительно небольшого объема.

Но в некоторых случаях проблем с барабанными перепонками и ушибов не избежать, все зависит от индивидуальных особенностей человека и размеров машины.

Первые подушки, кстати, появились не на автомобилях Mercedes-Benz, как многие полагают, а на «американцах». В середине 1970-х Ford и General Motors построили более 12 000 автомобилей, оснащенных подушками безопасности. А потом американцы сделали подушки, которые заменили ремни безопасности.

Но подушка, раскрываясь, «летит» навстречу человеку со скоростью 270-300 км / ч… А если ее не пристегнуть, то можно нанести колоссальный ущерб. Не раз поступали сообщения о переломах шейных позвонков, причиной которых была именно подушка безопасности.

Так что американцы отказались от ремней безопасности с заменой.

Инженеры отдела пассивной безопасности Mercedes-Benz перезапустили подушки безопасности. И надо сказать, что они не без участия специалистов Bosch одними из первых вспомнили о подушках.

Путь был трудным и тернистым, но именно Mercedes-Benz в 1980 году поставил подушки безопасности на поток и оснастил их своим S-классом. Они поняли, что подушки нужно делать так, чтобы они работали в тандеме с ремнями безопасности.. и не заменил их.

И тут все стало на свои места, подушки заработали с невероятной эффективностью. Кстати, до сих пор во многих машинах, если человек не пристегнут, подушки безопасности просто не сработают — это опасно!

Важный

Несмотря на большой прорыв в области «надувной» защиты, нельзя сказать, что подушки находятся на пике популярности. Вскоре подушки будут оснащены способностью разворачиваться не после аварии, а за несколько мгновений до этого, поэтому пневматический удар будет немного мягче.

Теперь электроника способна определять присутствие пассажира на сиденье, но разработчики планируют научить систему безопасности распознавать индивидуальные данные человека (вес, рост), который сидит на сиденье в момент ‘ авария.

Это когда подушка может функционировать максимально эффективно.

Saab 9-3 левое переднее сиденье с боковой подушкой безопасности и активным подголовником.

Надувные системы защиты не ограничиваются только передними подушками безопасности. Конструкторы разработали аналогичные системы для защиты человека в случае бокового удара. В базовую комплектацию многих современных автомобилей уже входят боковые подушки безопасности, установленные в спинках передних сидений, а также надувные «занавески», размещенные в ребрах крыши.

Первый защищает тело пассажира при боковом ударе, второй защищает голову. В отличие от передних подушек безопасности, которые сдуваются почти сразу после срабатывания, шторы могут удерживать давление в течение нескольких секунд, то есть до тех пор, пока опасная ситуация не будет преодолена.

А когда машина перевернется, они не дадут вылететь развязанным пассажирам из кабины.

В борьбе за безопасность «надувная техника» вышла за рамки салона автомобиля. В случае столкновения внешние подушки безопасности срабатывают там, где человек с наибольшей вероятностью может соприкоснуться с автомобилем (перед бампером, на краю капота). Кстати, вытяжки тоже имеют особую конструкцию, оснащены фейерверками, чтобы максимально безвредно «взять под контроль» пешехода.

Часто предлагается оснастить автомобиль дополнительными наколенниками и подножками. Многие производители оснащают свои автомобили подушками для задних пассажиров.

Но какой бы суперсовременной и умной ни была электроника вашего автомобиля, не забывайте пристегивать ремни безопасности во время вождения.

Ведь при разработке всех этих ультрасовременных средств защиты инженеры компаний исходят из постулата: водитель и пассажиры пристегнуты ремнями безопасности. А если нет, то толку от всего этого будет мало.

Безопасность транспортных средств

Безопасность транспортного средства включает набор конструктивных и эксплуатационных свойств, снижающих вероятность дорожно-транспортных происшествий, тяжесть их последствий и негативное воздействие на окружающую среду. Различают активную, пассивную, послеаварийную и экологическую безопасность транспортных средств.

Под активной безопасностью транспортного средства понимается сотня свойств, снижающих вероятность ДТП.

Активная безопасность обеспечивается несколькими эксплуатационными свойствами, которые позволяют водителю уверенно управлять автомобилем, ускоряться и тормозить с необходимой интенсивностью и маневрировать на проезжей части в соответствии с дорожной ситуацией без значительных затрат физических сил. Основными из этих свойств являются: тяга, торможение, устойчивость, управляемость, проходимость, информативность, обитаемость.

Совет

Под пассивной безопасностью транспортного средства понимаются его свойства, снижающие тяжесть последствий дорожно-транспортного происшествия. Различают внешнюю и внутреннюю пассивную безопасность автомобиля.

Главное требование внешней пассивной безопасности — обеспечить такое конструктивное исполнение поверхностей и внешних элементов транспортного средства, при котором вероятность причинения вреда человеку этими элементами в случае дорожно-транспортного происшествия была бы минимальной.

К внутренней пассивной безопасности автомобиля предъявляются два основных требования:

— создание условий, в которых человек сможет безопасно выдержать любую перегрузку;

-исключение травмирующих элементов внутри кузова (кабины).

Водитель и пассажиры, попавшие в аварию, после мгновенной остановки автомобиля продолжают движение, сохраняя скорость, которую автобус имел до столкновения.

именно в это время чаще всего травмы возникают в результате ударов головой о лобовое стекло, грудью на рулевом колесе и рулевой колонке, коленями по нижнему краю приборной панели.

Анализ дорожно-транспортных происшествий показывает, что подавляющее большинство пострадавших находились на переднем сиденье. Поэтому при разработке мер пассивной безопасности в первую очередь уделяется внимание обеспечению безопасности водителя и пассажира на переднем сиденье.

Под послеаварийной безопасностью транспортного средства понимается его свойство в случае аварии не препятствовать эвакуации людей, не причинять травм во время и после эвакуации. Основными мерами послеаварийной безопасности являются противопожарные мероприятия, меры по эвакуации людей и аварийная сигнализация.

Загрязнение воздуха. Большинство вредных примесей, выбрасываемых в атмосферу, являются результатом эксплуатации автомобилей. Двигатель средней мощности выбрасывает в атмосферу примерно 10 м3 выхлопных газов за один день работы, в том числе оксид углерода, углеводороды, оксиды азота и многие другие токсичные вещества. Решить проблему загазованности можно несколькими способами:

— улучшение рабочего процесса двигателей;

— использование нейтрализаторов выхлопных газов;

— использование топлива, обеспечивающего низкую токсичность выхлопных газов;

— организация таких способов вождения, при которых выброс токсичных веществ минимален;

— выполнение архитектурных и проектных работ, направленных на сокращение выбросов токсичных веществ от мест скопления автотранспорта.

Шум и вибрация. Уровень шума, длительно переносимый человеком без вредных последствий, составляет 80 — 90 дБ. Для улиц крупных городов и промышленных центров уровень шума достигает 120 -130 дБ.

Вибрации грунта, вызванные движением транспортного средства, пагубно влияют на здания и сооружения.

Для защиты человека от вредного воздействия автомобильного шума используются различные методы: улучшение конструкции, шумозащитных конструкций и зеленых насаждений вдоль оживленных городских магистралей, организация такого режима движения, когда уровень шума ниже.

Примечание

Влияние конструктивных характеристик и технического состояния транспортного средства на безопасность движения. Безопасность движения во многом зависит от конструктивных особенностей автомобилей. К основным конструктивным недостаткам механизмов и агрегатов машин можно отнести:

— недостаточная надежность деталей, особенно в узлах и механизмах, непосредственно влияющих на безопасность движения (в рулевых механизмах, тормозных системах);

— недостаточная реакция дроссельной заслонки, тормозные свойства, управляемость и устойчивость от заноса и опрокидывания;

— недостаточный комфорт для работы водителя.

Статистика показывает, что все больше автомобилей эксплуатируются с неисправными или неотрегулированными тормозами, рулевыми управлениями, осветительными приборами и другими механизмами, которые напрямую влияют на безопасность движения.

Специальные исследования показали, что из-за плохих условий работы водителя (неисправности осветительных приборов, снижение видимости водителя, неисправные дворники, неправильная установка зеркал заднего вида, отсутствие солнцезащитных козырьков и т.д.) до 25% от всех происходят дорожно-транспортные происшествия.

Дата добавления: 26.09.2016; просмотров: 3266;

Пассивная безопасность автомобиля: что защищает водителя и пассажиров

Пассивная безопасность — это набор установленных в автомобиле систем, снижающих последствия дорожно-транспортного происшествия для водителя и пассажиров. Их условно можно разделить на конструктивные и эксплуатационные элементы пассивной безопасности.

К первым относятся различные элементы конструкции автомобиля, снижающие степень деформации кузова при ударе или предотвращающие повреждение пассажиров за счет вывода из строя узлов и агрегатов автомобиля (рулевой колонки, двигателя).

К последним относятся подушки безопасности и ремни безопасности, снижающие травматические последствия аварий.

Конструктивные системы пассивной безопасности появились в автомобилях раньше эксплуатационных.

Конструкторы автопроизводителей, исследуя повреждения кузовов автомобилей, пострадавших в аварии, пришли к выводу, что автомобили необходимо укреплять как изнутри, так и снаружи.

Первым элементом пассивной безопасности «железных коней» были бамперы: штанги, закрепленные на пружинных кронштейнах спереди и сзади автомобиля и поглощающие энергию удара.

Ford Model A 1928 года

Впервые они были установлены в 1898 году на автомобиль President, и последовательно эти элементы пассивной безопасности начали использоваться на Ford Model A. С годами бамперы были улучшены, стали менее тяжелыми и не были металлическими, хотя и были защищены резиновыми накладками, но пластик.

Важный

Помимо бамперов, конструкторы установили на переднюю и заднюю часть кузова стальные пластины, которые защищали автомобиль от деформации при лобовом или заднем ударе. Этот элемент пассивной безопасности также используется в современных автомобилях.

Еще один элемент пассивной безопасности, появившийся на заре автомобилестроения, — это ударопрочные стальные перекладины, установленные в дверях. Этими балками инженеры усилили конструкцию боковых дверей, которые меньше деформировались при боковом ударе, чем двери без подобных элементов.

Впервые такие конструкции начали применять на автомобилях в середине 30-х годов, и постепенно, доказав свою необходимость, они стали устанавливаться на все без исключения легковые автомобили.

При этом конструкторы разработали и определили области деформации кузова, точки кузова, которые при боковых, передних, задних или опрокидывающихся столкновениях автомобиля деформируются, поглощая энергию удара и сохраняя интерьер автомобиля и сидящих в нем пассажиров от значительных повреждений.

Первые автомобили с технологией зоны деформации сошли с конвейера Mercedes-Benz в 1950-х годах.

К конструктивным элементам пассивной безопасности, помимо упомянутых выше, относятся также противоударная рулевая колонка и педали, мягкие части передней панели, усиленные передние стойки, система сэндвич-панелей (обеспечивает проход двигателя под днище автомобиля на случай фронтального удара) и защитные очки.

Рулевая колонка, безопасная для трамвая, оснащена телескопическим механизмом, который в случае лобового удара складывает рулевую колонку в переднюю панель, предотвращая таким образом повреждение груди водителя.

При таком же ударе педальный узел работает так: педали тормоза, акселератора и сцепления отрываются от опор, снижая риск поломки ног водителя.

Совет

Мягкие части приборной панели при лобовом ударе мнутся, не причиняя вреда водителю и пассажирам, а специальное закаленное стекло при разбивании рассыпается на множество осколков со скошенными краями.

Триплекс (многослойное стекло) при таком ударе сохраняет структуру стекла, покрывая себя сетью трещин — поэтому именно этот материал стекла в основном используется в современных автомобилях. Наконец, так называемая система сэндвич-панелей позволяет в случае лобового удара переместить двигатель под днище автомобиля, предотвращая его попадание в салон.

Первыми элементами пассивной безопасности эксплуатации были ремни, которые начали использовать на автомобилях в начале 20 века.

Они позволяют удерживать тело человека в кресле во время аварии, избегая контакта с рулевой колонкой.

Первые ремни безопасности были двухточечными (крепились к каркасу кресла в двух мечтах), в процессе разработки техники безопасности количество точек крепления росло.

Ремень безопасности

Эволюционным шагом в разработке конструкции ремня безопасности стало использование инерционного механизма и преднатяжителей, которые во время столкновения регулируют силу, удерживающую тело водителя и пассажиров на сиденье.

По статистике именно ремни безопасности спасли больше жизней (70%), чем подушки (20%).

Кстати, первые подушки безопасности начали использовать в автомобилях с конца 1960-х годов на автомобилях Chrysler, но эти элементы не пользовались популярностью, так как уровень смертности в автомобилях, оборудованных подушками безопасности, был все еще высоким.

Исследования показали, что эффективность подушек безопасности значительно возрастает при использовании вместе с ремнями безопасности: ведь отстегнувшийся в аварии человек получает сильный удар от открытой подушки безопасности.

Примечание

Поэтому даже 7 или 9 подушек безопасности, установленных в автомобиле, не гарантируют выживаемость в случае аварии, если водитель и пассажиры не были пристегнуты ремнями безопасности. На сегодняшний день существуют не только внутренние (передние, боковые, шторные) подушки безопасности, но и внешние, которые устанавливаются в передней части автомобиля.

В случае столкновения с пешеходом такая подушка безопасности срабатывает и смягчает удар, предотвращая смерть пешехода.

Наконец, еще одним элементом пассивной безопасности эксплуатации являются подголовники, которые устанавливаются на спинках сидений в переднем и заднем рядах.

Эти устройства помогают защитить шейный отдел пассажиров и водителя в случае наезда сзади. Первыми подголовниками оснащались автомобили Mercedes-Benz.

Конструктивно эти устройства делятся на активные (можно регулировать высоту и угол наклона) и фиксированные (жестко интегрированные в спинки сидений).

Активная безопасность автомобиля — это… Определение, особенности и требования

Системы безопасности необходимы для развития современных автомобилей. Серьезный эволюционный шаг в этом направлении начался с появлением первых интеллектуальных устройств, предотвращающих или снижающих риск аварий.

Сегодня такие системы образуют целый ряд инструментов, которые называются активной безопасностью транспортных средств.

В основном это электронные устройства, которые могут отслеживать определенные параметры состояния машины, своевременно сигнализируя о возможных угрозах.

Понятие систем активной безопасности

Чтобы понять, что такое такие системы, сначала необходимо рассмотреть принцип действия механизмов, которые им противопоставляются. То есть речь пойдет о системах пассивной безопасности.

Как уже отмечалось, это механические устройства, которые традиционно не связаны с электронным управлением. Они активируются при физической регистрации внешнего воздействия.

Важный

Что касается активной безопасности автомобиля, то это комплекс устройств, ориентированный на предотвращение дорожно-транспортных происшествий, а также на минимизацию рисков, приводящих к другим негативным последствиям. Это могут быть не только электронные устройства с датчиками, но и конструктивные детали машины.

Кроме того, на характеристики таких систем также влияют характеристики транспортного средства, которые напрямую не связаны с целями безопасности.

Особенности активной безопасности

Главной особенностью систем такого типа можно назвать интеллектуальный элемент принятия решений, поэтому они и называются активными. Конечно, речь идет об условном «интеллекте», поскольку самое сложное устройство этого комплекса все равно работает по определенному алгоритму.

Другое дело, что и сам пользователь, и управляющая программа могут изменять отдельные рабочие параметры системы в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Важно учитывать, что такое активная безопасность транспортного средства с точки зрения вождения.

Это в значительной степени автономная система, которая включена в работу, непрерывно обрабатывая исходные данные с датчиков. По их показаниям уже приняты какие-то решения.

Кроме того, работа системы может заканчиваться на этапе подачи сигнала тревоги водителю или путем прямого воздействия на отдельные механические узлы, а также на характер движения автомобиля.

Требования к системам активной безопасности

Нормативные акты с активными требованиями безопасности имеют прямое отношение к конструкционным устройствам и узлам. Электронные регуляторы взаимодействуют с последними и отвечают за набор функций, гарантирующих безопасность. Среди основных требований к активной безопасности автомобиля данного типа можно выделить следующие:

Все колеса должны управляться тормозной системой, команды которой подаются одним органом управления.

Резервная тормозная система, также подключенная к четырем колесам, должна быть подключена к комплексу управления активной безопасностью.

Самопроизвольные движения рулевого колеса с поддержкой гидроусилителя из нейтрального положения при работающем двигателе не допускаются.

Рулевое управление не должно иметь признаков деформации или других структурных изменений.

Уровень жидкости рулевого управления с гидроусилителем должен всегда соответствовать конкретным нормативным требованиям, предъявляемым к машине. Утечки в резервуарах и другие разрушения конструкции не допускаются.

Свойства активной безопасности автомобиля

Даже функциональный и соответствующий требованиям комплекс активной безопасности не всегда может удовлетворить адекватный уровень управления машиной, если его организация и настройки были выполнены без учета рабочих параметров. Чтобы исключить такие отклонения, следует ориентироваться на рабочие свойства этой системы. В частности, под активной безопасностью мы понимаем свойства автомобиля в следующем порядке:

Эффективная тормозная система. Указывает на способность автомобиля устойчиво держаться на одном месте и быстро снижать ограничение скорости.

Устойчивость и управляемость. Способность машины в аварийном движении совершать резкие маневры для выхода из критического положения.

Видимость. Свойство, позволяющее водителю получать максимальный объем визуальной информации о ситуации на дороге с учетом конструкции конкретного автомобиля.

Внешний информационный контент машины. Эффективность средств, связанных с сигнализацией и внешним освещением.

Звукоизоляция. Высокий уровень шума в салоне прямо негативно сказывается на состоянии водителя, снижая его внимание и скорость реакции.

Разновидности устройств обеспечения активной безопасности

По функциональному назначению и техническому и аппаратному обеспечению можно выделить несколько групп сложных устройств или систем, образующих общую систему активной безопасности на основе конкретного транспортного средства:

Системы управления двигателем.

Тормозная механика.

Органы управления на рулевом колесе.

Электронные устройства.

Последняя категория элементов активной безопасности автомобиля считается наиболее перспективной — она ​​представлена ​​так называемыми помощниками водителя, которые помогают ему в сложных дорожных условиях.

Эта помощь носит характер не только информационного уведомления, но также напрямую влияет на управление, отдавая команды механическим компонентам и узлам в той или иной части.

Рассмотрим теперь наиболее распространенные и технологически продвинутые системы этого типа.

Аварийное рулевое управление

Существует целое семейство систем, предназначенных для управления продольной динамикой транспортного средства. Наиболее эффективны разработки, сочетающие в себе элементы экстренного торможения и рулевого управления.

Эта комбинация обеспечивает управляемость и поперечную динамику автомобиля. В этом случае активная и пассивная безопасность образуют единый функциональный комплекс устройств, срабатывающих в моменты угрозы.

Например, в гололеде одного экстренного торможения недостаточно. Также требуется правильное направление тела посредством рулевого управления. Вот как работает аварийное рулевое управление при одновременном включении тормозной системы и рулевого управления.

Совет

Согласованность взаимодействия достигается за счет сигналов, поступающих от телематического комплекса транспортного средства и его датчиков.