Системы активной безопасности автомобиля

Системы пассивной безопасности

Безопасность автомобиля – очень важный фактор, над которым конструкторы и инженеры постоянно работают. Обширное внедрение электроники в конструкцию авто позволило создать системы, в задачу которых входит предотвращение аварии. Делается это путем стабилизации авто в разных условиях движения, внесение корректив в работу ряда узлов и исправление ошибок водителя. Таких систем на современном автомобиле множество и называются они одним общим названием – система активной безопасности.

Но как бы хорошо активная безопасность не работала, очень часто аварии не избежать. И здесь уже стоит задача сохранения жизни пассажиров, находящихся в машине, и снижение вероятности получения тяжелых травм. Эти условия уже обеспечивает система пассивной безопасности.

Примечательно, что первые устройства, повышающие безопасность авто, относятся именно к этой системе. То есть все начиналось именно с нее.

Устройства и механизмы системы

Сейчас система пассивной безопасности включает в себя обширный ряд конструктивных решений и устройств, повышающих травмобезопасность пассажиров автомобиля.

К ней относятся:

  • Ремни безопасности;
  • Подушки и шторки;
  • Безопасная конструкция кузова;
  • Травмобезопасная рулевая колонка;
  • Активные подголовники;
  • Преднатяжители ремней;
  • Аварийный размыкатель АКБ.

Существующие устройства, повышающие безопасность, постоянно совершенствуются, а также создаются новые, поэтому этот перечень считать завершенным невозможно.

Ремни

Ремни – первые элементы безопасности, которыми стали комплектоваться авто. В их задачу входит предотвращение инерционного движения тела при столкновении авто с препятствием. Тем самым он упреждает вылет водителя и пассажиров через лобовое стекло, получение травм из-за ударов о руль и переднюю панель. По сути, ремень удерживает людей в кресле.

Ремни безопасности различаются между собой по количеству точек крепления. Они бывают двух-, трех-, четырех-, пяти- и шеститочечные. Чем выше количество точек, тем лучше происходит распределение энергии движения тела, что снижает вероятность получения травм. Но при этом большее количество точек затрудняет пользование ремнем. Поэтому самым оптимальным и наиболее распространенным является трехточечный вариант.

Подушки и шторки

Подушки безопасности – начали разрабатываться практически одновременно с ремнями и одно время использовались как устройство, которое заменяет ремни. Со временем выяснилось, что максимальный эффект от этих устройств достигается только в сочетании с ремнями.

Суть подушек такая: имеются тканевые мешки, спрятанные под облицовкой руля, передней панели и т. д. Каждый из них подключен к специальному устройству пиропатрону. При столкновении этот пиропатрон срабатывает, в нем проходит химическая реакция с выделением большого количества газа, который поступает в мешок. В результате подушка «выстреливает» навстречу телу и гасит его энергию.

Отметим, что пиропатрон с подушкой – лишь исполнительный механизм. В конструкцию этой системы также входит электронный блок, подающий сигнал на срабатывание и датчики удара, на основе которых блок и работает. То есть, при ДТП датчики определяют, что произошло столкновение и сообщают об этом блоку, а тот задействует пиропатрон. Цепь вроде и длинная, но срабатывает все практически мгновенно – между сигналом от датчиков и развертыванием подушек проходят доли секунды.

В современных авто используется несколько видов таких подушек:

  • Фронтальные (развертываются перед водителем и передним пассажиром при лобовом столкновении);
  • Боковые (для защиты грудной клетки при боковых ударах);
  • Головные, они же – шторки (защищают от травмирования головы при боковых ударах);
  • Коленные (обеспечивают защиту ног при фронтальных столкновениях);
  • Центральная (предотвращает удары водителя и пассажира друг о друга при боковом ударе);
  • В ремнях безопасности (сводят на нет возможность получения травмы о ремень).

Для повышения эффективности подушки постоянно совершенствуются, устанавливаются новые датчики, задействуются для их работы вспомогательные системы, к примеру, аварийного опускания стекол.

Кузов

Безопасная конструкция кузова применяться начала не так и давно. Ее особенность заключается в том, что некоторые его части имеют программируемую зону деформации. То есть, при ударе часть энергии гаситься за счет смятия этих частей. Такие зоны делаются как в передней части авто, так и задней.

При этом для повышения безопасности пассажиров кабина делается из прочных и устойчивых к деформации материалов. Получается, что при столкновении перед или зад авто сминается «гармошкой», а вот кабина остается неповрежденной, хотя при столкновении на высоких скоростях кабина все же получает повреждения.

На автомобилях применяют безопасную конструкцию кузова, в которой программируемая деформация не только гасит энергию удара, она еще и обеспечивает увод двигателя вниз, чтобы исключить вероятность его вхождения в салон.

Рулевая колонка

Травмобезопасная рулевая колонка исключает вероятность удара водителя об руль. При фронтальном ударе двигатель смещается назад и толкает рулевой механизм. До использования безопасной колонки, такая ситуация приводила к тому, что руль «выходил» навстречу водителю. Но этого не происходит с травмобезопасной конструкцией. Вал колонки состоит из нескольких частей, что позволяет ему «ломаться». Благодаря этому даже при смещении рулевого механизма, руль остается на месте.

Подголовники

Активные подголовники снижают вероятность травмирования шейных позвонков при тыльном столкновении. При ударе в зад авто, тело удерживает спинка сиденья, а вот голова получает сильное инерционное ускорение назад, что приводит к повреждению шеи. Активные подголовки при таком ударе автоматически поднимаются вверх, фиксируя голову и не давая ей отклониться назад.

Читайте также:  Роторно; поршневой двигатель (двигатель Ванкеля) Техника и человек

Преднатяжители

Преднатяжители являются дополнением ремней. Большинство ремней – инерционные, что позволяет проводить фиксацию тела любой комплекции без каких-либо регулировок длины. Но инерционный механизм срабатывает с запозданием, поэтому при фронтальном ударе тело человека все же несколько передвигается вперед, что грозит получением травмы о сам ремень. В задачу преднатяжителей входит исключение недостатка инерционного механизма. При столкновении преднатяжитель за счет пиропатрона или электропривода максимально натягивает ремень, предотвращая перемещение тела.

Аварийный размыкатель АКБ

Аварийный размыкатель АКБ обеспечивает отключение элемента питания от бортовой сети при ДТП. Это исключает вероятность образования искры и воспламенение от нее топлива. Размыкатель обычно используется в авто, у которых АКБ размещается в салоне или багажном отсеке. В его конструкции также используется пиропатрон, хотя есть и релейные устройства.

Новые разработки

Выше перечислены основные составляющие, которые включает в себя система пассивной безопасности. Но как отмечено, эта система постоянно совершенствуется.

Одним из вариантов повышения безопасности являлся отпадающий при столкновении бак, но эта технология на автомобилях не прижилась.

К современным тенденциям пассивной безопасности можно отнести внешние подушки безопасности и пиропатроны капота, которые направлены на снижение травмирования пешеходов при столкновении с авто.

Также последнее время автокомпании озаботились безопасностью задних пассажиров, так как риск травм для них уже стал выше тех, кто занял передние сиденья. Испытываются подушки безопасности, которые развертываются с потолка или спинки переднего сиденья.

Риск получения травм при ДТП всегда будет присутствовать, особено при столкновениях на высоких скоростях, но передовые разработки сводят его на все более низкий уровень.

Ваз 2109,2108,2107,2106,2105,2104,2103,2102,2101, 2170, Таврия, Шевроле нива

Ремонт после аварий » ДТП и защитные свойства автомобилей » Конструктивные мероприятия, направленные на повышение безопасности автомобиля

Исследования режимов движения и анализ статистических данных доказывают, что наиболее вероятная скорость автомоби­лей при соударениях достигает 80 км/ч при лобовых и задних уда­рах и 64 км/ч при боковых ударах. Эти цифры и служат исходными данными для конструкторов, занимающихся вопросами расчета прочности кузовов и разработкой конструктивных мер, обеспечи­вающих безопасность современных легковых автомобилей.

Программа мероприятий, направленных на повышение безо­пасности автомобилей, включает в себя комплекс мер «активной» безопасности, которые способствовали бы предотвращению воз­никновения аварии, и комплекс мер «пассивной» безопасности, которые закладываются в конструкцию автомобиля, чтобы обеспе­чить безопасность водителя и пассажиров в случае, если аварию предотвратить не удалось.

Комплекс мер «активной» безопасности автомобиля предусмат­ривает разработку конструкций деталей и узлов, обеспечивающих эффективность торможения и надежность работы тормозного при­вода, противоблокировочных систем, позволяющих автомобилю двигаться в заданном направлении при торможении, а также меры по увеличению обзора дороги и окружающей обстановки с места водителя. Частично это достигается за счет установки на автомо­биль двухрежимного стеклоочистителя, отопителя и вентилятора, которые не допускают обледенения и запотевания стекол.

Комплекс мер «пассивной» безопасности предусматривает предотвращение или уменьшение травматизма водителя и пассажиров при аварии. Это достигается обеспечением защитной зоны вокруг каждого пассажира, ограничением возможности перемеще­ния водителя и пассажиров относительно сиденья, уменьшением уровня травматизма от ударов о внутренние поверхности пас­сажирского помещения кузова, обеспечением возможности выхода водителя и пассажиров из потерпевшего аварию ав­томобиля.

Современные легковые автомобили, к которым относятся и ав­томобили ВАЗ, обеспечивают более низкий уровень травматизма водителей и пассажиров по сравнению с автомобилями выпуска 1968—1970 гг.

Факторами, наиболее сильно влияющими на степень травма­тизма водителей и пассажиров в момент аварии, являются степень замедления и время его действия. Если замедление при столкно­вениях превышает 20g, то травмы возможны. Е Замедление, в свою очередь, находится в тесной зависимости от жесткости элементов кузова, которые первыми воспринимают ударные наг­рузки при столкновениях.

Кузов. Обеспечение защитных свойств кузова заключается в разработке и внедрении таких конструктивных решений, которые позволяют образовать вокруг водителя и пассажиров защитную зону.

Схемы влияния жесткости различных частей кузова на его за­щитные свойства показаны на рис. 1.1. Рассматривая различные конструкции кузовов, можно сделать следующие выводы:

а) схема А не обеспечивает защиты пассажиров от тяжелых травм и смертельных случаев, так как передняя и задняя части ку­зова, крыша и пол салона изготовлены «мягкими»;

б) схема Б не обеспечивает достаточного замедления в момент соударения и не исключает тяжелые травмы и сотрясения, так как весь кузов жесткий;

в) схема В — салон кузова легко деформируемый, пассажиры подвержены самым опасным воздействиям;

г) схема Г — жесткий салон в сочетании с энергопоглощающи- ми передней и задней частями кузова позволяет снизить ускорения людей в момент соударения и в наилучшей степени обеспечивает защитную зону вокруг пассажиров.

Зона повышенной жесткости кузова легкового автомобиля по­казана на рис. 1.2. Кузова такой конструкции строят по принципу прогрессивной энергоемкости, т. е. с заданной степенью усиления одних деталей и максимально допустимого смятия других в целях поглощения энергии удара.

Большие нагрузки в продольном, поперечном и вертикальном направлениях при ударах действуют на двери, петли дверей и двер­ные замки. Двери защищают салон от проникновения внутрь пос­торонних предметов при аварии и не должны открываться во время соударения, чтобы пассажиры не могли выпасть из кузова. Двер­ные замки оборудованы надежной системой блокировки, предот­вращающей случайное их отпирание под действием инерционных нагрузок или при ударе в момент аварии, так как сами двери не должны исключаться из общего контура жесткости салона кузова.

Читайте также:  Обзор масла SHELL Helix Ultra SN 0W-20 - тест, плюсы, минусы, отзывы, характеристики

Для защиты водителя и пассажиров при боковых столкновени­ях автомобилей в двери кузова встроены защитные брусья короб­чатого сечения. Брус размещен внутри двери между опускным стеклом и наружной панелью. Кроме защиты пассажирского по­мещения от проникновения ударяющего автомобиля брусья спо­собствуют сдвиганию ударенного автомобиля в сторону.

Бампер. Бамперы в современных легковых автомобилях долж­ны обладать защитными свойствами, заложенными при расчетах инженером-конструктором, в сочетании с декоративными особен­ностями, созданными художником-стилистом. В последних конст­рукциях легковых автомобилей устанавливают бамперы широкого профиля с наиболее закругленными формами. Их защитные свой­ства высоки, они предохраняют автомобиль от повреждений при легких столкновениях и соответствуют международным нормам безопасности.

Системы, ограничивающие перемещение водителя и пассажи­ров внутри кузова. Эти системы включают в себя сиденья и ремни безопасности.

Уровень травматизма при авариях снижается наиболее эффек­тивно, если в конструкции автомобиля предусмотрено надежное крепление пассажира к сиденью, которое, в свою очередь, не должно отрываться от пола кузова под действием аварийных пере­грузок. В автомобилях ВАЗ сиденья закреплены так, что они вы­держивают требования безопасности по продольным нагрузкам, действующим в обоих направлениях, а также по крутящему мо­менту.

Ремни безопасности, которыми оснащены все автомобили ВАЗ, отвечают требованиям стандартов ЕЭК ООН. Они имеют простое замковое устройство, обеспечивающее надежное крепление, а при необходимости позволяющее быстро отстегнуться. В рабочем по­ложении ремни обеспечивают достаточную свободу перемещений водителя и не мешают управлению автомобилем. Расчеты и прак­тика показывают, что ремни безопасности надежно защищают пассажиров при фронтальном соударении со скоростью до 80 км/ч.

Руль. Безопасность руля заключается в исключении случаев тяжелого травмирования водителей при фронтальных столкнове­ниях автомобилей. Рулевая колонка признается безопасной, если она соответствует правилам ЕЭК ООН, которыми руководствуются при испытаниях автомобиля в отношении защиты водителя от уда­ра о систему рулевого управления для официального утверждения транспортного средства.

В соответствии с этими требованиями во время испытания авто­мобиля на столкновение с железобетонным барьером массой не ме­нее 70 т при скорости 48,3 км/ч верхняя часть рулевой колонки и рулевого вала не должны перемещаться в заднем направлении го­ризонтально и параллельно продольной оси транспортного сред­ства более чем на 12,7 см. Если рулевая колонка сталкивается с моделью туловища, которая ударяется об эту- колонку с относи­тельной скоростью не менее 24,1 км/ч, то сила, с которой рулевая колонка воздействует на переднюю часть модели туловища, не должна превышать 11,35 кН (1135 кгс). Все модели автомобилей ВАЗ выдержали эти испытания и соответствуют международным требованиям.

Стекла. Ветровое стекло автомобилей ВАЗ соответствует требо­ваниям правил ЕЭУ ООН. Оно изготовлено трехслойным и состоит из двух профилированных полированных стекол с прослойкой из липкого прозрачного пластика. Основное преимущество слоистого ветрового стекла заключается в том, что трещины при ударе рас­пространяются из центра удара, осколки удерживаются на пласт­массовой прослойке, стекло сохраняет свою прозрачность, форму и не выпадает из проема кузова.

Заднее и боковые стекла изготовлены из закаленного стекла, проходят специальную термообработку, обеспечивающую повы­шенную прочность. При разрушении они распадаются на множе­ство мелких осколков без острых углов и граней, которые могли бы вызвать глубокие порезы.

Подголовники. Подголовники предназначены исключить тяже­лые травмы людей, выражающиеся в повреждении (вследствие действия больших инерционных сил) шейных позвонков и позвон­ков верхних отделов грудной клетки. Такие травмы получали люди при ударе движущегося автомобиля в заднюю часть стоящего автомобиля. При таком виде дорожно-транспортного происшест­вия подголовники по прочности должны соответствовать между­народным правилам ЕЭК ООН, а их конструкция — исключать возможность травмирования заднего пассажира при фронтальном столкновении автомобилей.

Элементы интерьера кузова. Интерьер кузова включает в себя внутреннюю отделку салона, которая должна отвечать современ­ным эстетическим и эргономическим требованиям. Интерьер спро­ектирован, изготовлен и испытан в соответствии с международны­ми нормами.

Панель приборов (рис. 1.3) изготовляют без выступающих де­талей и острых кромок, с удобным размещением контрольно-изме­рительных приборов и органов управления. Ее энергоемкость обес­печивается не только мягкой обивкой, но и введением в конструк­цию каркаса стальных тонколистовых панелей, способных при уда­ре поглощать энергию за счет их частичной деформации.

Подлокотники, двери и противосолнечные козырьки облицова­ны мягкими материалами. Ручки дверей, стеклоподъемников, кноп­ки переключателей и блокировки замков дверей размещены и изго­товлены так, чтобы в случае удара о них человек не мог получить травмы.

Значительно снижает степень травматизма так называемое бе­зопасное внутреннее зеркало, которое должно выпадать вместе с кронштейном при ударе о него головой (рис. 1.4).

На последних моделях автомобилей ВАЗ выполняют травмо- безопасную переднюю обивку потолка, которую прикрепляют к крыше в районе верхнего проема рамы ветрового окна. Эта обивка служит как бы внутренней подушкой. При этом создается эффект действия уклона, направляющего голову вниз, что способствует снижению числа повреждений шеи и головы человека при тяже­лых фронтальных столкновениях.

Конструктивные решения, внесенные в легковые автомобили ВАЗ в целях повышения безопасности водителя и пассажиров, многообразны. Здесь нашла отражение лишь малая часть их, кото­рая в наибольшей степени связана с защитой людей, находящихся внутри кузова в момент столкновений транспортных средств, и ока­зывает существенное влияние на снижение числа смертельных слу­чаев и тяжелых травм. Повреждения, которые при этом получает автомобиль, особенно его кузов, значительны, но они исправимы.

Читайте также:  Доступная оклейка карбоном

Какие системы обеспечивают безопасность водителя и пассажиров в автомобиле

По имеющимся статистическим данным, большая часть дорожных происшествий происходит с участием автомобилей, следовательно, именно соображениям безопасности конструкторы и производители машин уделяют повышенное внимание. Большой объем работы в этом направлении производится на стадии проектирования, где осуществляется моделирование всех видов опасных моментов, способных произойти на дороге.

В современные системы активной и пассивной безопасности автомобиля входят как отдельные вспомогательные приспособления, так и достаточно сложные технологические решения. Применение всего этого комплекса средств призвано помочь водителям автомобилей и всем другим участникам дорожного движения сделать жизнь более безопасной.

Системы активной безопасности

Основная задача установленных систем активной безопасности состоит в создании условий для исключения возникновения любого рода аварий. В настоящий момент за обеспечение активной безопасности отвечают в основном электронные системы автомобиля.

При этом стоит учитывать, что главным звеном, обеспечивающим отсутствие аварийных ситуаций на дороге, по-прежнему является водитель. Все имеющиеся в наличие электронные системы должны лишь помогать ему в этом и облегчать управление транспортным средством, исправляя незначительные ошибки.

Антиблокировочная система (ABS)

Антиблокировочные устройства в настоящий момент устанавливаются на большую часть всех транспортных средств. Такие системы безопасности помогают исключить блокирование колес в момент торможения. Это дает возможность сохранять управляемость транспортным средством во всех сложных ситуациях.

Наибольшая необходимость применения систем ABS возникает обычно при перемещении на скользкой дороге. Если во время гололеда блоку управления транспортным средством поступает информация о том, что скорость вращения какого-либо из колес меньше, чем у остальных, то ABS регулирует давление тормозной системы на него. В результате скорость вращения всех колес выравнивается.

Антипробуксовочная система (ASC)

Такой вид активной безопасности можно считать одной из разновидностей антиблокировочной системы, и предназначен он для обеспечения управляемости транспортным средством во время разгона или подъема на дороге со скользким покрытием. Пробуксовка в данном случае предотвращается благодаря перераспределению между колесами крутящего момента.

Система курсовой устойчивости (ESP)

Активная система безопасности автомобиля такого рода позволяет сохранить устойчивость транспортного средства и предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций. В своей основе ESP использует антипробуксовочную и антиблокировочную системы, стабилизируя движение автомобиля. Кроме того, ESP отвечает за просушку тормозных колодок, чем значительно облегчает ситуацию при движении на мокрой трассе.

Система распределения тормозных усилий (EBD)

Распределять тормозные усилия необходимо для того, чтобы исключить вероятность заноса транспортного средства в процессе торможения. EBD представляет собой разновидность антиблокировочной системы и перераспределяет давление в тормозной системе между передними и задними колесами.

Система блокировки дифференциала

Основная задача дифференциала – передача крутящего момента от КПП на ведущие колеса. Такой комплекс безопасности обеспечивает передачу усилия всем потребителям в том случае, когда одно из ведущих колес имеет плохое сцепление с поверхностью, находится в воздухе или на скользкой дороге.

Системы помощи при спуске или подъеме

Включение таких систем серьезно облегчает управление транспортным средством при движении на спуске или подъеме. Цель электронной системы помощи – поддерживать необходимую скорость, подтормаживая одно из колес при необходимости.

Парковочная система

Датчики парктроника задействуются при маневрировании машины с целью предотвратить ее столкновение с другими объектами. С целью предупреждения водителя подается звуковой сигнал, иногда на табло показывается оставшееся расстояние до препятствия.

Ручной тормоз

Основное предназначение стояночного тормоза – в удержании транспортного средства в статическом положении во время стоянки.

Системы пассивной безопасности автомобиля

Цель, которую должна выполнять любая система пассивной безопасности автомобиля состоит в уменьшении тяжести возможных последствий в том случае, если аварийная ситуация все-таки произошла. Применяемые способы пассивной защиты могут быть такими:

  • ремень безопасности;
  • подушка безопасности;
  • подголовник;
  • сделанные из мягкого материала детали передней панели машины;
  • передний и задний бамперы, поглощающие энергию при ударе;
  • складывающаяся рулевая колонка;
  • безопасный узел педалей;
  • подвеска двигателя и всех основных агрегатов, уводящая его под низ автомобиля при аварии;
  • изготовление стекол по технологии, предотвращающей возникновение острых осколков.

Ремень безопасности

Среди всех систем пассивной безопасности, применяемых в автомобиле, ремни считаются одним из основных элементов.

В случае дорожно-транспортного происшествия ремни безопасности позволяют удержать на своем месте водителя и пассажиров.

Подушка безопасности

Наряду с удерживающими ремнями, подушка безопасности также относится к основным элементам пассивной защиты. При возникновении ДТП быстро наполняющиеся газом подушки предохраняют находящихся в машине людей от получения травм со стороны рулевого колеса, стекла или передней панели.

Подголовник

Подголовники позволяют обезопасить шейный отдел человека при некоторых видах аварий.

Заключение

Системы активной и пассивной безопасности автомобиля во многих случаях помогают предотвратить возникновение аварийных ситуаций, но лишь ответственное поведение на дороге может в значительной степени гарантировать отсутствие тяжелых последствий.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector