Пассивная безопасность автомобиля примеры
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.
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:
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.
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.
Система пассивной безопасности автомобиля. Обзор средств пассивной безопасности.
Что такое пассивная безопасность автомобиля
Пассивная безопасность – это набор свойств и приспособлений транспортного средства, которые имеют свои уникальные конструктивные и эксплуатационные отличия, однако функционально направлены на обеспечение максимально безопасных условий при попадании в аварию. В отличии от активной системы безопасности, действие которой направлены на сохранение автомобиля от аварий, система пассивной безопасности автомобиля активизируется уже после того как авария имело место быть.
Для того, чтобы снизить последствия аварии применяется целая совокупность из устройств, цель которых снизить тяжесть возникшего ДТП. Для более точной классификации используют разделение на две основные группы:
Внутренняя система – в её состав входят:
Внешняя система –еще одна, не менее важная группа, представляется в виде:
С недавнего времени, на страницах известных информационных агентств начали подробно освещать пункты, которые сообщают о всех элементах пассивной безопасности в авто. Кроме того, не стоит забывать и деятельности независимой организации Euro NCAP (European New Car Assessment Programme). Этот комитет уже довольно долгое время проводит краш-тесты всех выходящих на рынок моделей, присуждая ведомости о результатах проверки как активной системы безопасности так и пассивной. С данными по результатам краш-тестов может ознакомится любой желающий, удостоверившись в каждой из составляющих системы защиты.
Внутренняя пассивная безопасность
Все элементы пассивной безопасности входящие в этот список призваны обезопасить всех находящихся в салоне автомобиля, который попал в аварию. Именно поэтому, очень важно помимо оснащения автомобиля специальным оборудованием (исправного вида), его необходимо использовать всеми участниками езды по назначению. Только соблюдение всех правил позволит получить наивысшую защиту. Далее мы рассмотрим самые основные пункты, которые входят в перечень внутренней пассивной безопасности.
Внешняя пассивная безопасность
Если в предыдущем пункте мы рассматривали средства и устройства автомобиля, защищающие пассажиров и водителей в момент совершения аварии, то в этот раз поговорим о комплексе, который позволяет максимально обезопасить здоровье пешехода, попавшего под колеса рассматриваемого автомобиля.
Пассивная безопасность. Небольшой ликбез
В любой автомобильной тусовке рано или поздно начинается разговор об авариях, повреждениях машин и пассивной безопасности. И, как водится, каждый кулик хвалит свое болото.
— Владельцы новых машин хвалятся «звездами» краш-тестов
— Владельцы старых больших/рамных автомобилей хвастают своими «танками» и говорят, что «теперь так не делают, нынешние все из фольги».
— Владельцы маленьких и не очень новых автомобилей замечают, что перед КАМАЗом все равны и вообще, кому на роду суждено утонуть — тот не разобьется.
Кто из них прав? А все. Все правы и все неправы.
Поскольку жить хочется, я в свое время много читал по вопросу пассивной безопасности. И хочу поделиться своими выводами.
1. Любое столкновение индивидуально. Поэтому пример конкретного ДТП — не основание делать глобальные выводы. Я знаю, например, столкновение свежего «Цивика» с 21099, в котором водитель «Хонды» погиб, а водитель «Лады» не получил ни царапины. Что же, «зубило» безопаснее японки? Да если бы! Просто в данном конкретном ДТП несколько факторов сошлось так, что получилось то, что получилось. В каждом конкретном ДТП все зависит от десятков, если не сотен конкретных обстоятельств. Скорость, траектория, место удара… Пассивная безопасность машины — лишь один из факторов, хотя и весомый.
2. Краш-тесты — показатель, к которому надо относиться очень осторожно. Тест по EuroNCAP и его производные представляют собой столкновение со сминаемым препятствием — то есть имитирует столкновение с таким же автомобилем. Соответственно, пять звезд какой-нибудь микролитражки сработают в том случае, если она столкнется с такой же микролитражкой. А дальше работает теория вероятности: в каком случае у Вас выше шанс попасть в ДТП с автомобилем тяжелее и больше Вашего — если Ваша машина весит одну тонну или две с половиной? Несколько лет назад проводили тест «Седаны против компактов», где машины С-класса вдребезги разносили микролитражки, невзирая ни на какие звезды. Кроме того, известно, что многие производители рассчитывают пассивную безопасность своих машин под условия конкретных тестов, известные заранее. Если реальное столкновение не соответствует условиям теста (а оно, как правило, не соответствует), пассивная безопасность может неприятным образом отличаться от красивой картинки в рекламном видео.
3. Несмотря на то, что старые машины делались «как танки», а современные производители экономят на металле и мухлюют с данными краш-тестов, при прочих равных новая машина безопаснее старой. Потому что у нее есть и подушки, и спроектированные зоны деформации, и прочие вещи, которые призваны спасти жизнь и здоровье водителя и пассажиров. Потому что старая машина с высокой степенью вероятности была бита, и ее кузов после этого восстанавливался явно не до заводских параметров. Потому что усталость металла и коррозия не всегда заметны глазу, но нередко присутствуют, и вполне приличный внешне автомобиль может сложиться, как карточный домик. Это неприятная правда для поклонников старых машин (к которым отношусь и я), но это правда, нравится она нам или нет.
Какой можно сделать вывод из всего этого? Самый общий — при прочих равных большая и новая машина безопаснее, чем маленькая и старая. А дальше начинаются нюансы, и нет им числа. Поэтому — будьте осторожны за рулем и не рискуйте понапрасну. Вы нужны Вашим родным и близким.
Системы пассивной безопасности автомобиля: описание и функции
Автомобильная безопасность — это мероприятия по изучению и практическому проектированию, строительству, оснащению и регулированию всего комплекса дорожного движения для сведения к минимуму возникновения и последствий дорожно-транспортных происшествий с участием автотранспортных средств. Из статьи вы узнаете о пассивной безопасности автомобиля, её элементах и о системах активной защиты.
Что такое пассивная безопасность автомобиля?
Безопасность пассажиров занимает главное место в автомобильном секторе, где постоянно обновляются эксплуатационные технологии проектирования транспорта для обеспечения защиты пассажиров и пешеходов. Каждый день на дорогах случаются аварии. Риск серьёзных повреждений и травм у пассажиров можно снизить, благодаря пассивной безопасности автомобиля.
Важно! Поскольку дети имеют неразвитую скелетную систему, они до 12 лет должны ездить пристёгнутыми в правильно установленном и соответствующем возрасту автокресле на заднем сиденье.
Она относится к мерам, направленным на минимизацию или предотвращение получения травмы в результате несчастного случая. Современные средства обеспечивают поддержку во время вождения и могут спасти жизни. Пассивная безопасность особенно важна, когда водитель больше не может активно вмешиваться в дорожные происшествия.
Компоненты система пассивной безопасности: 1 – аварийный выключатель АКБ; 2 – безопасный самооткрывающийся при столкновении капот; 3 – подушка безопасности переднего пассажира; 4 – боковая подушка безопасности переднего пассажира; 5 – боковая подушка безопасности переднего пассажира; 6 – активные подголовники; 7 – задняя правая подушка безопасности; 8 – левая головная подушка безопасности; 9 – левая задняя подушка безопасности; 10 – датчик удара задней подушки безопасности со стороны водителя; 11 – натяжитель ремня безопасности; 12 – боковая подушка безопасности водителя; 13 – датчик удара боковой подушки безопасности водителя; 14 – подушка безопасности водителя; 15 – коленная подушка безопасности; 16 – блок управления подушек безопасности; 17 – датчик удара фронтальной подушки безопасности водителя; 18 – датчик срабатывания пиропатрона капота; 19 – датчик удара фронтальной подушки безопасности переднего пассажира
Элементы пассивной безопасности
Пассивные элементы безопасности — это те, которые помогают защитить пассажиров транспортного средства (ТС) от дальнейших травм, когда авария уже произошла. В отличие от активных функций безопасности, которые нацелены на предотвращение или смягчение аварий и возможных последствий, основная функция пассивных элементов заключается в защите водителя и пассажиров внутри ТС от различных по силе столкновений. Современные ТС содержат то, что инженеры иногда называют жизненным пространством.
Жизненное пространство — созданная зона вокруг пассажиров ТС, в которой шансы избежать аварии с минимальными травмами более вероятны. Функции пассивной безопасности обеспечивают максимально возможную сохранность этого жизненного пространства и то, что пассажиры ТС остаются в этом пространстве на протяжении всей аварии. Область за пределами жизненного пространства — место, где более серьёзные травмы могут быть неизбежны.
Знаете ли вы? Различные типы подушек безопасности испытаны на мотоциклах. В 2006 г. Хонда (Honda) представила первую серийную систему подушек для туристических мотоциклов Gold Wing.
Например, если водитель, участвующий в ДТП, не пристёгнут ремнём безопасности, он может выйти за пределы жизненного пространства ТС, ударившись о лобовое стекло или другие части жёсткого салона ТС. В случае более сильного столкновения водитель без ремня часто полностью выбрасывается из автомобиля. Несмотря на классификацию этих признаков как «пассивных», они чрезвычайно важны, когда речь идёт о снижении тяжести травм в результате ДТП.
Эти функции также постоянно развиваются и совершенствуются. Например, во многих новых автомобилях подушки безопасности не только надуваются из рулевой колонки, но также появляются вдоль боковых панелей и даже вокруг коленей. Также доступны усовершенствованные ремни безопасности, которые могут снизить уровень натяжения на теле человека, чтобы уменьшить количество травм, связанных с ремнями. Даже подголовники могут включать в себя технологию пассивной сохранности, чтобы снизить риск ударов.
Примеры элементов пассивной безопасности автомобиля:
Пассивную безопасность ещё можно разделить на внутреннюю и внешнюю.
Рекомендуем для прочтения:
Внутренняя
Внутренняя пассивная система безопасности направлена на повышение сохранности транспортных грузов и снижение вероятности повреждений, ранений или смерти человека (водителя и пассажира) в ТС.
Это обеспечивают конструктивный кузов (жёсткость центральной части и отсутствие деформации при опрокидывании) и элементы салона (отсутствие острых и опасных краёв, самопроизвольное открывание дверей, ремни, подушки, рулевая колонка и бамперы с энергопоглощающими элементами). К этой системе можно причислить запасные выходы, средства их открывания и инструкции.
Внешняя
Пассивная внешняя система безопасности касается внешних участников дорожного движения и состоит из средств уменьшения вероятности травм от прямого или непрямого контакта с элементами автомобильного транспорта.
Минимизировать это опасный контакт можно такими средствами:
Важно! Около 90% автомобильных аварий прямо или косвенно связаны с человеческим фактором.
Системы активной и пассивной безопасности автомобиля
Безопасность автомобиля обеспечивается совместной работой систем активной и пассивной безопасности. Если система пассивной безопасности, элементы которой рассмотрены выше, не выполняет никаких действий до аварийной ситуации, то активная система работает, чтобы предотвратить аварию, — она всегда остаётся активной во время вождения и постоянно работает на предотвращение столкновений.
Наиболее активные функции являются электронными и контролируются компьютером. Системы будут подавать водителю как визуальные, так и звуковые сигналы предупреждения при неизбежном столкновении и предпримут корректирующие действия, если водитель этого не делает.
Системы активной безопасности:
Улучшения в конструкции проезжей части, дорожного полотна и ТС неуклонно снижают уровень травматизма и смертности во всех странах. Производители автомобилей вкладывают значительные средства в разработку новых систем, которые направлены на предотвращение аварий на дорогах и устранение последствий несчастного случая. Внедрение таких технологий в качестве стандарта на новые ТС принесут значительные выгоды для безопасности дорожного движения.
Пассивная безопасность — что это?
Авария — штука всегда неприятная. Но современные автомобили имеют целый арсенал средств, которые не дадут ей стать трагедией.
Автомобильная безопасность условно делится на два вида — активную и пассивную. Активная безопасность — это системы и устройства машины, которые позволяют ей избежать столкновения. А пассивная — это возможности автомобиля сохранить жизнь и здоровье пассажиров, если нештатная ситуация произошла. В арсенале любого современного авто есть целый ряд средств для смягчения последствий аварии: ремни, подушки, деформируемые зоны.
Чтобы живые остались в живых и не покалечились во время серьёзной аварии, их скорость при столкновении нужно погасить как можно плавнее (недаром, прыгающим с высоты подстилают многоярусные маты). Причём скорость гасить нужно так, чтобы внутри автомобиля оставалось достаточно жизненного пространства. А вот это уже задача, которая предъявляет к силовой структуре автомобиля взаимоисключающие требования.
Получается, что кузов должен быть и жёстким, и податливым одновременно. Так вот, жёстким делают каркас «жилой» зоны, в которой находятся водитель и пассажиры — при ударе она деформируется в последнюю очередь. Силовая «клетка» салона сделана из сверхпрочной стали, в дверях есть мощные брусья, не дающие им сминаться. А относительно податливыми изготавливают специальные зоны, за счёт деформации которых и будет гаситься скорость. Моторный отсек и багажник как раз являются так называемыми зонами запрограммированной деформации. Так автомобили делают сравнительно недавно. Раньше же никто об этом не задумывался, и машины сминались равномерно — страдал и кузов, и салон. А у современных автомобилей, попавших в аварию, как правило, можно увидеть, что передок разбит всмятку, а салон цел.
Кстати, большую проблему при лобовом столкновении может представлять двигатель. Поэтому, чтобы при столкновении он не влетал в салон (что не сулит ничего хорошего), его опоры и моторный щит делают так, чтобы он смещался как можно ниже или вообще выпадал вниз, не нанося салону никакого вреда.
Но это полдела. Чтобы люди получили наименьшие увечья, их во время аварии нужно удерживать совершенно особым способом.
Способы нам всем известны с пелёнок, но менее значимыми от этого они не становятся. Это устройства, системы и конструкции, которые преследуют всего лишь одну цель — вовремя «поймать» человека и как можно бережнее и плавнее погасить его скорость. Конечно, лучше остальных на этом поприще себя проявил бы большой батут. Он способен наиболее безвредно погасить энергию и скорость падающего на него предмета. Ведь он мягкий. Жаль, что места для батутов и многоярусных матов в автомобиле нет. Зато нашлось место для ремней и подушек безопасности.
Ремни перекочевали в автомобиль, как и множество других полезных решений, из авиации. Поначалу на автомобили ставились ремни с двухточечным креплением, которые «держали» седоков за живот или грудь. Не прошло и полувека, как инженеры смекнули, что многоточечная конструкция гораздо лучше, потому что при аварии позволяет распределить давление ремня на поверхность тела более равномерно и значительно снизить риск травмирования позвоночника и внутренних органов. В автоспорте, например, применяются четырёх-, пяти- и даже шеститочечные ремни безопасности — они держат человека в кресле «намертво». Но на «гражданке» своей простоты и удобства прижились трёхточечные.
Ремни безопасности — это одно из самых действенных средств защиты при аварии. И хотя им сто лет в обед, их конструкция постоянно изменяется и улучшается. Вторым по значимости после ремней изобретением можно, пожалуй, назвать подушки безопасности.
Прообраз современной подушки был запатентован ещё в 1953 году. Нужно ли говорить, что на тот момент идея надувать сложенные мешки во время аварии была более чем смелой? Самые дерзкие из разработчиков ухватились за неё, но потерпели фиаско — необходимых технологий для реализации на тот момент просто не было.
Изначально вариантов наполнения колокола подушки было несколько. Например, некоторые инженеры предлагали закачивать в колокол газ, который хранился бы под высоким давлением в баллоне. Но принцип пиротехнического наполнения подушки перевесил. Именно он позволил надувать её мгновенно — всего за тысячных доли секунды. И пока инженеры нашли необходимое горючее, которое при небольших размерах заряда срабатывало как надо, они многое перепробовали, в том числе и ракетное топливо. Сегодня в подушках в качестве пиропатрона используются компактные и лёгкие «таблетки» из кристаллического вещества — азида натрия (NaN3). Если соединение при помощи электрического тока нагреть до температуры выше 330°C, оно начнёт разлагаться на азот и натрий со скоростью, которая позволяет наполнять колокол подушки и доводить давление газов в нём до рабочей величины всего за секунды.
Срабатывание подушки опасно резким скачком давления, который может привести к травмированию барабанных перепонок и контузии. Ведь раскрытие колокола (иногда одновременно нескольких) происходит в небольшом замкнутом пространстве автомобильного салона. Подходов к решению этой проблемы несколько. Например, скорость вылета подушки снижают до определённого предела, чтобы хоть часть вытесняемого воздуха смогла стравиться через неплотности салона. Второй, достаточно действенный способ, — применение подушек относительно небольшого объёма. Но в некоторых случаях проблем с барабанными перепонками и контузией не избежать, всё зависит от индивидуальных особенностей человека и размера машины.
Несмотря на большой прорыв в сфере «надувной» защиты, сказать, что подушки находятся на пике развития нельзя. В скором времени подушки наделят способностью раскрываться не после аварии, а за мгновения до нее, тогда пневмоудар удастся сделать несколько мягче. Сейчас электроника умеет определять наличие пассажира в кресле, но в планах разработчиков научить систему безопасности распознавать индивидуальные данные человека (вес, рост), который в момент аварии сидит в кресле. Именно тогда подушка сможет сработать максимально эффективно.
Системы «надувной» защиты уже давно не ограничиваются фронтальными подушками. Конструкторы разработали аналогичные системы для защиты человека при боковом ударе. В базовое оснащение многих современных авто уже входят боковые подушки, вмонтированные в спинки передних сидений, а также надувные «занавески», которые размещаются в рёбрах крыши. Первые защищают тело пассажира при боковом ударе, а вторые — голову. В отличие от фронтальных подушек, которые сдуваются практически сразу после срабатывания, занавески могут сохранять давление в течение нескольких секунд, то есть до тех пор, пока опасная ситуация не минует. А при опрокидывании автомобиля они не дадут непристёгнутым пассажирам вылететь из салона.
Часто предлагается оснащать машину дополнительными подушками для защиты коленей и ступней. Многие производители оснащают свои автомобили подушками и для задних пассажиров. Но какой бы суперсовременной и умной ни была бы электроника на вашем автомобиле, не забывайте пристегиваться во время поездки. Ведь разрабатывая все эти сверхсовременные средства защиты, инженеры компаний исходят из одного постулата — водитель и пассажиры пристёгнуты ремнём безопасности. А если это не так, то толку от всех эти штук будет немного.