Системы пассивной безопасности: спасут ли нас при аварии

Пассивная безопасность машины – система составляющих ТС, минимизирующая последствия аварии для людей. Важно следить за ее качеством и работоспособностью, понимать, что поможет избежать тяжелых травм и гибели. Многие «чудесные» спасения после ДТП объясняются именно результатом её правильной работы. О том, из чего складывается пассивная безопасность автомобиля, как сохранить ее, чем дополнить, читайте в этой статье.

Важные элементы системы пассивной безопасности

При резком торможении автомобиля или столкновении с препятствием неизбежен контакт находящихся в салоне людей с имеющимися внутри составляющими техники. Они и есть система пассивной безопасности. Понятие включает в себя:

«коробку» салона;

Эти компоненты конструируют так, чтобы они не наносили дополнительных травм человеку, смягчали удар.

Ремни безопасности и натяжные устройства ремней безопасности

Функция ремней безопасности

Ремни безопасности служат для ограничения перемещений водителя или пассажира, когда автомобиль наезжает на препятствие. Таким образом, пассажиры уже на ранней стадии вовлекаются в замедление автомобиля при ударе (рис. «Замедление автомобиля до полной остановки и смещение вперед водителя при столкновении с препятствием на скорости 50 км/ч»). Стандартное оборудование представляет собой трехточечный ремень безопасности с инерционной катушкой, ко­торая все чаще используется и на среднем си­денье заднего ряда. У регулируемых систем пряжка ремня прикреплена прямо к сиденью, а инерционная катушка — к средней или зад­ней стойке (рис.»Системы безопасности пассажиров»).
Неплотно натянутый ремень (например, когда надет толстый пуховик) при ударе не позволит пассажиру быть вовлеченным в замедление ав­томобиля на ранней стадии. Сначала пассажир продолжает движение без удержания, что умень­шает защитный эффект ремня. Кроме того, осла­блению натяжения ремня способствует эффект замедления инерционной катушки (эффект «ленточно-катушечный») и растяжение ремня.

Из-за ослабления натяжения трехточечные ремни безопасности обеспечивают ограни­ченную защиту в случае лобового столкно­вения на скорости более 40 км/ч с твердыми препятствиями, так как не могут безопасно предотвратить удар головы и туловища о рулевое колесо и панель приборов. В случае возникновения лобового столкновения на­тяжное устройство более плотно прижимает ремень безопасности к телу водителя (пасса­жира) и таким образом удерживает верхнюю часть туловища в положении, располагаемом как можно ближе к спинке сиденья. Это пре­дотвращает чрезмерное смещение водителя (пассажира) вперед, вызываемое инерцией масс. Натяжные устройства ремней безопас­ности улучшают ограничивающие характе­ристики трехточечного инерционного ремня безопасности и увеличивают степень защиты от возможного ранения.

Предварительное условие оптимальной за­щиты состоит в том, чтобы первое движение водителя (пассажира) оставалось минималь­ным, поскольку они замедляют свое движе­ние одновременно с автомобилем. Активация натяжных устройств ремней безопасности решает эту проблему практически с момента удара и обеспечивает удержание пассажиров на максимально ранней стадии. Максималь­ное движение вперед с предварительно на­тянутыми ремнями безопасности составляет около 2 см; механическое преднатяжение длится 5-10 мс.

Натяжные устройства ремней безопасно­сти активируются, в частности, при лобовых ударах, но это все чаще происходит и при боковых ударах. Это нужно для того, чтобы в случае ДТП с боковым ударом пассажиры были лучше защищены более плотно натяну­тыми ремнями.

Что входит во внутреннюю и внешнюю безопасность транспортного средства

Набор деталей, уменьшающих негативные последствия ДТП для человека, находится как внутри авто, так и на наружной его части. Первые созданы для спасения водителя и пассажиров. Вторые призваны уменьшить вред здоровью других участников движения. Внешняя пассивная безопасность включает в себя:

• Особую конструкцию бампера, который должен иметь энергопоглощающие компоненты. Они могут быть на передней и задней частях. Поглощение энергии происходит за счет сминания деталей бампера. За счет этого пешеход получает удар меньшей силы. И салон машины повреждается не так сильно.
• Внешние выступы авто. Разрушаясь при контакте с препятствием, они гасят силу удара.
• Специальные приспособления, призванные предохранить контакт человеческого тела с более прочными или острыми компонентами машины. Они выступают в качестве щита, который снижает степень травматизации.

Ещё на AutoLex.Net:

Ситуации, во время которых можно и нельзя ездить без ПТС

Иначе выглядит внутренняя пассивная безопасность. В эту совокупность входят составляющие, снижающие степень травматизации находящихся в салоне машины:

• Кузов. Его качество, конструкция, материал – основа безопасности.
• Элементы, предохраняющие салон от проникновения агрегатов машины внутрь. Иначе водителю и пассажирам не избежать дополнительных травм.
• Ремни. Приспособления снизят силу удара о конструктивные составляющие салона и не дадут человеку вылететь наружу.
• Подушки. В сочетании с ремнями воздушный мешок погасит энергию, с которой человек по инерции устремится вперед или в сторону.
• Подголовники. При ударе приспособление спасет от сильного запрокидывания головы и травм позвоночника.
• Дополнительные системы деструкции. Это отдельные компоненты из достаточно хрупких материалов, которые принимают основную силу удара на себя, легко разрушаясь. И когда волна доходит до человека, она уже значительно слабее.

Конструкция и принцип действия ремней безопасности

Натяжитель диагональной ветви трехточеч­ного ремня

Виды и основные характеристики транспортных средств

Во время столкновения натяжитель диа­гональной ветви трехточечного ремня компенсирует ослабление ремня и замедленное действие натяжного устройства путем втяги­вания и натяжения ленты ремня. Это иниции­рует защитный эффект ремня на ранней ста­дии. При скорости наезда 50 км/ч эта система достигает максимального эффекта в течение первых 20 мс столкновения и таким образом поддерживает защитный эффект подушки безопасности, для которой требуется около 40 мс до ее полного надувания.

При активации система электрически за­жигает пиропатрон (рис. «Натяжитель диагональной ветви трехточечного ремня»). Давление взры­вающегося газа воздействует на поршень, соединенный со стальным тросом, который вращает катушку ремня, так чтобы он плотно прилегал к телу водителя (пассажира). Поэтому, ремень натягивается уже до того, как водитель (пассажир) начнет смещаться впе­ред. Эти натяжители позволяют втянуть ремень за 10 мс на 12 см.

Активация натяжителя запускается датчи­ками ускорения, встроенными в ЭБУ. Кроме того, в передней части автомобиля устанав­ливаются датчики, обеспечивающие быстрое и безопасное обнаружение экстренных ситуа­ций. В основном используются микромеханические датчики ускорения. Аналитические алгоритмы в ЭБУ непрерывно считывают данные датчиков и определяют, имеет ли место ДТП.

Поскольку воспламенение пиропатрона — процесс необратимый, решение о воспла­менении должно приниматься взвешенно; должно делаться различие с такими ситуа­циями, как, например, наезд на бордюр, когда срабатывания быть не должно. Сигналы должны обрабатываться как можно быстрее, чтобы натяжитель ремня срабатывал вовремя после наезда на препятствие.

Натяжитель пряжечного типа

При срабатывании от воспламенения пиропа­трона или пружинных систем этот натяжитель оттягивает пряжку ремня и одновременно под­тягивает диагональный и поясной ремни. На­тяжитель пряжечного типа повышает защиту от выскальзывания из-под поясного ремня безопасности («эффект подныривания»).

Натяжение происходит за то же время, что и у натяжителей диагональных ремней.

Сочетание двух натяжителей

Сочетание двух натяжителей — диагонального ремня и пряжечного типа-для одного ремня обе­спечивает большую длину натяжения, позволяя добиться большего удерживающего эффекта. На­тяжитель пряжечного типа активируется либо при достижении определенного уровня серьезности ДТП, либо в ответ на определенную задержку после срабатывания натяжителя диагонального ремня.

Ограничитель усилия ремня

В этом случае натяжные устройства ремней сначала натягивают их полностью (напри­мер, с максимальным усилием около 4 кН) и удерживают пассажиров. При превышении определенного натяжения ремня он осла­бляется и позволяет пассажиру сместиться вперед в большей степени. Кинетическая энергия пассажира преобразуется деформа­ционными элементами в энергию деформации. Примеры деформационных элементов, используемых в этой ситуации являются торсион в валу инерционной катушки и шов в ремне для управления срабатыванием.

Другим вариантом является электронно­управляемый одноступенчатый ограничитель усилия, уменьшающий натяжение ремня до 1-2 кН путем зажигания детонатора, напри­мер, благодаря специальным швам в ремне, через определенное время после выпуска вто­рой ступени передних подушек безопасности (т.е. при полностью надутых подушках) и по­сле определенного смещения вперед.

Ограничитель усилия натяжения ремня предотвращает возникновение пиков ускоре­ния и, соответственно, предотвращает риск перелома ключиц и ребер при получении внутренних травм.

Общие требования

Средства пассивной безопасности должны соответствовать условиям:

• не иметь острых углов и краев, способных привести к дополнительным травмам;
• быть изготовлены по ГОСТам в части размеров, особенностей конструкции;
• исключать возможность неверного использования;
• сохранять свои качества во время всего периода эксплуатации;
• срабатывать определенным образом только в ходе аварии, а не во время обычного движения.

Требования к пассивной безопасности автомобиля формируются на основе испытаний (краш-тестов). В России они содержатся в ГОСТах 18837-73 (ремни безопасности), 21936-76 (кузов), 24309-80 (подголовники) и многих других. Для всех выпускаемых транспортных средств обязательно соответствие Правилам ЕЭК ООН. Люди, находящиеся в авто, должны остаться в живых при:

• наезде на стоящее на месте препятствие со скоростью 14 м/с;
• столкновении со скоростью 19 м/с;
• ударе сзади предметом массой менее 1250 кг со скоростью 22,2 м/с;
• боковом столкновении под прямым углом со скоростью 9 м/с;
• двукратном или трехкратном переворачивании при начальной скорости 14 м/с.

Ещё на AutoLex.Net:

Возникла трещина на стекле авто: когда можно исправить и как самому, а когда заменить стекло

Последствия ДТП для автомобилей

Самые тяжелые последствия наблюдаются в результате ударов «лов в лоб». Поэтому основная часть заводских испытаний пассивной безопасности имитирует именно этот вид аварий. При этом новый автомобиль врезают в деформируемые и жесткие препятствия:

1. под разными углами,
2. с разными скоростями,
3. разными величинами перекрытия.

Однако и такие тесты на пассивную безопасность не дают всей полноты картины. Производители стали сталкивать автомобили между собой, причем не только «одноклассников», но и машины разных «весовых категорий» и даже легковые с грузовиками, когда для «легковушек» остаются минимальные шансы.

Благодаря результатам таких тестов на всех «фурах» с 2003 года стали обязательными противоподкатные балки.

С выдумкой специалисты по пассивной безопасности подходят и к испытаниям боковыми ударами, используя:

• разные углы,
• скорости,
• места ударов,
• равновеликие,
• разновеликие участники,

— все, как с фронтальными тестами.

Кабриолеты и крупные внедорожники испытывают еще и на переворот, ведь по статистике число погибших в таких авариях достигает 40%.

Часто производители испытывают свои автомобили ударом сзади на небольших скоростях (15-45 км/ч) и перекрытии до 40%.

Это позволяет оценить, насколько защищены пассажиры от хлыстовых травм (повреждения шейных позвонков) и насколько защищен бензобак.

Фронтальные и боковые удары при скоростях до 15 км/ч помогают определить степень ущерба (т.е. материальные затраты на ремонт автомобиля) при мелких ДТП.

Отдельным испытаниям подвергаются сиденья и ремни безопасности в самой машине.

Особенности пассивной безопасности кузова

Степень защищенности водителя и пассажиров автомобиля в ДПТ во многом зависит от кузова машины. Он первым принимает удар при наезде или столкновении. Пассивная безопасность кузова зависит от материала, из которого он изготовлен, особенностей конструкции, дополнительных элементов.

Каркас детали должен быть достаточно жестким, чтобы не рухнуть на людей сразу, и одновременно податливым для гашения силы удара. Используют прочные «ребра» в зонах крыши и дверных проемов, окон, а также легко разрушающиеся элементы, чтобы они обезопасили человека за счет принятия удара на себя. В современных авто устанавливают решетку, которая предохраняет от повреждения салон.

Усиливающие элементы кузова

Пассивную безопасность проверяют на куклах

Все знают, что для проведения краш-тестов, т.е. испытаниях автомобиля на пассивную безопасность, используются манекены. Но далеко не всем известно, что к такому, казалось бы простому и логичному решению пришли не сразу.

В начале для испытаний использовались человеческие трупы, животные, а в менее опасных тестах участвовали живые люди — добровольцы.

Пионерами в борьбе за безопасность человека в автомобиле выступили американцы. Именно в США еще в 1949 году был изготовлен первый манекен. По своей «кинематике» он больше походил на большую куклу: его конечности двигались совсем не так, как у человека, а тело было цельным. Только в 1971 году GM создали более-менее «человекоподобный» манекен. А современные «куклы» отличаются от своего предка, примерно как человек от обезьяны.

Сейчас манекены изготавливаются целыми семействами:

• два варианта «отца» разного роста и веса,
• более легкая и миниатюрная «супруга»,
• целый набор «детей» — от полуторагодовалого до десятилетнего возраста.

Вес и пропорции тела полностью имитируют человеческое состояние. Металлические «хрящи» и «позвонки» работают как человеческий позвоночник. Гибкие пластины заменяют ребра, а шарниры — суставы, даже ступни ног подвижны. Сверху этот «скелет» обтянут виниловым покрытием, упругость которого соответствует упругости человеческой кожи.

Внутри манекен с ног до головы напичкан датчиками, которые во время испытаний передают данные в блок памяти, расположенный в «грудной клетке».

В итоге стоимость манекена составляет — держитесь за стул — свыше 200 тысяч долларов. То есть, в несколько раз дороже подавляющего большинства испытуемых автомобилей!

Зато такие «куклы» универсальны. В отличие от предшественников, они годятся для проведения тестов пассивной безопасности:

1. фронтальных,
2. боковых,
3. наезда сзади.

Подготовка манекена к проведению испытания требует точной настройки электроники и может занимать несколько недель. Кроме того, непосредственно перед тестом, на различные участки «тела» наносят метки краской, чтобы определить, с какими частями салона происходит контакт во время аварии.

Мы живем в компьютерном мире, а потому специалисты по пассивной безопасности активно используют в своей работе виртуальное моделирование. Это позволяет собрать гораздо больше данных и, кроме того, такие манекены практически вечны.

Программисты Toyota, например, разработали более десятка моделей, имитирующих людей всех возрастов и антропометрических данных. А на Volvo даже создали цифровую беременную женщину.

Всемирный день памяти жертв ДТП

Каждый год во всем мире в ДТП погибают около 1,2 миллиона человек, а полмиллиона получают травмы и увечья.

Стремясь привлечь внимание к этим трагическим цифрам, ООН в 2005 году объявило каждое третье воскресенье ноября Всемирным днем памяти жертв дорожных аварий.

Проведение краш—тестов позволяет повысить безопасность автомобилей и снизить тем самым вышеприведенную печальную статистику.

Не следует забывать, что на дорогах большое количество подержанных автомобилей, не всегда соответствующих требованиям пассивной безопасности.

Публикации по темам: как взять автокредит, какую машину выбрать в кредит, условия автокредитования в банках на новые и подержанные автомобили, как досрочно погасить автокредит на машину, страхование КАСКО и ОСАГО для кредитного авто. Редакция сайта «Автомобиль в кредит» помогает разобраться в вопросах получения, погашения и обслуживания кредита на автомобиль

Данная публикация была вам полезна?

Сохраните закладку в социальных сетях!

Общий бал: 0Проголосовало: 0

Как взять Ниссан в кредит — выбор Nissan X-Trail по программе Nissan Finance

Гарантия на автомобиль – ремонт авто по гарантии, обслуживание гарантийного авто

Рекомендуем другие полезные записи данной тематики:

Женский автомобиль — какие женские машины бюджетные и престижные
9 советов покупателям подержанного автомобиля — осмотр бу авто

Кредитный автомобиль: как не угодить в руки мошенников

Как выбрать подержанный автомобиль: вся правда из под капота автомобиля б у

Налог на доходы при продаже автомобиля меньше 3 лет владения

Кредит на ремонт автомобиля — как отремонтировать машину в кредит

Неисправная система

Дефекты защитных составляющих автомобиля могут привести к серьезным травмам. Машины старше 3-летнего возраста регулярно проходят техосмотр. Но чтобы исключить неисправности пассивной системы безопасности, автовладелец и сам должен следить за ней. Самые проблемные части:

• удерживающие ремни;
• подушки;
• неверно отрегулированные или вовсе снятые подголовники.

Испорченными могут оказаться и другие составляющие. Но если хотя бы одна из них не функционирует, авто не соответствует условиям использования, изложенным в «Основных положениях по допуску ТС к эксплуатации…».

Иногда дефектная пассивная безопасность транспортных средств обнаруживается у новой машины. Об этом может свидетельствовать, например, не выключающаяся контрольная лампочка. В подобных случаях, если ТС не подлежит ремонту, его можно вернуть в салон.

Что такое активная безопасность

Помимо пассивной системы предохранения человека в ДТП существует активная. Это набор технических и эксплуатационных возможностей машины, которые помогают предотвратить аварию и снизить ее риск. То есть активная и пассивная безопасность автомобиля – не одно и то же. Первая придумана для того, чтобы не пришлось действовать второй. Компоненты активной системы:

• система противодействия блокировке тормозов;
• совокупность антипробуксовочных составляющих;
• набор элементов, обеспечивающих устойчивость авто;
• особенности тормозной системы, дающие возможность останавливаться экстренно и распределять усилия на все движущиеся части ТС;
• блокировка дифференциала, заставляющая вращаться все колеса вне зависимости от ситуации на дороге.

Ещё на AutoLex.Net:

Вычисляем правильно, какое давление должно быть в шинах для машины, мотоцикла, как правильно изменять давление

Дополнять ее могут парктроник, круиз-контроль, вспомогательные системы спуска и подъема, ручной тормоз.

Элементы пассивной безопасности ТС дали возможность не бояться высоких скоростей и плохих дорог. Но это удастся только при надлежащем состоянии системы. Поэтому автовладельцам важно следить за ее исправностью и не забывать о правилах.

Общие положения

Совокупность конструктивных элементов, применяемых для защиты пассажиров от травм при аварии, составляет систему пассивной безопасности ТС, действие которой направлено на снижение тяжести дорожно-транспортного происшествия.. Большинство систем пассивной безопасности срабатывают во время столкновения, если активные системы безопасности не смогли помочь водителю предотвратить столкновение или избежать его. Система должна обеспечивать защиту не только пассажиров и конкретного автомобиля, но и других участников дорожного движения.
Важнейшими компонентами системы пассивной безопасности (SRS — Supplementary Restrait System) современных ТС (рис. 1) являются:

• устойчивый к деформации кузов с крышей соответствующей прочности и зонами деформации в передней, задней и боковой частях автомобиля (они защищают пассажиров путем целенаправленного поглощения энергии столкновения);
• система ремней безопасности с натяжителями, включая систему безопасности детей (ISOFIX);
• система подушек безопасности (передних, боковых, коленных и головных (занавесок));
• активные подголовники;
• травмобезопасная рулевая колонка;
• травмобезопасный узел педалей;
• безопасные стекла;
• аварийный выключатель аккумуляторной батареи (АКБ);
• система защиты пешеходов и велосипедистов;
• подушка безопасности для пешеходов;
• система защиты при съезде с дороги;
• система защиты при опрокидывании на кабриолете;
• системы экстренного и аварийного вызовов и др.

Рис. 1. Компоненты системы пассивной безопасности: 1 — аварийный выключатель АКБ; 2 — безопасный самооткрывающийся при столкновении капот; 3 — подушка безопасности переднего пассажира; 4, 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

Современной разработкой является система защиты пешеходов. Особое место в пассивной безопасности автомобиля занимает система экстренного вызова.

Системы пассивной безопасности автомобиля имеют электронное управление, обеспечивающее эффективное взаимодействие большинства компонентов. Конструктивно система управления включает датчики, блок управления и исполнительные устройства.

Датчики фиксируют параметры, при которых возникает аварийная ситуация, и преобразуют их в электрические сигналы. К ним относятся датчики удара, выключатели замка ремня безопасности, датчик занятости сиденья переднего пассажира, а также датчик положения сиденья водителя и переднего пассажира. На каждую из сторон автомобиля устанавливается, как правило, по два датчика удара. Они обеспечивают работу соответствующих подушек безопасности. При оборудовании автомобиля активными подголовниками с электрическим приводом датчики удара применяются в задней части. Выключатель замка ремня безопасности фиксирует использование ремня безопасности. Датчик занятости сиденья переднего пассажира позволяет в случае аварийной ситуации и отсутствии на переднем сиденьи пассажира сохранить соответствующую подушку безопасности. В зависимости от положений сидений водителя и переднего пассажира, которые фиксируются соответствующими датчиками, изменяется порядок и интенсивность применения компонентов системы.

Сравнивая сигналы датчиков с контрольными параметрами, блок управления распознает наступление аварийной ситуации и активизирует необходимые исполнительные устройства элементов системы.

К исполнительным устройствам системы пассивной безопасности относятся пиропатроны подушек безопасности, натяжителей ремней безопасности, аварийного размыкателя аккумуляторной батареи, механизма привода активных подголовников (при использовании подголовников с электрическим приводом), а также контрольная лампа, сигнализирующая о непристегнутых ремнях безопасности. Активизация исполнительных устройств производится в соответствии с заложенным программным обеспечением.

В зависимости от типа и класса ТС применяются различные сочетания компонентов системы пассивной безопасности.

Источник https://toyota-chr2.ru/ino-avto/passivnaya-bezopasnost-transportnyh-sredstv.html

Источник

Источник

Источник