Устройство и принцип работы системы пассивной безопасности srs

Особенности внутренней «пассивки»

Первым удар на себя принимает кузов авто. Поэтому элементы его конструкции не должны создавать дополнительных повреждений находящимся в салоне людям — нужно, чтобы на нем не было острых выступов, кузов должен изготавливаться из мнущихся материалов, способных максимально погашать кинетическую энергию, возникающую при ударе.

Передняя часть кузова оборудуется решеткой, которая препятствует дальнейшему разрушению двигателя и других важных составляющих авто.

Салон «железного коня» не должен создавать дополнительных травм водителю и пассажирам при столкновении. Для этого предусмотрено складывание руля и педалей, что уменьшает риск травмирования ног и рук. Кроме того, проводка и элементы топливной системы должны проходить снизу, чтобы снизить риск возгорания.

Ремни безопасности снижают перемещение водителя и пассажиров по салону при аварии. При столкновении участники ДТП продолжают двигаться вперед по инерции, рискуя при этом вылететь через лобовое стекло (для передних сидений) или столкнуться с передними креслами (для задних сидений). В целях предотвращения выбросов пассажиров и применяются ремни. Они немного растягиваются при ДТП, позволяя частично погасить возникающие нагрузки на пассажиров, и препятствуют дальнейшему перемещению по салону, чтобы может послужить причиной серьезных травм и даже смерти.

Современные конструкции предлагают использовать ремни с газовыми наполнителями. Площадь их соприкосновения с пассажирами увеличивается во время аварии, что позволяет гасить кинетические энергии с меньшими перегрузками. Ведь при столкновении на большой скорости ремни безопасности могут запросто сломать ребра и повредить внутренние органы человека.

Подушки безопасности призваны предотвратить удары головой о руль или переднюю панель авто. Они были изобретены в начале восьмидесятых и в данный момент прошли кучу модификаций и оправдали свое изготовление. При столкновении срабатывает определенный датчик подушки, который посылает сигнал на пиропатрон, служащий для моментального заполнения воздухом подушки. Скорость и сила заполнения настолько велика, что может нанести некоторые травмы пассажирам. Поэтому пассажир должен быть пристегнут, а при перевозе маленьких детей передние сидения дополняются детским креслом, которое может регулироваться по высоте.

Передние подушки поставляются во все концерны, начиная с середины восьмидесятых. Они расположены в руле и в передней панели автомобиля, защищая пассажира и водителя от столкновений лоб в лоб и при ударе в стоящее препятствие. Также передние подушки безопасности активизируются при падении авто и при возникновении возгорания.

Помимо передних, многие автоконцерны активно используют боковые подушки, которые оберегают от бокового удара, и головные, препятствующие смещениям головы во время аварии.

Конструкция сидений автомобиля предполагает расположение подголовника, регулируемого по высоте. Его основная задача – фиксировать голову водителя или пассажира от смещения при ударе сзади. Сила удара смягчается подголовником и препятствует травмированию позвоночника. Чтобы снизить риск травмы до минимума, необходимо отрегулировать подголовник под рост водителя и его привычное положение за рулем.

Силовой каркас безопасности

Снизить ущерб здоровью водителя с пассажирами стремится и сам кузов. Еще на стадии проектирования в него закладываются определенные алгоритмы деформации и зоны безопасности. Данный компонент дает возможность рассеивать энергию столкновения, тем самым минимизируя опасные нагрузки.

Перед запуском в производство любая модель автомобиля тестируется на предмет того, как детали каркаса поддаются деформации. В отдельных случаях допускать этой деформации нельзя. В данном случае имеется в виду салон машины. И наоборот. Ведь некоторые элементы кузова должны поглощать энергию удара за счет сминаемых зон. Фактически, конструкторам приходится иметь дело с взаимоисключающими факторами. Например, если багажник и капот легко поддаются смятию, то люди при аварии пострадают незначительно. Вдобавок при фронтальном ударе двигатель должен не влетать в жизненное пространство пассажиров, а уходить в пол.

То есть, в современных машинах капсулой безопасности является салон, имеющий жесткую конструкцию. Чем более он прочен даже в самом малолитражном автомобильчике – тем больше шансов выжить. И если спереди и сзади люди защищены сминаемым капотом и багажником, то сбоку выживаемость обеспечивают металлические брусья в дверях. Однако при достаточно сильном боковом ударе в одиночку они не спасут, но совместно с боковыми подушками безопасности и шторками их эффективность повышается в разы.

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:

За нелегальный техосмотр в России вводят уголовную ответственность с 27 июля

Что отвечает за безопасность пассажиров в автомобиле?

Уровень безопасности автомобиля зависит не только от современной электроники, но и от его конструкции. Так же оказывает влияние поведение на дороге. Какие элементы автомобиля отвечают за безопасность пассажиров?

Системы безопасности автомобилей

По данным статистики, каждый год в результате ДТП уносит жизни около 1,24 миллиона человек во всем мире, еще около 40 миллионов получают различные травмы.

Повышение безопасности стало одной из главных целей для тех, кто работает в автомобильной промышленности. Работа ведется на различных уровнях, от создания адекватной, безопасной и свободной от столкновений дорожной инфраструктуры до формирования сознательности участников дорожного движения.

Важным элементом этих работ являются мероприятия, направленные на улучшение свойств транспортных средств таким образом, чтобы они были безопасными для людей, путешествующих в них, а также на повышение безопасности участников ДТП.

Системы активной и пассивной безопасности

Системы безопасности в автомобиле подразделяются на два типа:

1. Система пассивной безопасности — ее задачей является устранение последствий столкновения или дорожно-транспортного происшествия и всех его участников. Перечень элементов этой системы постоянно развивается и совершенствуется.

Эта система включает, в частности, следующее:

Подушки безопасности — самый важный элемент безопасности пассажиров. Устанавливаются в соответствии с принципом, что транспортное средство должно защищать всех, кто попал в аварию. Впервые они появились в Европе в 1981 году. Их задача — смягчить воздействие водителя и пассажиров на автомобильную составляющую
Если вы купили подержанный автомобиль, обязательно проведите диагностику и ремонт подушек безопасности, где и как это сделать, можно узнать здесь.
Кузов автомобиля — особое внимание уделяется материалам, боковым укреплениям и зонам сгибания

В пассажирском салоне имеется специальное усиление, так называемая клетка безопасности, которая предотвращает возможность травмирования пассажиров в случае столкновения.
Форма кузова, защищающего водителя и пассажиров снаружи транспортного средства.
Ремни безопасности — их задача удерживать водителя и пассажиров на сиденье в случае резкого торможения или столкновения
Важно правильно пристегивать ремень безопасности, чтобы обеспечить поддержание веса тела и минимизацию травм.

2. Активная система безопасности — все устройства и системы в автомобиле, позволяющие водителю избежать несчастного случая. Их цель — помочь водителю, а иногда и исправить ошибки. Прежде чем доехать до места, где водитель остается один, полезно ознакомиться с наиболее важными системами, которые помогут безопасно ездить по дороге:

ABS — это система, разработанная для предотвращения блокировки колес при торможении. Эта электроника одна из самых популярных и эффективных. Она позволяет избежать вытягивания автомобиля в сторону и сохранить полную управляемость даже в гололед.

ESP (система стабилизации) — эта система стабилизирует автомобиль при прохождении поворотов. Если какое-либо из колес соскальзывает, она тормозит их таким образом, чтобы сохранить направление.

ACC (Adaptive Cruise Control) может использоваться на автомагистралях и трассах. Работает с круиз-контролем. Его целью является поддержание достаточного, безопасного расстояния между движущимися автомобилями. При необходимости систему можно затормозить, чтобы выдержать дистанцию перед движущимся транспортным средством.

DAA — Driver Activity Assistant — помощник водителя — другая система, которая помогает водителю. Она распознает симптомы усталости водителя, анализируя его стиль вождения.

Гонка инженеров продолжается. Приоритет отдается безопасности участников дорожного движения. Являясь ее участниками, необходимо осознавать не только риски, но и возможности транспортных средств. Не стоит их переоценивать, а лучше не торопиться и познакомиться с этими системами и научиться их правильно использовать.

Дмитрий Серегин 8 ноября, 2019

Опубликовано в: Безопасность

Элементы пассивной безопасности

Когда водитель уже не в силах самостоятельно предотвратить аварийную ситуацию, в работу вступают элементы системы пассивной безопасности автомобиля.

Система включают в себя следующие компоненты:

Ремни безопасности.

Ремни безопасности

Идея создать механизм привязки водителя к сиденью проявилась в 1907 году, а уже в 1959 году были выпущены первые автомобильные ремни. По сей день они остаются самым дешёвым и эффективным элементом, обеспечивающим безопасность. С развитием технологии производства и техники в целом, стали появляться ремни с автоматической системой натяжения, которые отлично проявляют себя в паре с подушками безопасности в случае аварийной ситуации: они срабатывают сразу же и прижимают человека к креслу.

В зависимости от типа, модели и комплекции автомобиля ремни безопасности сохраняют жизнь в 50-55% случаев.

• Подушки безопасности.

  Подушки безопасности

  Подушка представляет собой ничем не примечательный мешок из синтетического материала, основной задачей которого является принятие нагрузки в результате столкновения о тело человека. Сейчас подушки практически не оставляют повреждений на теле человека, однако, раньше они приводили к гематомам на теле, а в крайнем случае могли вызвать глухоту. Очень часто это происходило с людьми невысокого роста и детьми.

  При использовании подушки безопасности вы сохраните себе жизнь в трех случаях из десяти, а при комбинированном использовании подушки и ремня безопасности вероятность положительного исхода увеличивается до 80%.

• Подголовники сидений.

  Подголовники сидений

  Конструктора заявляют, что подголовники также защищают наше тело, в частности шею, от серьезных травм при контакте с корпусом автомобиля в случае аварийной ситуации. Однако, по словам основной массы людей, эффективность подголовников преувеличена, и защита достигается только при определённых условиях.

• Структурная целостность каркаса. Прочный каркас является залогом безопасности водителя и пассажиров во время аварии.
• Прочно закреплённое сиденье. Позволяет удержать водителя в результате аварии и не допустить его перемещение по салону.
• Бамперы. Предназначены для амортизации энергии, поступающей в момент удара.
• Безопасный педальный узел. Позволяет избежать повреждения ног водителя, так как реализован механизм отделения педали от мест креплений во время столкновения.
• Технология производства стекла на основе триплекса, которое при разрушении не наносит большого вреда.
• Механизм перемещения двигателя и других элементов авто в нижнюю часть во время аварии, чтобы препятствовать их попаданию в салон и нанесению урона пассажирам.

Также на пассивную безопасность оказывают влияние размеры кузова, чем больше – тем безопаснее, и окраска.

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.

Небезопасные подушки

В наиболее «навороченных» иномарках можно насчитать более десятка эйрбэгов, защищающих людей от любого типа удара – фронтального, бокового и заднего. Вдобавок подушки безопасности защищают от разбитых стекол, хотя они сегодня и не представляют особой угрозы: разбитый триплекс при аварии не разлетается по всему салону, так как имеет многослойную структуру, соединенную полимерной пленкой.

Данное устройство пережило множество модификаций, ибо первые модели эйрбэгов были сами по себе очень опасны. Достаточно сказать, что при срабатывании датчиков удара они «выстреливали» со скоростью до 300 км/ч. Это не говоря о чувстве страха, возникавших у пассажиров из-за резкого хлопка.

Сейчас эйрбэги раскрываются с разной скоростью, которая зависит от силы столкновения. Однако, как уже было сказано, если человек не пристегнулся ремнем безопасности, подушки безопасности способны оказать «медвежью услугу». У хирургов по этому поводу даже есть специальный термин – «хлыстовая травма». В большинстве случаев она означает перелом шейных позвонков, а если повезет – их смещение. И появляется такая травма в тот момент, когда не пристегнутое тело пассажира при аварии резко подается вперед. В это же время раскрывается фронтальный эйрбэг, который с приличной скоростью «футболит» человека назад. Допускать такой угрозы здоровью автопроизводители не могут. Поэтому, если автомобиль издает противный писк, он скорее напоминает не об игнорировании людьми ремней безопасности, а о том, что без них подушки безопасности не раскроются. Ведь эти средства пассивной безопасности автомобиля работают только совместно! Причем данная комбинация предотвращает травмы головы на 75%, а 66% – это показатель того, насколько она эффективна в случае потенциальных травм грудной клетки.

Сегодня автопроизводители иногда применяют 2-ступенчатые эйрбэги, раскрывающиеся в несколько этапов. Это нововведение позволяет избегать травм невысоким взрослым и детям, иногда случающихся при использовании одноступенчатых подушек. Разумеется, если те сидят в переднем пассажирском кресле. Поэтому куда разумнее сажать ребятню на кресла заднего ряда. Причем независимо от типа автомобиля, его «навороченности» и цены.

Системы-ассистенты

Выше описаны только основные системы, но активная безопасность автомобиля включает еще ряд вспомогательных, так называемых «ассистентов». Их количество тоже немалое, и к ним относятся такие системы как:

Кругового обзора (камеры, установленные по периметру, позволяют контролировать «слепые» зоны);

• Круиз-контроля (позволяет авто удерживать заданную скорость, без участия водителя);
• Аварийного рулевого управления (позволяет в автоматическом режиме избежать автомобилю столкновения с препятствием);
• Помощи движению по полосе (обеспечивает движение авто исключительно по заданной полосе);
• Помощи при перестроении (контролирует слепые зоны и при изменении полосы движения сигнализирует о возможном препятствии);
• Ночного виденья (позволяет контролировать пространство вокруг авто в темное время суток);
• Распознавания дорожных знаков (распознает знаки и информирует водителя о них);
• Контроля усталости водителя (при обнаружении признаков усталости водителя сигнализирует о необходимости отдыха);
• Помощи при начале движения со спуска и в подъем (помогает начать движение, не используя тормоза или ручник).

Это основные ассистенты. Но конструкторы постоянно совершенствуют их и создают новые, повышая общее количество систем авто, обеспечивающих безопасность во время движения.

В современном автопроизводстве активная безопасность играет значительную роль для сохранения здоровья людей в автомобиле и вне его, а также исключает множество ситуаций, которые раньше привели бы к повреждению авто. Поэтому не стоит недооценивать их значимость и пренебрегать наличием таких помощников в комплектации.

В статье использованы материалы сайта Аutoleek.ru.

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:

Как выбрать автомобильный огнетушитель

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.

Система безопасности: когда важен каждый миг

Чтобы все устройства, спасающие нас от последствий ЧП на дорогах, действовали слаженно, а главное срабатывали вовремя, существует целый электронный комплекс, управляющий ими. В его главе стоит блок управления, который получает сведения от многочисленных датчиков удара и положения кресел.

На основе полученной информации электроника делает выводы о том, что случилась беда и пора действовать. Если блок управления выяснил, что удар пришёлся спереди авто, то тогда он активирует фронтальные подушки и натяжители ремней.

Если, например, автомобилю въехали в зад, то в этом случае алгоритм действий меняется, и система включает активные подголовники и натяжители ремней. В иных ситуациях, сработают другие актуальные в конкретный момент компоненты.

Вот так, дорогие читатели, автомобили заботятся о нас. Конечно, надёжная и современная электроника – это очень хорошо, но полагаться на неё во всём не стоит, ведь главная ответственность за безопасность лежит на нас с Вами – на водителях и пешеходах.

Будьте внимательны на дорогах и до скорых встреч на страницах блога!