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.
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.
Активная и пассивная безопасность автомобиля: что это такое и почему на этом не стоит экономить
Широкой публике известно, что службы, механизмы и системы, которые призваны НЕ довести дело до ДТП, входят в пул активной безопасности; минимизацией последствий УЖЕ СЛУЧИВШЕГОСЯ дорожно-транспортного происшествия занимаются системы, устройства и приборы, которые относят к пассивной безопасности. А вот дальше вашему вниманию информация, которая не так хорошо известна «широкой автомобильной общественности».
Активная безопасность
Совокупность всех конструктивных свойств автомобиля, которые направлены на предотвращение ДТП (вплоть до исключения его предпосылок), укладывается в следующий список:
- Антиблокировочная система тормозов (ABS или АБС) в сотые доли секунды затормаживает и растормаживает тормоза, а некоторые системы делают это даже до тысячи раз в секунду. И там, где имеется хоть какая-то сцепка колеса с дорожным покрытием, происходит замедление автомобиля. А там, где колесо скользит, происходит «роспуск» тормозной системы, и автомобиль получает возможность управления. Система эта была придумана «для чайников», то есть для массового потребителя и требует следующего алгоритма действий — педаль тормоза резко в пол, и рулевым колесом «уворачивайся» от надвигающихся препятствий. Этому приему вождения учат специально на курсах контраварийной подготовки, а в качестве примечания замечу, что профессиональные водители, в том числе и автомобильные спортсмены, систему АБС и вообще подобных электронных ассистентов «не сильно жалуют», предпочитая иметь собственный ежесекундный контроль над автомобилем.
- Система курсовой устойчивости работает «в связке» с АБС и притормаживает одно из четырех колес в случае потери автомобилем заданной траектории движения. Эту систему «продвинутые» водители также не очень любят, поскольку она не дает направить машину в контролируемое скольжение.
- Система распределения тормозных усилий (на самом-то деле) применялась еще на древних Жигулях и Москвичах, но там «работало» механическое приспособление, а на современных авто этим занимается один из электронных блоков управления (ЭБУ). Масса датчиков ежесекундно передает ему свои показания — о скорости автомобиля, о положительном или отрицательном его ускорении, об угловой скорости (если возникает хоть капля подозрения на вращение автомобиля вокруг вертикальной оси) и тд и тп. Этот массив данных обрабатывается в считанные миллисекунды, и соответствующие команды направляются исполнительным механизмам.
- Система экстренного торможения работает (через ЭБУ) по такой же схеме и в этой же связке со всеми остальными электронными системами, но отдельно также отслеживает ещё и скорость перемещения педали тормоза. В случае распознавания панических действий водителя она автоматически поднимает давление в системе, помогая водителю, и включает аварийку на три моргания для информирования задних.
- Электронная блокировка дифференциала в основном применяется в тяжелых и полноприводных автомобилях (паркетниках), а также в спортивных версиях «дорожных гражданских» авто — «для полноты ощущения драйва и контроля над автомобилем»..
- Противобуксовочная система, понятно, помогает тронуться без срыва ведущих колес, но лишает «возможности» стартовать с форсом и визгом колёс.
- Внешние световые приборы не только помогают безопасно управлять автомобилем в условиях недостаточной видимости, но и другим участникам дорожного движения обозначают наше транспортное средство на дороге.
Спецы по безопасности отдельно выделяют еще и так называемые вспомогательные системы (ассистенты), которые также предназначены облегчать жизнь водителя:
- Электромеханический стояночный тормоз «облегчает» жизнь иным ленивым автовладельцам, автоматически фиксируя автомобиль при его полной остановке, и автоматически же снимая его с ручника, когда нога водителя касается педали акселератора.
- Парктроник, понятно, помогает не помять-поцарапать соседей по парковке.
- Адаптивный круиз-контроль мониторит скорость дорожного потока и расстояние до впереди идущего автомобиля, прибавляя или снижая скорость своего собственного авто сообразно скорости соседей по потоку.
- Система помощи при трогании на подъём избавляет от нервного и физического напряжения не только начинающих, но и опытных водителей, действительно весьма полезная штука.
- Система помощи при спуске с горы не позволяет сорваться автомобилю в юз на скользком (грязном) покрытии.
- Система обнаружения помехи в «слепых зонах» позволяет обнаружить соседей по потоку справа-сзади и/или слева-сзади.
Некоторые авторы, пишущие на темы безопасности, относят в «активную» часть даже такие вещи, например, как и системы навигации, в том числе и ЭРА-ГЛОНАСС, а также — «климатическую обстановку» в салоне или громкость музыки, словом, всё то, что влияет на физическое, эмоциональное и психическое состояние человека за рулём.
Пассивная безопасность
Список конструктивных элементов автомобиля, которые направлены на минимизацию тяжести ДТП, сохранения жизни и здоровья своих седоков, также не мал. Большинство из них срабатывает в момент столкновения и «продолжает работать» до полной неподвижности транспортного средства.
Включает в себя такие конструктивные элементы:
- Высокопрочная клетка непосредственно пассажирского салона защищает седоков при столкновении (во всех спортивных автомобилях это архи важная конструктивная позиция).
- Энергопоглощающие кузовные элементы, которые «сламываются» и складываются в программируемом «формате», имеются в передней и задней частях кузова вне салона и призваны выполнять функции гашения отрицательного ускорения автомобиля при ударе.
- Защита от проникновения силовой установки (двигателя и КПП), а также других агрегатов трансмиссии и ходовой части в салон и увод их под днище автомобиля.
- Годами (и даже десятилетиями) сложившаяся практика проектирования днища автомобиля, состоящего сегодня из металлических конструкций самых разных форм, сечений и профилей; тут тебе и жесткость на кручение, и шумоизоляция, и пассивная безопасность авто.
- Мягкие, зачастую пластиковые, бамперы не только защищают несущие части кузова при ударе на «пешеходных» скоростях, но также выполняют задачи гашения инерции и при более сильном ударе.
- Среди так называемых удерживающих систем первыми выделяют, разумеется, ремни безопасности, а также «сопутствующие» им элементы — пиропатроны, преднатяжители и тд.
- Широкие дверные пороги и поперечные брусья безопасности в дверях проектируют для защиты от бокового удара.
- Подушки безопасности раскрываются в течение 300-400 миллисекунд, вне зависимости от того — это фронтальные, боковые, встроенные в ремни безопасности или в надкапотное пространство для защиты пешеходов.
- Из наиболее «древних» приспособлений, которые начинали применяться еще на автомобилях 50-60-х годов прошлого столетия (и применяются до сих пор) — это складывающиеся рулевые колонки, травмобезопасные педальные узлы, где при резко неадекватном «нажатии» педали отламываются с мест креплений, уменьшая риск повреждения ступней водителя.
- Активные подголовники пассажирских сидений сегодня защищают шейные позвонки седоков от так называемой хлыстовой травмы при ударе сзади.
- Сминаемые и/или мягкие элементы внутренней отделки интерьеров также минимизируют травмы, если не сработали или не справились подушки.
- Современные многослойные поликарбонатные стекла окон «по кругу», которые при разрушении не травмируют пассажиров.
- Системы Эра-Глонасс и подобные им, которые оповещают экстренные службы о факте происшествия.
Никакой экономии!
На подавляющем большинстве проданных автомобилей системы пассивной безопасности, как правило (и к великому счастью), остаются невостребованными в течение всего срока жизни автомобиля. Однако при покупке нового авто экономить на комплектациях не стоит, а при покупке подержанного — нужно трижды перепроверить сроки годности и функционал всего установленного здесь оборудования.
Оно может сработать всего один лишь раз, зато спасет вашу жизнь.
Будьте разумными, и берегите себя! На этом всё. Для тех кто в поисках подарков на Новый Год, рекомендую посмотреть обзоры полезных устройств для дома и семьи:
Что нужно знать о системе пассивной безопасности автомобиля
Статья о важнейших элементах системы пассивной безопасности автомобиля: внутренняя и внешняя системы, их устройство и особенности. В конце статьи — видео о пассивной безопасности в машине. Статья о важнейших элементах системы пассивной безопасности автомобиля: внутренняя и внешняя системы, их устройство и особенности. В конце статьи — видео о пассивной безопасности в машине.
Мы настолько привыкли к автомобилям, что представить современную жизнь без них крайне сложно — машины не занимают много места и позволяют быстро добраться до нужной точки. Но не стоит забывать и об опасности, которая исходит от авто. И для предотвращения последствий аварий служит система пассивной безопасности автомобиля.
Что представляет собой система пассивной безопасности
Система пассивной безопасности – это набор элементов и приспособлений, которые автоматически срабатывают при возникновении аварии и обеспечивают минимальные повреждения обитателям салона и за его пределами. Ее принято делить на внутреннюю и внешнюю.
Внутренняя система направлена на снижение травматизма людей, находящихся внутри авто, и представлена следующими составляющими:
Внешняя система призвана снизить риск травматизма иных участников аварии, таких как пешеходы и пассажиры других машин. Она представлена бамперами, стеклами и приспособлениями защиты пешеходов.
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.
Особенности внешней «пассивки»
Автомобили двигаются по дорогам не в гордом одиночестве, поэтому необходимо предотвращать нанесение травм и другим участникам движения. Для этого и служат элементы внешней «пассивки».
Важнейшим элементом внешней защиты являются бамперы автомобилей. Их конструкция представляет собой набор материалов и компонентов, которые деформируются при ДТП, значительно гася кинетическую энергию удара.
Заменить поврежденный бампер не представляет особой сложности, поэтому он всегда должен быть в работоспособном состоянии, предотвращая авто от серьезных последствий аварий. Бампер не только уменьшает повреждение машины, но и значительно снижает риск нанести серьезную травму пешеходам.
Закаленные стекла автомобиля при разрушении не рассыпаются на острые осколки, которые могут повредить пешеходов и других участников аварии. Риск повреждения водителя и пассажиров автомобиля также заметно снижается.
Защита пешеходов от травм является одной из основных задач внешней системы пассивной безопасности, поэтому с 2011 года некоторые автомобилестроительные компании оснащают свои продукты дополнительной системой безопасности пешеходов. Она состоит из:
Датчики в основном монтируются в передние бамперы автомобилей и посылают сигналы в блок управления при столкновении с пешеходом. В дальнейшем система отправляет сигналы на элементы исполнения, которые автоматически открывают капот авто, создавая некое подобие подушки безопасности для пешехода. Площадь удара увеличивается, снижая при этом риск нанесения серьезной травмы пешему участнику дорожного движения.
В Volvo пошли еще дальше, оснащая свои продукты подушками безопасности в бампере, заботясь таким образом о дополнительной безопасности пешеходов при возможном ДТП.
Заключение
Возникновение аварии – всегда риск для водителя и пассажиров. Предотвратить ДТП порой бывает практически невозможно. Тем не менее как мы видим, системы пассивной безопасности помогают получить минимальные повреждения при ДТП. Если постоянно пользоваться элементами системы и не пренебрегать необходимым ремонтом ее составляющих, когда это потребуется, риск получения серьезной травмы снизится примерно на 70%.
Видео о пассивной безопасности в машине:
Источник http://autoleek.ru/sistemy-bezopasnosti/passivnaya/sistemy-passivnoj-bezopasnosti.html
Источник https://www.ixbt.com/live/car/aktivnaya-i-passivnaya-bezopasnost-avtomobilya-chto-eto-takoe.html
Источник https://fastmb.ru/soveti_auto/3216-chto-nuzhno-znat-o-sisteme-passivnoy-bezopasnosti-avtomobilya.html
