Пассивная безопасность автомобиля кратко

Обновлено: 25.06.2024

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.

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.

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.

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:

Автомобиль – это не только привычное средство передвижения, но и источник опасности. Постоянно увеличивающееся число транспортных средств на дорогах России и мира, растущие скорости движения неизбежно приводят к росту числа ДТП. Поэтому задача конструкторов заключается в том, чтобы разработать не только комфортный, но и безопасный автомобиль. Решить эту задачу помогает система пассивной безопасности.

Что включает в себя система пассивной безопасности

Система пассивной безопасности автомобиля включает в себя все устройства и механизмы, предназначенные для защиты водителя и пассажиров от получения тяжелых травм в момент аварии.

К основным компонентам системы относятся:

• ремни безопасности с натяжителями и ограничителями;
• подушки безопасности;
• безопасная конструкция кузова;
• детские удерживающие устройства;
• аварийный размыкатель аккумуляторной батареи; ;
• система экстренного вызова;
• другие менее распространенные устройства (например, система защиты при опрокидывании на кабриолете).

В современных автомобилях все элементы SRS взаимосвязаны между собой и имеют общее электронное управление, обеспечивающее эффективность работы большинства компонентов.

Однако, основными элементами защиты в момент аварии в автомобиле остаются ремни и подушки безопасности. Они являются частью системы SRS (Supplemental Restraint System), которая также включает в себя еще множество механизмов и устройств.

Эволюция устройств пассивной безопасности

Самым первым устройством, созданным для обеспечения пассивной безопасности человека в автомобиле, стал ремень безопасности, впервые запатентованный еще в 1903 году. Однако массово устанавливать ремни в автомобили начали только во второй половине ХХ века – в 1957 году. В то время устройства устанавливались на передние сиденья и фиксировали водителя и пассажира в области таза (двухточечный).

Трехточечный ремень безопасности был запатентован в 1958 году. Спустя еще один год устройство начали устанавливать на серийных автомобилях.

В 1980 году конструкция ремней была значительно усовершенствована с помощью установки натяжителя, обеспечивающего наиболее плотное прилегание ленты в момент столкновения.

Подушки безопасности (airbags) появились в автомобилях значительно позже. Несмотря на то, что первый патент на подобное устройство был выдан в 1953 году, оснащать подушками серийные автомобили начали лишь в 1980 году в США. Сначала airbags устанавливались только для водителя, а позже – и для переднего пассажира. В 1994 году в транспортных средствах впервые появились подушки для защиты при боковом ударе.

Сегодня ремни и подушки безопасности обеспечивают основную защиту людей, находящихся в автомобиле. Однако следует помнить, что они эффективны только при условии пристегнутого ремня. В противном случае сработавшие подушки могут нанести дополнительные травмы.

Типы ударов

Согласно данным статистики, более половины (51,1%) серьезных аварий с пострадавшими сопровождаются фронтальным ударом в переднюю часть автомобиля. На втором месте по частоте – боковые удары (32%). Наконец, небольшое число аварий происходит в результате удара в заднюю часть автомобиля (14,1%) или опрокидывания (2,8%).

В зависимости от направления удара, система SRS определяет, какие именно устройства должны быть задействованы.

• При фронтальном ударе срабатывают натяжители ремня безопасности, а также фронтальные подушки безопасности водителя и пассажира (если удар не сильный, система SRS может не задействовать airbag).
• При фронтально-диагональном ударе могут быть задействованы только натяжители ремня. Если удар более сильный, потребуется задействовать передние и/или головные и боковые подушки безопасности.
• При боковом ударе могут сработать головные и боковые подушки безопасности, а также натяжители ремня с той стороны, на которую пришелся удар.
• Если удар произошел в заднюю часть автомобиля, то может сработать натяжитель ремня безопасности и размыкатель АКБ.

Логика срабатывания элементов пассивной безопасности автомобиля зависит от конкретных обстоятельств аварии (силы и направления удара, скорости в момент столкновения и т.д.), а также от марки и модели автомобиля.

Временная диаграмма столкновения

Столкновение автомобилей происходит в одно мгновение. Например, машина, ехавшая со скоростью 56 км/ч и столкнувшаяся с неподвижным препятствием, полностью останавливается в течение 150 миллисекунд. Для сравнения, за это же время человек может успеть моргнуть глазами. Не удивительно, что ни водитель, ни пассажиры не успеют принять каких-либо действий для обеспечения собственной безопасности в момент удара. Это должна сделать за них система SRS. Она активирует натяжитель ремня безопасности и систему подушек.

При ударе сбоку, боковые подушки безопасности открываются еще быстрее – не более чем за 15 мс. Зона между деформированной поверхностью и телом человека совсем небольшая, поэтому удар водителя или пассажира о кузов автомобиля произойдет за меньший промежуток времени.

Чтобы обезопасить человека от повторного удара (например, при опрокидывании автомобиля или съезде в кювет), боковые подушки остаются наполненными в течение более длительного промежутка времени.

Датчики удара

Работоспособность всей системы обеспечивается благодаря датчикам удара. Эти устройства определяют, что произошло столкновение, и посылают соответствующий сигнал в блок управления, который, в свою очередь, активирует подушки безопасности.

Изначально в автомобилях устанавливались только датчики фронтального удара. Однако по мере того, как транспортные средства стали комплектовать дополнительными подушками, количество датчиков также было увеличено.

Главная задача датчиков – определить направление и силу удара. Благодаря данным устройствам при ДТП сработают только нужные подушки безопасности, а не все, что имеются в автомобиле.

Традиционными являются датчики электромеханического типа. Их конструкция проста, но надежна. Главные элементы – шарик и металлическая пружина. Благодаря инерции, возникающей при ударе, шарик распрямляет пружину, замыкая контакты, после чего датчик удара посылает импульс на блок управления.

Повышенная жесткость пружины не позволяет механизму срабатывать при резком торможении или несильном ударе о препятствие. Если автомобиль движется на небольшой скорости (до 20 км/ч), то силы инерции также не хватит для того, чтобы воздействовать на пружину.

Вместо электромеханических датчиков во многих современных автомобилях устанавливаются электронные устройства – датчики ускорения.

В упрощенном представлении датчик ускорения устроен как конденсатор. Некоторые из его пластин жестко закреплены, а другие являются подвижными и работают как сейсмическая масса. При столкновении данная масса перемещается, изменяя емкость конденсатора. Информацию об этом расшифровывает система обработки данных, посылая полученные данные в блок управления подушками безопасности.

Датчики ускорения можно разделить на два основных вида: емкостный и пьезоэлектрический. Каждый из них состоит из чувствительного элемента и электронной системы обработки данных, находящихся в одном корпусе.

Основу системы пассивной безопасности автомобиля составляют устройства, успешно демонстрирующие свою эффективность на протяжении многих лет. Благодаря постоянной работе инженеров и конструкторов, совершенствующих системы безопасности, автомобилистам и пассажирам удается избежать тяжелых травм в момент аварии.

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?
• Элементы пассивной безопасности
  • Внутренняя
  • Внешняя

  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.

  
  

  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.

  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.

  
  

  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.

  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

  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.

  Читайте также:

    
  • Адаптация в детском саду 3 года для воспитателей
    
  • Интерактивные технологии в начальной школе примеры
    
  • Мероприятия в школе по введению фгос
    
  • Карандаши цветные рейтинг лучших для школы
    
  • Кинескоп принцип работы кратко