Системы активной и пассивной безопасности автомобиля конспект
Обновлено: 07.07.2024
Безопасность зависит от трех важных характеристик автомобиля: размер и вес, средства пассивной безопасности, которые помогают выжить в аварии и избежать травм, и средства активной безопасности, которые помогают избегать дорожных происшествий.
Однако при столкновении более тяжелые машины с относительно плохими оценками в краш-тестах могут показать лучшие результаты, чем легкие автомобили с отличными оценками. В компактных и малых автомобилях погибает в два раза больше людей, чем в больших. Об этом стоит всегда помнить.
Пассивная безопасность
Средства пассивной безопасности помогают водителю и пассажирам выжить в аварии и остаться без серьезных травм. Размер автомобиля – это тоже средство пассивной безопасности: больше = безопаснее. Но есть и другие важные моменты.
Ремни безопасности стали лучшим из когда-либо придуманных устройств защиты водителя и пассажиров. Здравая идея привязать человека к сиденью, чтобы спасти ему жизнь при аварии, появилась еще в 1907 году. Тогда водителя и пассажиров пристегивали только на уровне талии. На серийных автомобилях первой ремни поставила шведская компания Volvo в 1959 году. Ремни в большинстве машин трехточечные, инерционные, в некоторых спортивных автомобилях используются и четырехточечные и даже пятиточечные, чтобы лучше удержать водителя в седле. Ясно одно: чем плотнее тебя прижимает к креслу, тем безопаснее. Современные системы ремней безопасности имеют автоматические преднатяжители, которые при аварии выбирают провисания ремней, повышая защиту человека, и сохраняют место для раскрытия подушек безопасности. Важно знать, что хотя подушки безопасности и защищают от серьезных травм, ремни безопасности абсолютно необходимы для обеспечения полной безопасности водителя и пассажиров. Американская организация безопасности движения NHTSA на основании своих исследований сообщает, что использование ремней безопасности снижает риск смертельного исхода на 45-60% в зависимости от типа автомобиля.
Работа подушек безопасности
Без подушек безопасности в машине никак нельзя, этого теперь не знает только ленивый. Они нас и от удара спасут, и от разбитого стекла. Но первые подушки были как бронебойный снаряд – раскрывались под воздействием датчиков удара и выстреливали навстречу телу со скоростью 300 км/ч. Аттракцион на выживание, да и только, не говоря уже о том ужасе, который испытывал человек в момент хлопка. Теперь подушки встречаются даже в самых дешевых автомобильчиках и умеют раскрываться с разной скоростью в зависимости от силы столкновения. Устройство пережило много модификаций и вот уже 25 лет спасает человеческие жизни. Однако опасность остается до сих пор. Если забыл или поленился пристегнуться, то подушка легко может… убить. Во время аварии, даже при небольшой скорости, тело по инерции летит вперед, раскрывшаяся подушка его остановит, зато голову с огромной скоростью отфутболит назад. У хирургов это называется “хлыстовая травма”. В большинстве случаев это грозит переломом шейных позвонков. В лучшем -вечной дружбой с вертеброневрологами. Это такие врачи, которым иногда удается поставить ваши позвонки на место. Но шейные позвонки, как известно, лучше не трогать,они проходят под категорией неприкасаемых. Именно поэтому во многих машинах раздается противный писк, который не столько напоминает нам, что нужно пристегиваться, сколько сообщает, что подушка НЕ раскроется, если человек не пристегнут. Внимательно прислушайтесь к тому, что вам поет ваша машина. Подушки безопасности разработаны специально, чтобы работать вместе ремнями безопасности и ни в коем случае не исключают необходимость их использования. По сведениям американской организации NHTSA использование подушек безопасности снижает риск смертельного исхода при аварии на 30-35% в зависимости от типа автомобиля.
Во время столкновения ремни и подушки безопасности работают совместно. Комбинация их работы на 75% более эффективна в предотвращении серьезных травм головы и на 66% более эффективна в предотвращении травм грудной клетки. Боковые подушки безопасности тоже значительно улучшаю защиту водителя и пассажиров. Производители автомобилей используют также двухступенчатые подушки безопасности, которые раскрываются поэтапно одна за другой, чтобы избежать возможных травм, наносимых детям и невысоким взрослым от применения одноступенчатых, более дешевых подушек безопасности. В связи с этим, правильней сажать детей только на задние места в автомобилях любых типов.
Активные подголовники
Силовой каркас безопасности
Структурная целостность (целостность каркаса автомобиля) это ещё один важный компонент пассивной безопасности автомобиля. Для каждого автомобиля он тестируется, перед тем как пойти в производство. Детали каркаса не должны изменять свою форму при столкновении, в то время как другие детали должны поглощать энергию удара. Сминаемые зоны спереди и сзади стали, пожалуй, тут самым серьезным достижением. Чем лучше будут сминаться капот и багажник, тем меньше достанется пассажирам. Главное, чтобы двигатель во время аварии уходил в пол. Инженеры разрабатывают все новые и новые комбинации материалов, чтобы погасить энергию удара. Результаты их деятельности можно очень наглядно увидеть на страшилках краш-тестов. Между капотом и багажником, как известно, находится салон. Так вот он и должен стать капсулой безопасности. И этот жесткий каркас ни в коем случае не должен смяться. Прочность жесткой капсулы дает возможность выжить даже в самом маленьком автомобиле. Если спереди и сзади каркас защищен капотом и багажником, то по бокам за нашу безопасность отвечают только металлические брусья в дверях. При самом страшном ударе, боковом, они не могут защитить, поэтому тут используют активные системы – боковые подушки безопасности и шторки, которые тоже блюдут наши интересы.
Также к элементам пассивной безопасности относятся:
-передний бампер, поглощающий часть кинетической энергии при столкновении;
-травмобезопасные детали внутреннего интерьера пассажирского салона.
Активная безопасность автомобиля
В арсенале активной безопасности автомобиля существует много противоаварийных систем. Среди них есть старые системы и новомодные изобретения. Перечислим только некоторые из них: антиблокировочная система тормозов (ABS), traction control, electronic stability control (ESC), система ночного видения и автоматический круиз-контроль – эти модные технологии, которые помогают водителю на дороге сегодня.
Антиблокировочная система тормозов (ABS) помогает остановиться быстрее и не потерять управление автомобилем, особенно на скользких поверхностях. В случае экстренной остановки ABS работает по-другому нежели обычные тормоза. С обычными тормозами внезапная остановка часто приводит к блокировке колес, что вызывает занос. Антиблокировочная система тормозов определяет, когда колесо заблокировано и отпускает его, управляя тормозами в 10 раз быстрее, чем это может сделать водитель.При срабатывании ABS раздается характерный звук и ощущается вибрация на педали тормоза. Для эффективного использования ABS следует изменить технику торможения. Не нужно отпускать и снова нажимать педаль тормоза,поскольку это отключает систему ABS. В случае экстренного торможения следует один раз нажать на педаль и аккуратно удерживать её до остановки автомобиля.
Traction Control (TCS) применяется для предотвращения пробуксовывания ведущих колёс, независимо от степени нажатия педали газа и дорожного покрытия. Принцип действия её основан на снижении выходной мощности двигателя при возрастании частоты вращения
ведущих колёс. О частоте вращения каждого колеса компьютер, управляющий этой системой, узнаёт от датчиков, установленных у каждого колеса и от датчика ускорения. Точно такие же датчики применяются в системах ABS и в системах контроля крутящего
момента, поэтому часто эти системы применяются одновременно. По сигналам датчиков, указывающих на то, что ведущие колёса начинают пробуксовывать, компьютер принимает решение о снижении мощности двигателя и оказывает на него действие, аналогичное
уменьшению степени нажатия на педаль газа, причем степень сброса газа тем сильнее, чем выше темпы нарастания пробуксовки.
Работа системы ESC
ESC (electronic stability control) — она же ESP. Задача ESC — сохранить стабильность и управляемость автомобиля в предельных режимах поворота. Отслеживая боковые ускорения автомобиля, вектор поворота, тормозное усилие и индивидуальную скорость вращения колес, система определяет ситуации, угрожающие заносом или опрокидыванием автомобиля, и самостоятельно сбрасывает газ и притормаживает соответствующие колеса. Рисунок наглядно иллюстрирует ситуацию, когда водитель превысил максимальную скорость вхождения в поворот, и начался занос (или снос). Красная линия — это траектория движения машины без ESC. Если её водитель начнёт тормозить, у него есть серьёзный шанс развернуться, а если нет — то улететь с дороги. ESC же выборочно подтормозит нужные колёса так, чтобы автомобиль остался на нужной траектории. ESC– наиболее сложное устройство, которое сотрудничает с антиблокировочной (ABS) и антипробуксовочной (TCS) системами, контролирует тягу и управление дроссельной заслонкой. Система ESС на современном автомобиле почти всегда отключаемая. Это может помочь в нестандартных ситуациях на дороге, например при раскачивании застрявшего автомобиля.
Круиз-контроль — это система, автоматически поддерживающая заданную скорость движения вне зависимости от изменений профиля дороги (подъемы, спуски). Управление работой данной системы (фиксация скорости, ее снижение или увеличение) осуществляется водителем путем нажатия кнопок на подрулевом выключателе или руле после разгона автомобиля до необходимой скорости. При нажатии водителем педали тормоза или газа система моментально отключается.Круиз-контроль значительно уменьшает появление усталости у водителя в длительных поездках, поскольку позволяет ногам человека находиться в расслабленном состоянии. В большинстве случаев круиз-контроль снижает расход топлива, поскольку поддерживается стабильный режим работы двигателя; увеличивается моторесурс двигателя, так как при поддерживаемых системой постоянных оборотах отсутствуют переменные нагрузки на его детали.
Активный круиз-контроль
Активный круиз-контроль, кроме поддержания постоянной скорости движения, одновременно отслеживает соблюдение безопасной дистанции до впереди идущего автомобиля. Основной элемент активного круиз-контроля – ультразвуковой датчик, установленный в переднем бампере или за радиаторной решеткой. Его принцип работы аналогичен датчикам парковочного радара, только радиус действия составляет несколько сотен метров, а угол охвата, наоборот, ограничен несколькими градусами. Посылая ультразвуковой сигнал, датчик ждет ответа. Если луч нашел препятствие в виде автомобиля, движущегося с меньшей скоростью и вернулся – значит, необходимо снизить скорость. Как только дорога вновь освобождается, машина разгоняется до первоначальной скорости.
Еще одним из важных элементов безопасности современного автомобиля являются шины. Подумайте: они единственное, что связывает машину с дорогой. Хороший комплект шин дает большое преимущество в том, как машина реагирует на экстренные маневры. Качество шин также заметно сказывается на управляемости машин.
Если оно становится угрожающе коротким, а водитель тормозит слабее необходимого, электроника начинает ему помогать. При экстренном торможении стоп-сигналы автомобиля мигают. По заказу S-класс можно оборудовать системой Distronic Plus. Она представляет собой автоматический круиз-контроль, очень удобный в пробках. Устройство с помощью того же радара контролирует дистанцию до впереди идущего автомобиля, при необходимости останавливает машину, а когда поток возобновляет движение, автоматически разгоняет ее до прежней скорости. Тем самым Mercedes избавляет водителя от каких-либо манипуляций помимо вращения руля. Distronic работает
на скоростях от 0 до 200 км/ч. Парад антиаварийных приспособлений S-класса завершает инфракрасная система ночного видения. Она выхватывает из темноты предметы, спрятавшиеся от мощных ксеноновых фар.
Рейтинг безопасности автомобилей (краш-тесты EuroNCAP)
Фронтальный краш-тест Боковой краш-тест
Боковой удар в столб
Пешеход – самый беззащитный участник дорожного движения. Однако его безопасностью EuroNCAP озаботилось лишь в 2002 году, разработав соответствующую методику оценки автомобилей (зеленые звезды). Изучив статистику, специалисты пришли к выводу, что большинство наездов на пешехода происходит по одному сценарию. Вначале автомобиль бампером бьет по ногам, а затем человек, в зависимости от скорости движения и конструкции автомобиля, ударяется головой либо о капот, либо о ветровое стекло.
И еще одно новшество. Все больше автомобилей оснащаются системами напоминания о непристегнутом ремне безопасности (СНРБ) – за наличие такой системы на водительском месте эксперты EuroNCAP начисляют один дополнительный балл, за оснащение обоих передних мест – два балла.
Американская национальная ассоциация безопасности дорожного движения NHTSA проводит краш–тесты по собственной методике. При фронтальном ударе автомобиль на скорости 50 км/ч врезается в жесткий бетонный барьер. Более суровы и условия бокового удара. Тележка весит почти 1400 кг, а автомобиль движется со скоростью 61 км/ч. Такой тест проводится дважды – производятся удары в переднюю, а затем в заднюю двери. В США профессионально и официально бьет машины еще одна организация – Институт транспортных исследований для страховых компаний IIHS. Но ее методика несущественно отличается от европейской.
Заводские краш-тесты
С выдумкой заводские специалисты по безопасности подходят и к испытания боковыми ударами. Разные углы, скорости, места ударов, равновеликие и разновеликие участники – все, как с фронтальными тестами.
Кабриолеты и крупные вседорожники 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. затраты на ремонт) при мелких авариях. Отдельным испытания подвергаются сиденья и ремни безопасности.
А что предпринимают автопроизводители для защиты пешеходов? Бампер изготавливают из более мягкого пластика, а в конструкции капота применяют как можно меньше усилительных элементов. Но главная опасность для жизни человека – подкапотные агрегаты. При наезде голова проминает капот и натыкается именно на них. Здесь идут двумя путями – стараются максимально увеличить свободное пространство под капотом, либо снабжают капот пиропатронами. Датчик, расположенный в бампере, при ударе подает сигнал на механизм, вызывающий срабатывание пиропатрона. Последний, выстреливая, приподнимает капот на 5-6 сантиметров, защищая тем самым голову от удара о жесткие выступы подкапотного пространства.
Куклы для взрослых
Все знают, что для проведения краш – тестов 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.
Мы живем в компьютерном мире, а потому специалисты по 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.
Заключение
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.
Что же такое АКТИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ? Говоря научным языком – это совокупность конструктивных и эксплуатационных свойств автомобиля, направленных на предотвращение дорожно-транспортных происшествий и исключение предпосылок их возникновения, связанных с конструктивными особенностями автомобиля. А если говорить проще, то это те системы автомобиля, которые помогают в предотвращении аварии. Ниже – подробнее о параметрах и системах автомобиля, влияющие на его активную безопасность.
1. БЕЗОТКАЗНОСТЬ
Безотказность узлов, агрегатов и систем автомобиля является определяющим фактором активной безопасности Особенно высокие требования предъявляются к надежности элементов, связанных с осуществлением маневра – тормозной системе, рулевому управлению, подвеске, двигателю, трансмиссии и так далее. Повышение безотказности достигается совершенствованием конструкции, применением новых технологий и материалов.
2. КОМПОНОВКА АВТОМОБИЛЯ
Компоновка автомобилей бывает трех видов:
а) Переднемоторная - компоновка автомобиля, при которой двигатель расположен перед пассажирским салоном. Является самым распространенной и имеет два варианта: заднеприводную (класическую) и переднеприводную. Последний вид компоновки - переднемоторная переднеприводная - получил в настоящее время широкое распространение благодаря ряду преимуществ перед приводом на задние колеса: - лучшая устойчивость и управляемость при движении на большой скорости, особенно по мокрой и скользкой дороге;
- обеспечение необходимой весовой нагрузки на ведущие колеса;
- меньшему уровню шума, чему способствует отсутствие карданного вала.
В тоже время переднеприводные автомобили обладают и рядом недостатков:
- при полной нагрузке ухудшается разгон на подъеме и мокрой дороге;
- в момент торможения слишком неравномерное распределение веса между осями (на колеса передней оси приходится 70%-75% веса автомобиля) и соответственно тормозных сил (см. Тормозные свойства);
- шины передних ведущих управляемых колес нагружены больше соответственно больше подвержены износу;
- привод на предание колеса требует применение сложных узлов - шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов)
- объединение силового агрегата (двигатель и КПП) с главной передачей усложняет доступ к отдельным элементам.
б) Компоновка с центральным расположением двигателя – двигатель находится между передней и задней осями, для легковых автомобилей является достаточно редкой. Она позволяет получить наиболее вместительный салон при заданных габаритах и хорошее распределение по осям.
в) Заднемоторная - двигатель расположен за пассажирским салоном. Такая компоновка была распространена на малолитражных автомобилях. При передаче крутящего момента на задние колеса она позволяла получить недорогой силовой агрегат и распределение такой нагрузки по осям, при которой на задние колеса приходилось около 60% веса. Это положительно сказывалось на проходимости автомобиля, но отрицательно на его устойчивости и управляемости, особенно на больших скоростях. Автомобили с этой компоновкой, в настоящее время, практически не выпускаются.
3. ТОРМОЗНЫЕ СВОЙСТВА
Возможность предотвращения ДТП чаще всего связана с интенсивным торможением, поэтому необходимо, чтобы тормозные свойства автомобиля обеспечивали его эффективное замедление в любых дорожных ситуациях.
Для выполнения этого условия сила, развиваемая тормозным механизмом, не должна превышать силы сцепления с дорогой, зависящей от весовой нагрузки на колесо и состояния дорожного покрытия. Иначе колесо заблокируется (перестанет вращаться) и начнет скользить, что может привести (особенно при блокировке нескольких колес) к заносу автомобиля и значительном увеличении тормозного пути. Чтобы предотвратить блокировку, силы, развиваемые тормозными механизмами, должны быть пропорциональны весовой нагрузки на колесо. Реализуется это с помощью применения более эффективных дисковых тормозов.
На современных автомобилях используется антиблокировочная система (АБС), корректирующая силу торможения каждого колеса и предотвращающая их скольжение.
Зимой и летом состояние дорожного покрытия разное, поэтому для наилучшей реализации тормозных свойств необходимо применять шины, соответствующие сезону.
4. ТЯГОВЫЕ СВОЙСТВА
Тяговые свойства (тяговая динамика) автомобиля определяют его способность интенсивно увеличивать скорость движения. От этих свойств во многом зависит уверенность водитель при обгоне, проезде перекрестов Особенно важное значение тяговая динамика имеет для выхода из аварийных ситуаций, когда тормозить уже поздно, маневрировать не позволяют сложные условия, а избежать ДТП можно, только опередив события.
Так же как и в случае с тормозными силами, сила тяги на колесе не должна быть больше силы сцепления с дорогой, в противном случае оно начнет пробуксовывать. Предотвращает это противобуксовочная система. При разгоне автомобиля она притормаживает колесо, скорость вращения которого больше, чем у остальных, а при необходимости уменьшает мощность, развиваемую двигателем.
5. УСТОЙЧИВОСТЬ АВТОМОБИЛЯ
Устойчивость – способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающих его занос и опрокидывание в различных дорожных условиях при высоких скоростях.
Различают следующие виды устойчивости:
- поперечная при прямолинейном движении (курсовая устойчивость). Ее нарушение проявляется в рыскании (изменении направления движения) автомобиля по дороге и может быть вызвано действием боковой силы ветра, разными величинами тяговых или тормозных сил на колесах левого или правого борта, их буксованием или скольжением. большим люфтом в рулевом управлении, неправильными углами установки колес и т.д.;
- поперечная при криволинейном движении.
Ее нарушение приводит к заносу или опрокидывании под действием центробежной силы. Особенно ухудшает устойчивость повышение положения центра масс автомобиля (например, большая масса груза на съемном багажнике на крыше);
- продольная.
Ее нарушение проявляется в буксовании ведущих колес при преодолении затяжных обледенелых или заснеженных подъемов и сползании автомобиля назад. Особенно это характерно для автопоездов.
6. УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ
Управляемость – способность автомобиля двигаться в направлении, заданном водителем.
Одной из характеристик управляемости является поворачиваемость – свойство автомобиля изменять направление движения при неподвижном рулевом колесе. В зависимости от изменения радиуса поворота под воздействием боковых сил (центробежной силы на повороте, силы ветра и т.д.) поворачиваемость может быть:
- недостаточной - автомобиль увеличивает радиус поворота;
- нейтральной - радиус поворота не изменяется;
- избыточной - радиус поворота уменьшается.
Различают шинную и креновую поворачиваемость.
Шинная поворачиваемость
Шинная поворачиваемость связана со свойством шин двигаться под углом к заданному направлению при боковом уводе (смещение пятна контакта с дорогой относительно плоскости вращения колеса). При установке шин другой модели поворачиваемость может измениться и автомобиль на поворотах при движении с большой скоростью поведет себя иначе. Кроме того, величина бокового увода зависит от давления в шинах, которое должно соответствовать указанному в инструкции по эксплуатации автомобиля.
Креновая поворачиваемость связана с тем, что при наклоне кузова (крене) колеса изменяют свое положение относительно дороги и автомобиля (в зависимости от типа подвески). Например, если подвеска двухрычажная, колеса наклоняются в стороны крена, увеличивая увод.
7. ИНФОРМАТИВНОСТЬ
Информативность – свойство автомобиля обеспечивать необходимой информацией водителя и остальных участников движения. Недостаточная информация от других транспортных средств находящихся на дороге, о состояния дорожного покрытия и т.д. часто становится причиной аварии. Информативность автомобиля подразделяют на внутреннюю, внешнюю и дополнительную.
Внутренняя обеспечивает возможность водителю воспринимать информацию, необходимую для управления автомобилем.
Она зависит от следующих факторов:
- Обзорность должна позволять водителю своевременно и без помех получать всю необходимую информацию о дорожной обстановке. Неисправные или неэффективно работающие омыватели, система обдува и обогрева стекол, стеклоочистители, отсутствие штатных зеркал заднего вида резко ухудшают обзорность при определенных дорожных условиях.
- Расположение панели приборов, кнопок и клавиш управления, рычага переключения скоростей и т.д. должно обеспечивать водителю минимальное время для контроля показаний, воздействий на переключатели и т.д.
Внешняя информативность - обеспечение других участников движения информацией от автомобиля, которая необходима для правильного взаимодействия с ними. В нее входят система внешней световой сигнализации, звуковой сигнал, размеры, форма и окраска кузова. Информативность легковых автомобилей зависит от контрастности их цвета относительно дорожного покрытия. По статистике автомобили, окрашенные в черный, зеленый, серый и синий цвета, в два раза чаще попадают в аварии из-за трудности их различения в условиях недостаточной видимости и ночью. Неисправные указатели поворотов, стоп-сигналы, габаритные огни не позволят другим участникам дорожного движения вовремя распознать намерения водителя и принять правильное решение.
Дополнительная информативность - свойство автомобиля, позволяющие эксплуатировать его в условиях ограниченной видимости: ночью, в тумане и т.д. Она зависит от характеристик приборов системы освещения и других устройств (например, противотуманных фар), улучшающих восприятие водителем информации о дорожно-транспортной ситуации.
8. КОМФОРТАБЕЛЬНОСТЬ
Комфортабельность автомобиля определяет время, в течение которого водитель способен управлять автомобилем без утомления. Увеличению комфорта способствует использование АККП, регуляторов скорости (круиз-контроль) и т.д. В настоящее время выпускаются автомобили, оборудованные адаптивным круиз-контролем. Он не только автоматически поддерживает скорость на заданном уровне, но и при необходимости снижает ее вплоть до полной остановки автомобиля.
ПАССИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Пассивная безопасность автомобиля должна обеспечивать выживание и сведение к минимуму количества травм у пассажиров автомобиля, попавшего в дорожно-транспортное происшествие.
В последние годы пассивная безопасность автомобилей превратилась в один из наиважнейших элементов с точки зрения производителей. В изучение данной темы и её развитие инвертируются огромные средства, и не только по причине того, что фирмы заботятся о здоровье клиентов, а потому, что безопасность является рычагом продажи. А фирмы любят продавать.
Она подразделяется на внешнюю и внутреннюю.
Внешняя достигается исключением на внешней поверхности кузова острых углов, выступающих ручек и т.д. С этим все понятно и достаточно просто.
Для повышения уровня внутренней безопасности используют очень много разных конструктивные решения:
Она обеспечивает приемлемые нагрузки на тело человека от резкого замедления при ДТП и сохраняет пространство пассажирского салона после деформации кузова.
2. РЕМНИ БЕЗОПАСНОСТИ
Система ремней, так хорошо нам знакомая, несомненно является наиболее действенным способом защиты человека во время аварии. После долгих лет, в течение которых система оставалась неизменной, в последние годы произошли существенные изменения, повысившие степень безопасности пассажиров. Так, система предварительного натяжения ремней (belt pretensioner) в случае аварии притягивает корпус человека к спинке сидения, тем самым предотвращая продвижение корпуса вперёд, либо проскальзывание под ремнем. Действенность системы обуславливается тем, что ремень находится в натянутом положении, а не ослаблен применением различных клипсов и прищепок, которые практически аннулируют действие преднатяжителя. Дополнительным элементом ремней безопасности с преднатяжителем является система ограничения максимальной нагрузки на тело. При его срабатывании ремень слегка ослабнет, тем самым уменьшив нагрузку на тело.
3. НАДУВНЫЕ ПОДУШКИ БЕЗОПАСНОСТИ (airbag)
Одной из распространённых и действенных систем безопасности в современных автомобилях (после ремней безопасности) являются воздушные подушки. Они начали широко использоваться уже в конце 70-х годов, но лишь десятилетие спустя они действительно заняли достойное место в системах безопасности автомобилей большинства изготовителей. Они размещаются не только перед водителем, но и перед передним пассажиром, а также с боков (в дверях, стойках кузова и т.д.). Некоторые модели автомобилей имеют их принудительное отключение из-за того, что люди с больным сердцем и дети могут не выдержать их ложного срабатывания.
4. СИДЕНИЯ С ПОДГОЛОВНИКАМИ
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ДЕТЕЙ
Сегодня уже нет необходимости ломать голову над подгонкой детского сиденья под оригинальные ремни безопасности. Все более распространённое приспособление Isofix позволяет присоединить сиденье безопасности для ребёнка прямо к точкам соединения, заранее подготовленными в машине, не используя ремни безопасности. Необходимо лишь проверить, что автомобиль и детское сиденье приспособлены к креплениям Isofix.
Характеристика повреждений автомобилей и травм пострадавших при различных видах ДТП
При первичном осмотре места ДТП можно с определенной долей вероятности прогнозировать наличие характерных травм у пострадавших, в зависимости от вида ДТП.
Если верить исследованиям, от 80 до 85% транспортных аварий и катастроф приходится на автомобили. Производители авто понимают, что безопасность транспортного средства – важное преимущество над соперниками на рынке, а так же то, что от безопасности одного автомобиля зависит безопасность движения на дороге в целом. Причины аварий могут различными – это и человеческий фактор, и состояние дороги, и метеорологические условия, и конструкторам приходится учитывать весь спектр угроз. Поэтому современные системы безопасности обеспечивают и активную, и пассивную защиту автомобиля, и состоят из сложного комплекса различных устройств и приспособлений, от антиблокировочной системы колёс (далее – АБС) и противозаносных систем до подушек безопасности.
Активная безопасность и предотвращение ДТП
Надёжное транспортное средство позволяет водителю сохранить свою жизнь и здоровье, а вместе с тем – жизнь и здоровье пассажиров на современных, битком забитых трассах. Безопасность автомобиля принято делить на пассивную и активную. Активная означает те конструкторские решения или системы, которые уменьшают вероятность дорожно-транспортного происшествия.
Активная безопасность позволяет менять характер движения, не опасаясь выхода автомобиля из-под контроля.
Активная безопасность зависит от конструкции машины, большое значение имеет эргономичность сидений и салона в целом, системы, предотвращающие обмерзанием стёкол, козырьки. Системы, сигнализирующие о поломках, предотвращающие блокировку тормозов или следящие за превышением скорости так же относят к активной безопасности.
Заметность автомобиля на дороге, которая определяется его цветом, тоже может сыграть свою роль в предотвращении аварии. Так, яркие жёлтые, красные и оранжевые автомобильные кузова считаются более безопасными, а при отсутствии снега к их числу добавляется и белый цвет.
Ночью за активную безопасность отвечают различные отражающие свет поверхности, которые машину заметной в свете фар. Например, поверхности номерных знаков, покрытые специальной краской.
Удобное, эргономичное размещение приборов на приборной доске и зрительный доступ к ним вносят свою лепту в предотвращение ДТП.
Кликните по картинке для увеличения
Системы пассивной безопасности
Если авария всё же случилась, водитель и пассажиры оказываются под защитой средств и систем пассивной безопасности. Большая часть специальных устройств и систем пассивной безопасности находится в передней части салона, поскольку при авариях страдает в первую очередь ветровое стекло, рулевая колонка, передние двери автомобиля и приборная панель.
В настоящее время во многих государствах, в том числе, в России, их наличие и использование обязательно.
Созданные изначально как альтернатива ремню и средство, позволяющее избежать травм грудной клетки водителя (травмы о рулевое колесо – одни из самых распространённых при авариях), в современных авто подушки могут быть установлены не только впереди водителя и пассажира, но и вмонтированы в двери для того, чтобы уберечь от бокового удара. Недостатком этих систем являет чрезвычайно громкий звук при наполнении их газом. Шум настолько силён, что превышает болевой порог и может даже повредить барабанную перепонку. Так же подушки не спасут при опрокидывании машины. По этим причинам проводят эксперименты по внедрению сеток безопасности, которые в дальнейшем заменят подушки.
У водителя при лобовом ударе есть возможность травмировать ноги, потому в современных автомобилях педальные узлы тоже должны быть травмобезопасными. При столкновении в таком узле происходит отделение педалей, что позволяет уберечь ноги от травм.
Кликните по картинке для увеличения
Заднее сиденье
Детские автомобильные сиденья и специальные ремни, которые надёжно фиксируют тело ребёнка и предупреждают его перемещение по салону в случае аварии, могут обеспечить безопасность совсем юных пассажиров, для которых не подходят обычные ремни безопасности.
При резком возникновении перегрузки, воздействующей на туловище пассажира, есть возможность повредить шейные позвонки. Поэтому, задние сиденья, как и передние, оснащаются подголовниками.
Надёжное крепление сидений тоже очень важно: перегрузку в 20g должно выдержать пассажирское сиденье, чтобы обеспечить должную безопасность в случае аварии.
Особенности конструкции
Как уже говорилось, автомобиль и сам по себе должен быть сконструирован так, чтобы обеспечивать максимальную безопасность людям. И достигается это не только эргономикой. Не последнее значение имеет прочность различных элементов конструкции. У одних элементов она должна быть повышена, а у других – напротив.
Так, чтобы обеспечить надёжную пассивную безопасность пассажиров и водителя, средняя часть кузова или рамы должна обладать повышенной прочностью, а передняя и задняя части – напротив. Тогда, при сминании передней и задней частей конструкции часть энергии удара тратится на деформацию, а более прочная средняя часть легко выдерживает столкновение, не деформируется и не ломается. Те части, которые должны быть смяты при ударе, делают из хрупких материалов.
Поэтому ступицы руля изготавливают большого диаметра и покрывают упругими амортизирующими материалами.
Стёкла в автомобилях тоже служит целям пассивной безопасности: в отличие от обычного оконного стекла, оно не разбивается на большие куски с острыми кромками, а крошится на мелкие кубики, которые не могут нанести порезы ни водителю, ни пассажирам.
Технологии на службе активной безопасности
Современный рынок предлагает множество надёжных и эффективных систем активной безопасности. Самые распространённые и известные – антиблокировочные системы, которые предотвращают скольжение колёс, возникающее при блокировке колёс. Если нет скольжения, то автомобиль не заносит.
АБС позволяет совершать во время торможения манёвры и полностью контролировать движение транспортного средства до его полной остановки.
На конструктивной основе АБС построены антипробуксовочные системы, которые анализируют данные о частоте вращения колёс и управляют крутящим моментом двигателя.
Системы курсовой устойчивости повышают безопасность автомобиля, удерживая направление его движения. Такие устройства сами могут определить аварийную ситуацию, интерпретируя действия водителя в сравнении с параметрами движения авто. Если система распознаёт ситуацию как аварийную, она начинает корректировать движение машины несколькими способами: подтормаживанием, изменением крутящего момента мотора, регулировкой положения передних колёс. Есть устройства, которые так же сигнализируют водителю об опасности и нагнетают давление в тормозной системе, повышая её эффективность.
Снизить смертность сбитых пешеходов на 20% позволяют системы обнаружения пешеходов. Они распознают человека по курсу движения автомобиля и автоматически снижают его скорость. Использование специальной подушки безопасности для пешеходов в комплексе с этой системой позволяют сделать автомобиль ещё более безопасным для тех, у кого автомобиля нет.
Для того, чтобы предотвратить блокировку задних колёс, применяют систему перераспределения давления. Её задача – выровнять давление тормозной жидкости, основываясь на показаниях датчиков.
Выводы
Использование систем активной и пассивной безопасности снижает риск аварии и травматизм, если авария всё-таки происходит.
Пассивная безопасность строится вокруг поглощения энергии удара частей кузова, двигателя либо тела пассажира и предотвращения опасных деформаций конструкции, которые могут привести к травмам находящихся в салоне людей.
Активная безопасность направлена на предупреждение водителя об угрозе и регулировку систем управления, торможения, изменение крутящего момента.
Технологии в данной отрасли развиваются стремительно, и рынок постоянно наполняется новыми, более современными и эффективными системами, делая движение по дорогам всё безопасней с каждым годом.
Безопасность автомобилей и транспортных средств состоит из комплекса конструктивных и эксплуатационных свойств, которые обеспечивают уменьшение вероятности возникновения ДТП, и не только. Одной из главных задач обеспечения безопасности транспортных средств является уменьшение отрицательного влияния на окружающую среду и снижение тяжести последствий.
Безопасность транспортных средств бывает нескольких видов:
1) Активная безопасность;
2) Пассивная безопасность;
3) Послеаварийная безопасность;
4) Экологическая безопасность;
Все страны-производители автомобилей обязаны разрабатывать документы и законодательные акты, которые регулируют отношения различных элементов безопасности автомобилей и транспортных средств.
Существующая Европейская Экономическая Комиссия Организации Объединенных Наций создала специальный комитет, который отвечает за урегулирование вопроса безопасности транспортных средств и автомобилей на международном уровне. В 1958 году был подписано и принято соглашение о принятии единообразных условий официального утверждения. В соответствии с этим соглашением, страны участники обязаны:
1) Разрабатывать и принимать единые рекомендации по требованиям к параметрам транспортных средств и узлам установленных на автомобиле, а также методики по испытанию безопасности транспортных средств.
2) В соответствии с установленным порядком, проводить испытания и проверки узлов, и агрегатов на автомобиле по соответствующей принятой методике, на соответствие нормативным требованиям.
3) По результатам испытаний присваивать утвержденные знаки официального утверждения (знак официального утверждения наносится на агрегаты и узлы автомобиля). Знак содержит информацию о стране, где производилось испытание, номер официального документа проведенного испытания, номер правил ЕЭК ООН.
ЧТО ТАКОЕ АКТИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ ИЛИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА?
Активная безопасность транспортного средства это свойства автомобиля или транспортного средства, которые используются для снижения вероятности возникновения ДТП (дорожно-транспортного происшествия).
Для обеспечения активной безопасности транспортное средство наделено несколькими свойствами, которые помогают водителю управлять автомобилем безопасно (разгоняться, тормозить, маневрировать без особых усилий).
Свойства активной безопасности:
- тяговые свойства автомобиля;
- тормозные свойства автомобиля;
Совокупность тяговых и тормозных свойств автомобиля называют динамическими свойствами автомобиля (динамичность автомобиля).
ЧТО ТАКОЕ ПАССИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ ИЛИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА?
Пассивная безопасность транспортного средства это свойства автомобиля или транспортного средства, которые используются для снижения тяжести последствий ДТП.
Пассивная безопасность бывает внешней и внутренней.
Требования, предъявляемые к внешней пассивной безопасности автомобиля:
1) Конструктивное выполнения сборки корпуса автомобиля и его составных частей таким образом, чтобы при возникновении ДТП вероятность повреждения человека свести к минимуму.
2) Выполнение внешних элементов конструкции автомобиля в соответствии с правилами пассивной безопасности, например: травмобезопасный бампер, утопленные ручки дверей, безопасная форма профиля капота автомобиля, уменьшение количества захватывающих элементов автомобиля до минимума, применение пластмассовых частей.
Требования, предъявляемые к внутренней пассивной безопасности автомобиля:
1) Создать условия, при которых человек спокойно может выдержать значительные перегрузки в движении.
2) Максимально исключить травмоопасные элементы в салоне автомобиля.
Анализ ДТП показал, что основное большинство погибших во время столкновения транспортных средств приходится на людей, сидящих на передних сиденьях. Поэтому при обеспечении безопасности внутри салона автомобиля основное внимание уделяется переднему пассажиру и водителю.
Для сохранения зоны жизнеобеспечения конструкция и жесткость кузова выполняются таким образом, чтобы деформация салона была минимальной.
Для обеспечения внутренней безопасности принимаются следующие меры:
- Возможность перемещения рулевого колеса и рулевой колонки с поглощением удара с равномерным распределением по поверхности груди водителя.
- Надежность замков дверей для исключения возможности выпадения пассажиров.
- Наличие удерживающих и защитных средств (ремни безопасности, подголовники, воздушные подушки).
- Отсутствие травмоопасных элементов в салоне.
- Установка травмобезопасных стекол.
ЧТО ТАКОЕ ПОСЛЕАВАРИЙНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ?
Послеаварийная безопасность автомобиля или транспортного средства - это свойства конструкции автомобиля не препятствовать эвакуации пассажиров и водителя, обеспечивая наименьшую травмоопасность.
Послеаварийная безопасность состоит из:
1) Противопожарные мероприятия;
2) Эвакуация людей;
3) Аварийная сигнализация.
Наиболее страшным и тяжелым последствием ДТП является возгорание автомобиля. Возгорание происходит обычно при тяжелых ДТП. Возгорание автомобиля вызывает полное разрушение автомобиля и увеличивает вероятность гибели людей при невозможности их эвакуации.
Поэтому при конструировании транспортного средства придерживаются следующих правил:
1) Бак располагается дальше от двигателя, сзади;
2) Устанавливают автоматическое отключение источника элктричества при ДТП;
3) Обеспечивают пожаробезопасность топливных баков и топливопроводов;
4) Устанавливают устройства для аварийной эвакуации людей из автомобиля после ДТП;
5) Установка огнетушителей.
ЧТО ТАКОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ?
Экологическая безопасность автомобиля – это свойство снижать степень вредного влияния на окружающую среду.
Экологическая безопасность автомобиля состоит из следующих принципиальных частей:
Автомобиль — средство передвижение, без которого трудно представить современную жизнь человека. Собственно, мы используем его каждый день, чтобы плавно перемещаться с места на место. Для покупателей важны такие параметры как экономичность, комфорт и, прежде всего, безопасность. Чем увереннее мы чувствуем себя за рулем, тем лучше для нас и наших пассажиров.₽
Производители знают это и с каждым годом вкладывают все больше и больше времени, денег и знаний своих инженеров в создание наилучших систем безопасности в автомобилях. Почему это так важно и на какие дополнения стоит обратить внимание?
Системы в автомобиле — что мы различаем?
Автомобильные системы безопасности — одна из самых быстрорастущих отраслей автомобильной промышленности. Из года в год производители делают все, чтобы их автомобили были максимально комфортными и безопасными для пользователей. Речь идет не только о хорошо продуманных сиденьях и мягкой обивке, но, прежде всего, о максимальной защите водителя, пассажиров и других участников дорожного движения. Это сделано как минимум несколькими современными системами и системами в автомобиле — ABS, ESP, ASR. Как они работают и почему выбирать автомобили именно с ними?
В наше время представить себе транспортное средство без средств защиты практически невозможно. Надо отметить, что в современных автомобилях элементы для обеспечения безопасности уже входят в базовую комплектацию.
Итак, проведем обзор самых известных систем безопасности и их функционала.
ABS — торможение под защитой
ABS — это немецкая антиблокировочная система. Это система, предназначенная для предотвращения блокировки колес при торможении. Выполняя свою задачу,
АБС предотвращает отклонение автомобиля в сторону, его пробуксовку или потерю контроля над автомобилем из-за блокировки колес.
Механизм измеряет их скорость и на основе расчетов подбирает давление гидросистемы отдельных контуров, что дает нам возможность поворачивать при торможении.
Это одно из наиболее распространенных решений безопасности в автомобилях. ABS также используется в более совершенных механизмах ESP, и их развитие — это системы ASR.
ABS, ESP и ASR — святая троица защиты автомобиля, водителя и пассажиров.
Система ASR — что это?
Система ASR автомобиля (также известная как система контроля тяги) предназначена для предотвращения чрезмерного буксования колес, например, при разгоне или трогании с места. Этот занос проявляется в раскручивании, которое известно всем водителям. Это второй способ повышения безопасности после АБС. Но не только. Система ASR также снижает износ шин и снижает количество потребляемого топлива.
ESP для безопасности на поворотах
Говоря о системах безопасности, нельзя не упомянуть ESP, то есть программу электронной стабилизации. Ее миссия проста — контролировать тягу на поворотах. Системы ESP, ASR и ABS работают в симбиозе, и первая эффективно использует две другие для постоянного наблюдения за трассой. Система срабатывает при попытке ведущего колеса пробуксовать. Она определяет, есть ли риск заноса на повороте, и берет на себя управление автомобилем. Чтобы обеспечить максимальную безопасность пользователей.
Транспортные средства в слепой зоне
Одна из самых интересных и полезных систем безопасности в автомобилях сегодня — это система, отвечающая за обнаружение объектов в слепой зоне зеркала (BSD). Включая вибрацию или световые эффекты, она предупреждает водителя о том, что автомобиль не виден сбоку. Дальность действия такого устройства обычно составляет около 3 метров в сторону и по диагонали назад. Это очень удобная планировка — как в городе, так и в дальних поездках.
Контроль полосы движения
Когда автомобиль пересекает границу определенной полосы движения, система замечает проблему и предупреждает водителя вибрацией рулевого колеса. Все это благодаря фронтальной камере, которая следит за дорогой и замечает, что машина приближается к следующей полосе при выключенном сигнале поворота.
Благодаря этому у нас есть возможность постоянно реагировать, например, в ситуации отвлеченного внимания или слишком сильной усталости.
Система распределения тормозных усилий или EBD
EBD — приспособление для выравнивания тормозных усилий.
EBD представляет собой 3 фрагмента: определитель темпа вращения колес, электронный блок управления, клапаны воздухопровода – обратные и гидравлические.
Контроллер приводит в действие клапаны, которые распределяют усилие торможения – передние колеса получают его в меньшей степени, задние – в большей. В результате этого, нагрузка на всех колесах оптимизируется.
EDS Блокировка дифференциала
Электронная блокировка дифференциала – это имитация механизма трансмиссии для снижения скорости и остановки автомобиля.
Она блокирует пробуксовку ведущих колес, когда автомобиль приходит в движение на скользком шоссе или при повороте.
Система помощи при подъёме и спуске
Помощь при подъеме — это блокировка скатывания авто в обратном направлении для езды на подъеме. Благодаря этому, водителю нет необходимости использовать стояночный тормоз при движении вверх. Как результат: водитель более сосредоточен на своем пути, автомобиль становится безопаснее.
Помощь при спуске — устройство, которое рассчитывает скорость спуска автомобиля по склону, таким образом усиливая безопасность и облегчая управление. Значительное преимущество — поддержание постоянного, небольшого темпа при спуске за счет притормаживания колес.
Парктроник
Парктроник — парковочный радар – цифровое устройство, отслеживающее расстояние между автомобилем и окружающими объектами. Это устройство особенно необходимо для вождения в черте города.
Его функция — осведомление водителя об опасности столкновения с препятствием (столб, другая машина и т. д.).
BAS Превентивная система экстренного торможения
Предупреждение экстренного торможения BAS PLUS способствует снижению тормозного пути при внеплановом торможении.
Тормозная система, в случае опасности столкновения, зафиксированного радарными определителями, оповещает об этом водителя и, одновременно, замедляет ход за счёт автоматического торможения авто.
Современные системы пассивной безопасности автомобиля
Ремень безопасности в автомобиле
Одним из главных составляющих системы безопасности авто является ремень безопасности. Это обычное и эффективное средство во время аварии достаточно крепко придерживает и закрепляет тела находящихся в машине людей в неподвижном состоянии.
Для современного автотранспорта должно быть обязательное присутствие ремней безопасности. Они изготовляются из сверхпрочных материалов. Во многих машинах присутствует резкий, продолжительный звуковой сигнал, который всегда напоминает о не пристёгнутом ремне.
Автомобильная подушка безопасности в транспорте
Подушка входит в список основных предметов безопасности машины. Внешне похожа на обычный матерчатый мешок, но достаточно прочный. В период столкновения автоматически заполняется газом.
Подушки спасают от увечий и ушибов голову и лицо пассажира о твёрдые части салона автомашины. Современные авто могут иметь от четырёх до восьми подушек безопасности.
Верхние подголовники на сиденьях – система безопасности автомобиля
Подголовники находятся сверху на спинке кресла. Они помогают избежать травмы шейного отдела позвоночника при ударе затылком. Во время удара в зад автомашины всё тело удерживается при помощи спинки сиденья, а голова с силой откидывается по инерции назад, что может привести к повреждению шеи. При этом активные подголовники приподнимаются вверх, не позволяя голове отклониться назад.
Бампер как система безопасности автомобиля
В конструкции авто предусмотрены два бампера, находящиеся снаружи автомобиля: впереди и сзади. Они изготовлены из очень прочного пластика и обладают пружинящим, отталкивающим эффектом. Хорошо показали себя при незначительных ДТП.
Бампер при столкновении на дороге принимает полностью удар на себя и способен защитить от повреждений металлические части кузова. Во время аварии, возникшей на повышенной скорости, уменьшает силу удара.
Стекла триплекс – система безопасности автомобиля
Автомобильные стёкла, изготовленные из специального материала, при их механическом разрушении способны защищать от повреждений кожный покров лица и глаза человека.
Во время столкновения стекло не разбивается полностью, не образуются острые и режущие осколки, которые могли бы серьёзно навредить человеку. Поверхность такого стекла покрывается мелкими трещинами, и оно не рассыпается на части.
Салазки для двигателя входят в безопасность автомобиля
Конструкторы современных автомашин вмонтировали и поместили двигатель на специальную рычажную подвеску. Во время столкновения мотор не перемещается под ноги водителя, а при помощи салазок передвигается вниз под днище.
Автомобильные кресла для детей как система безопасности автотранспорта
Для безопасной перевозки детей в автотранспорте требуется использовать специальные детские автокресла. Такие необходимые приспособления защищают ребёнка при столкновении или переворачивании авто от серьёзного увечья или повреждения. Они надёжно закрепляют малыша в автокресле, которое, в свою очередь, должно фиксироваться на автомобильном сиденье при помощи ремней безопасности.
Возникновение аварийной ситуации на дороге является большим риском для водителя и всех пассажиров. Избежать дорожно-транспортного происшествия на трассе иногда бывает трудно. Но система пассивной безопасности всегда помогает уменьшить степень повреждения при аварии. При постоянном и правильном использовании элементов системы снижается риск получения различных тяжёлых травм примерно на 70%.
Читайте также: