Система пассивной безопасности автомобиля. обзор средств пассивной безопасности

Содержание

Заводские краш-тесты

Даже не специалисту понятно, что описанные выше тесты не охватывают всех возможных видов аварий и, следовательно, не позволяют достаточно полно оценить безопасность автомобиля. Поэтому все крупные автопроизводители проводят собственные, нестандартные, краш–тесты, не жалея при этом ни времени, ни денег. Например, каждая новая модель Мерседес до начала производства проходит 28 испытаний. В среднем на одно испытание уходит около 300 человеко-часов. Некоторая часть тестов проводится виртуально, на компьютере. Но они играют роль вспомогательных, для окончательной доводки автомобилей их разбивают только в «реале».Самые тяжелые последствия наступают в результате лобовых столкновений. Поэтому основная часть заводских испытаний имитирует именно этот вид аварий. При этом автомобиль врезают в деформируемые и жесткие препятствия под разными углами, с разными скоростями и разными величинами перекрытия. Однако и такие тесты не дают всей полноты картины. Производители стали сталкивать автомобили между собой, причем не только «одноклассников», но и машины разных «весовых категорий» и даже легковые с грузовиками. Благодаря результатам таких тестов на всех «фурах» с 2003 года стали обязательными противоподкатные балки.


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.

Системы активной безопасности

Основная задача установленных систем активной безопасности состоит в создании условий для исключения возникновения любого рода аварий. В настоящий момент за обеспечение активной безопасности отвечают в основном электронные системы автомобиля.

При этом стоит учитывать, что главным звеном, обеспечивающим отсутствие аварийных ситуаций на дороге, по-прежнему является водитель. Все имеющиеся в наличие электронные системы должны лишь помогать ему в этом и облегчать управление транспортным средством, исправляя незначительные ошибки.

Антиблокировочная система (ABS)

Антиблокировочные устройства в настоящий момент устанавливаются на большую часть всех транспортных средств. Такие системы безопасности помогают исключить блокирование колес в момент торможения. Это дает возможность сохранять управляемость транспортным средством во всех сложных ситуациях.

Наибольшая необходимость применения систем ABS возникает обычно при перемещении на скользкой дороге. Если во время гололеда блоку управления транспортным средством поступает информация о том, что скорость вращения какого-либо из колес меньше, чем у остальных, то ABS регулирует давление тормозной системы на него. В результате скорость вращения всех колес выравнивается.

Антипробуксовочная система (ASC)

Такой вид активной безопасности можно считать одной из разновидностей антиблокировочной системы, и предназначен он для обеспечения управляемости транспортным средством во время разгона или подъема на дороге со скользким покрытием. Пробуксовка в данном случае предотвращается благодаря перераспределению между колесами крутящего момента.

Система курсовой устойчивости (ESP)

Активная система безопасности автомобиля такого рода позволяет сохранить устойчивость транспортного средства и предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций. В своей основе ESP использует антипробуксовочную и антиблокировочную системы, стабилизируя движение автомобиля. Кроме того, ESP отвечает за просушку тормозных колодок, чем значительно облегчает ситуацию при движении на мокрой трассе.

Система распределения тормозных усилий (EBD)


Распределять тормозные усилия необходимо для того, чтобы исключить вероятность заноса транспортного средства в процессе торможения. EBD представляет собой разновидность антиблокировочной системы и перераспределяет давление в тормозной системе между передними и задними колесами.

Система блокировки дифференциала

Основная задача дифференциала – передача крутящего момента от КПП на ведущие колеса. Такой комплекс безопасности обеспечивает передачу усилия всем потребителям в том случае, когда одно из ведущих колес имеет плохое сцепление с поверхностью, находится в воздухе или на скользкой дороге.

Системы помощи при спуске или подъеме

Включение таких систем серьезно облегчает управление транспортным средством при движении на спуске или подъеме. Цель электронной системы помощи – поддерживать необходимую скорость, подтормаживая одно из колес при необходимости.

Парковочная система

Датчики парктроника задействуются при маневрировании машины с целью предотвратить ее столкновение с другими объектами. С целью предупреждения водителя подается звуковой сигнал, иногда на табло показывается оставшееся расстояние до препятствия.

Ручной тормоз

Основное предназначение стояночного тормоза – в удержании транспортного средства в статическом положении во время стоянки.

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;

— устойчивость автомобиля;

— управляемость автомобиля;

— проходимость автомобиля;

— информативность;

— обитаемость.

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 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:

1)    Потеря полезной площади Земли;

2)    Загрязнение атмосферы;

3)    Использование природных ресурсов;

4)    Шум и вибрация;

5)    Уничтожение флоры и фауны;

6)    Радиопомехи.

{jcomments on}

Особенности активной безопасности

Главной особенностью данного рода систем можно назвать элемент интеллектуального принятия решений, из-за чего их и называют активными. Разумеется, речь идет об условной «интеллектуальности», поскольку самое сложное устройство этого комплекса все же работает по определенному алгоритму. Другое дело, что и сам пользователь, и управляющая программа могут менять отдельные параметры работы системы в зависимости от конкретных условий эксплуатации

Важно рассмотреть, что такое с точки зрения управления активная безопасность автомобиля. Это во многом автономная система, которая включается в работу, в постоянном режиме обрабатывая исходные данные от датчиков

По их показаниям и принимаются те или иные решения. Причем действие системы может завершаться на этапе подачи тревожного сигнала водителю или же непосредственным влиянием на отдельные механические агрегаты и даже на характер движения машины.

Вспомогательные системы активной безопасности

Кроме того, в автомобилях могут применяться вспомогательные системы активной безопасности (ассистенты), задача которых заключается в оказании помощи водителю в сложных с точки зрения вождения ситуациях: парковка, подъем или спуск под большим углом, движение в плотном потоке. Вспомогательные системы в работе активно взаимодействуют с тормозной системой и системой рулевого управления.


В связи со стремительным повышением мощности электронных блоков управления и появлением новых типов входных устройств, в последнее время появляется огромное количество новых вспомогательных систем активной безопасности:

  • парковочной системы;
  • системы кругового обзора;
  • адаптивного круиз-контроля;
  • системы аварийного рулевого управления;
  • системы помощи движению по полосе;
  • системы помощи при перестроении;
  • системы помощи при спуске;
  • системы помощи при подъёме;
  • системы ночного видения;
  • системы распознавания дорожных знаков;
  • системы контроля усталости водителя;
  • и др.

Пассивная безопасность

  • Конструкция кузова, обеспечивающая приемлемые нагрузки на тело человека от резкого замедления при ДТП и сохранение пространства пассажирского салона после деформации кузова.
  • Ремни безопасности, без использования которых смертельные исходы врезультате аварии возможны уже при скорости 20 км/ч. Примение ремней повышает этот порог до 95 км/ч.
  • Надувные подушки безопасности (airbag). 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.
  • Сидения с активными подголовниками, выбирающие зазор между головой человека и подголовником, если автомобиль получил удар сзади.
  • Передний бампер, поглощающий часть кинетической энергии при столкновении.
  • Травмобезопасные детали интерьера пассажирского салона.

Параметры активной безопасности

Активные системы безопасности автомобиля – комплекс конструктивных и эксплуатационных свойств, которые направлены на уменьшение вероятности ДТП на дороге.

Разберём основные параметры, которые отвечают за уровень активной безопасности.

  1. За эффективность управления автомобилем во время торможения отвечают его тормозные свойства, исправность которых и позволяет избежать ДТП. За корректировку уровня торможения каждого колеса и системы колёс в целом отвечает антиблокировочная система.

  2. Тяговые свойства авто влияют на возможность увеличения величины скорости в движении, принимают участие при совершении обгона, перестройки в полосах движения и прочих манёврах.
  3. Производство и настройка подвески, рулевого управления, тормозной системы, осуществляется с использованием новых стандартов качества и современных материалов, что позволяет улучшить безотказность системы.

  4. Оказывает влияние на безопасность и компоновка авто. Более предпочтительными считаются авто с переднемоторной компоновкой.
  5. За наилучшее прохождение траектории движения, избегая заносов, выбросов на обочину и других проблем с отклонением от заданного пути, отвечает устойчивость автомобиля.
  6. Управляемость автомобиля – способность авто перемещаться по траектории, выбранной водителем. Одним из определений, характеризующих управляемость, является способность автомобиля менять вектор движения при условии неподвижности рулевого колеса – поворачиваемость. Различают поворачиваемость шинную и креновую.
  7. Информативность – свойство автомобиля, задачей которого является своевременное обеспечение информацией водителя об интенсивности движения на дороге, погодных условиях и прочего. Различают внутреннюю информативность, которая зависит от радиуса обзора, эффективной работы обдува и обогрева стекол; внешнюю, зависящую от габаритных размеров, гаммы цветовой окраски авто, исправных фар, стоп-сигналов; и дополнительную информативность, которая помогает при тумане, снегопаде и в ночные часы.
  8. Комфортабельность – параметр, отвечающий за создание благоприятных условий микроклимата во время управления автомобилем.

Системы активной безопасности

Курсовая устойчивость — это способность сохранения устойчивости и управляемости автомобиля в критических условиях, независимо от того, выполняется торможение или разгон, или же автомобиль движется на постоянной скорости.

Управляемость автомобиля — это его способность легко изменять направление движения при повороте рулевого колеса и удерживать заданное направление движения.

В число наиболее необходимых и известных систем активной безопасности можно включить:

  • антиблокировочную системы тормозов;
  • антипробуксовочную систему;
  • систему курсовой устойчивости;
  • систему распределения тормозных усилий;
  • систему экстренного торможения;
  • систему обнаружения пешеходов;
  • электронную блокировку дифференциала.

Вышеуказанные системы активной безопасности ощутимо повышают эффективность работы тормозной системы транспортного средства, путем тесного с ней взаимодействия. Также некоторые из систем управляют крутящим моментом двигателя, чтобы позволить автомобилю безопасно преодолеть поворот или совершить резкий маневр.

Требования к системам активной безопасности

Нормативный регламент с требованиями к активной безопасности напрямую относится к устройствам и конструкционным узлам. С последними взаимодействуют электронные регуляторы, отвечающие за комплекс функций, обеспечивающих безопасность. Среди основных требований к активной безопасности автомобиля такого типа можно выделить следующие:

  • Все колеса должны контролироваться тормозной системой, команды на которую подаются от одного управляющего органа.
  • К управляющему комплексу активной безопасности должна быть подключена резервная система торможения, также связанная с четырьмя колесами.
  • Самопроизвольные движения рулевого колеса с поддержкой гидроусилителя от нейтрального положения при условии работающего мотора не допускаются.
  • Рулевой механизм не должен иметь следов деформации и прочих конструкционных изменений.
  • Уровень технической жидкости в бачке гидроусилителя рулевого управления всегда должен отвечать нормативным требованиям для конкретного механизма. Не допускаются утечки из резервуара и другие конструкционные нарушения.

Переднее сиденье рядом с водителем


Некоторые считают это место самым безопасным, так как оно оборудовано и ремнём, и подушками, да и места у пассажира немало. Кроме того, здесь установлено хорошее кресло с подголовником.

Но есть и другие мнения, которые говорят, что это не самое безопасное место в автомобиле для пассажира. Оно имеет следующие недостатки:

  • при боковом ударе, например, на перекрестке, опасность не уменьшается;
  • лобовые столкновения – самые распространённые, и передний пассажир при этом рискует больше других;
  • водитель, действуя инстинктивно, может выводить из-под удара свою сторону и подставить пассажирскую;
  • лобовое стекло – слабая защита от летящих навстречу предметов. Есть немало случаев, когда даже без столкновения пассажир получал тяжелые травмы из-за выпавшего из другого автомобиля кирпича, железного листа или другого предмета. Даже кусок льда, сорвавшийся с крыши другой машины, на большой скорости представляет большую опасность.

Поэтому, несмотря на все меры, передний пассажир в некоторых ситуациях может сильно пострадать. Хотя есть мнение противоположное – что здесь много подушек безопасности, и можно спокойно размещать даже кресло с ребёнком. Но подушки – далеко не панацея, надеяться только на них нельзя. При боковых ударах на перекрестках передняя часть автомобиля страдает чаще всего. По статистике, в российских ДТП смертность передних пассажиров в 10 раз больше, чем у задних.

Устойчивость автомобиля

  • 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 опрокидовании 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.

Контроль усталости водителя

Согласно статистике, порядка 25 % аварий на дорогах происходит именно по причине усталости автовладельца. Достаточно 4 часов вождения без перерывов, чтобы реакции водителя утратили необходимую остроту. Специально для таких случаев была разработана концепция ассистента, который фиксирует отклонения в поведении водителя, сообщая о необходимости остановки. При этом используются разные принципы выявления признаков усталости – по взгляду водителя (через специальные сенсоры), по контролю движения машины и характеру манипуляций с органами управления. Опять же, при однозначной фиксации отклонений система может или дать соответствующее оповещение, или вмешаться в процесс управления через тормозную систему, руль и т. д.

Свойства активной безопасности автомобиля

Даже исправный и соответствующий требованиям комплекс активной безопасности не всегда может отвечать должному уровню контроля машины, если его организация и настройки были выполнены без учета эксплуатационных параметров. Чтобы исключить подобные отклонения, следует ориентироваться на рабочие свойства данной системы. В частности, под активной безопасностью понимают свойства автомобиля следующего порядка:

Эффективная тормозная система. Указывает на способность машины надежно удерживаться на одном месте и быстро сокращать скоростной режим. Устойчивость и управляемость. Способность машины в условиях аварийного движения производить резкие маневры с целью выхода из критического положения. Обзорность. Свойство, которое позволяет водителю получать максимальный объем визуальной информации о ситуации на дороге с учетом конструкции конкретного автомобиля. Наружная информативность машины. Эффективность средств, которые отвечают за подачу сигналов и внешнее освещение. Шумоизоляция

Высокий уровень шума в салоне напрямую негативно сказывается на состоянии водителя, снижая его внимание и скорость реакций.

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.

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

Сейчас манекены изготавливаются целыми семействами: два варианта «отца» разного роста и веса, более легкая и миниатюрная «супруга» и целый набор «детей» – от полуторагодовалого до десятилетнего возраста. Вес и пропорции тела полностью имитируют человеческое. Металлические «хрящи» и «позвонки» работают как человеческий позвоночник. Гибкие пластины заменяют ребра, а шарниры – суставы, даже ступни ног подвижны. Сверху этот «скелет» обтянут виниловым покрытием, упругость которого соответствует упругости человеческой кожи.

Внутри манекен с ног до головы напичкан датчиками, которые во время испытаний передают данные в блок памяти, расположенный в «грудной клетке». В итоге стоимость манекена составляет – держитесь за стул – свыше 200 тысяч долларов. То есть, в несколько раз дороже подавляющего большинства испытуемых автомобилей! Зато такие «куклы» универсальны. В отличие от предшественников, они годятся для проведения и фронтальных, и боковых тестов, и наезда сзади. Подготовка манекена к проведению испытания требует точной настройки электроники и может занимать несколько недель. Кроме того, непосредственно перед тестом, на различные участки «тела» наносят метки краской, чтобы определить, с какими частями салона происходит контакт во время аварии.

Мы живем в компьютерном мире, а потому специалисты по 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.


С этим читают