Содержание
Системы пассивной безопасности автомобиля: описание и функции
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.
Например, если водитель, участвующий в ДТП, не пристёгнут ремнём безопасности, он может выйти за пределы жизненного пространства ТС, ударившись о лобовое стекло или другие части жёсткого салона ТС. В случае более сильного столкновения водитель без ремня часто полностью выбрасывается из автомобиля. Несмотря на классификацию этих признаков как «пассивных», они чрезвычайно важны, когда речь идёт о снижении тяжести травм в результате ДТП.
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.
Примеры элементов пассивной безопасности автомобиля:
Пассивную безопасность ещё можно разделить на внутреннюю и внешнюю.
Рекомендуем для прочтения:
- Какие самые безопасные автомобили
- Как работает система автоматического торможения
- Можно ли самому заменить подушку безопасности в автомобиле
- Что делать, если горит лампа подушек безопасности
Внутренняя
Внутренняя пассивная система безопасности направлена на повышение сохранности транспортных грузов и снижение вероятности повреждений, ранений или смерти человека (водителя и пассажира) в ТС.
Это обеспечивают конструктивный кузов (жёсткость центральной части и отсутствие деформации при опрокидывании) и элементы салона (отсутствие острых и опасных краёв, самопроизвольное открывание дверей, ремни, подушки, рулевая колонка и бамперы с энергопоглощающими элементами). К этой системе можно причислить запасные выходы, средства их открывания и инструкции.
Внешняя
Пассивная внешняя система безопасности касается внешних участников дорожного движения и состоит из средств уменьшения вероятности травм от прямого или непрямого контакта с элементами автомобильного транспорта.
Минимизировать это опасный контакт можно такими средствами:
- использование брызговиков,
- соответствующая заметность автомобиля (отражатели и противотуманные фары, окраска кузова в контрастные цвета);
- уменьшение опасного воздействия от столкновения (обтекаемая конструкция кузова, удаление острых углов, выступающих решёток, бамперов и ручек, кронштейнов антенн снаружи автомобиля, пешеходные подушки безопасности);
- оптимизация работы светофоров;
- профессиональное вождение;
- хороший обзор сзади, спереди и по бокам автомобиля с помощью системы зеркал.
Важно! Около 90% автомобильных аварий прямо или косвенно связаны с человеческим фактором.
Системы активной и пассивной безопасности автомобиля
Безопасность автомобиля обеспечивается совместной работой систем активной и пассивной безопасности. Если система пассивной безопасности, элементы которой рассмотрены выше, не выполняет никаких действий до аварийной ситуации, то активная система работает, чтобы предотвратить аварию, — она всегда остаётся активной во время вождения и постоянно работает на предотвращение столкновений.
Наиболее активные функции являются электронными и контролируются компьютером. Системы будут подавать водителю как визуальные, так и звуковые сигналы предупреждения при неизбежном столкновении и предпримут корректирующие действия, если водитель этого не делает.
Системы активной безопасности:
Улучшения в конструкции проезжей части, дорожного полотна и ТС неуклонно снижают уровень травматизма и смертности во всех странах. Производители автомобилей вкладывают значительные средства в разработку новых систем, которые направлены на предотвращение аварий на дорогах и устранение последствий несчастного случая. Внедрение таких технологий в качестве стандарта на новые ТС принесут значительные выгоды для безопасности дорожного движения.
Электронные системы безопасности для автомобилей
У пассивной безопасности автомобиля есть конкретное определение – это комплекс средств и мер, позволяющих водителю с пассажирами выжить при аварии любой степени сложности и обойтись без серьезных травм. Кстати, габариты автомобиля наравне с целостностью его каркаса тоже относятся к ней: чем больше машина, тем потенциально меньший ущерб ожидается в случае ДТП. Логично, что системы пассивной безопасности автомобиля вступают в действие, когда их активные «коллеги» – ABS, ESP и другие электронные помощники – не смогли предотвратить опасную ситуацию.
Введение
Согласно статистике, в более 80% всех дорожно-транспортных происшествий участвуют автомобили. Более одного миллиона людей каждый год погибают и около 500 тысяч получают телесные повреждения. Стремясь обратить взор на эту проблему, каждое 3-е воскресенье ноября было объявлено ООН «Всемирным днём памяти жертв дорожных аварий». Современные системы безопасности автомобиля нацелены на уменьшение существующей печальной статистики по этому вопросу. Конструктора новых авто всегда пристально следуют нормам производства и безопасности авто. Для этого они моделируют всевозможные опасные ситуации на краш-тестах. Поэтому перед выпуском в свет авто проходит тщательную проверку и годность для безопасного использования на дороге.
Автомобильные аварии становятся причиной гибели многих людей
Но полностью устранить этот вид происшествий невозможно при таком уровне развития техники и общества. Поэтому основной упор делается на предупреждение аварийной ситуации и ликвидацию последствий после неё.
Тесты по безопасности авто
Главной организацией по оценке безопасности автомобилей является «Европейская ассоциация испытания новых автомобилей». Существует она с 1995 года. Каждой новой марке машины, прошедшей через ряд тестов, выставляется оценка по пятизвездной шкале – чем звезд больше, тем лучше.
Каждая новая марка автомобиля должна пройти ряд испытаний
Например, благодаря тестам они доказали, что использование высоких подушек безопасности уменьшают риск получения травмы головы в 5-6 раз.
Системы активной безопасности
Самыми популярными системами активной безопасности, значительно повышающими эффективность тормозной системы, являются:
1) Антиблокировочная система тормозов. Она устраняет блокировку колёс во время торможения. Задача системы: предотвратить скольжение авто в случае потери водителем управления во время аварийного торможения. АБС уменьшает тормозной путь, что позволит избежать наезда на пешехода или угодить в кювет. Плюсом антиблокировочной системы тормозов является антипробуксовочная система и электронный контроль устойчивости;
Антиблокировочная система тормозов (составляющие)
2) Антипробуксовочная система. Система предназначена для улучшения управления автомобилем в сложных погодных условиях и условиях плохого сцепления, используя механизм воздействия на ведущие колёса;
3) Система курсовой устойчивости. Предотвращает неприятные заносы автомобиля благодаря использованию электронного компьютера, который и управляет моментом силы колеса или колёс одновременно. Система под руководством компьютера берёт управление на себя, когда близка вероятность потери управления человеком – поэтому и является очень эффективной системой безопасности авто;
Система курсовой устойчивости
4) Система, распределяющая тормозные усилия. Дополняет антиблокировочную систему тормозов. Основное отличие состоит в том, что СРТ помогает управлять тормозной системой на протяжении всего движения автомобиля, а не только во время аварийной ситуации. Она отвечает за равномерность распределения тормозных усилий по всем колёсам, дабы сохранить установленную водителем траекторию движения;
5) Механизм электронной блокировки дифференциала. Суть работы её такова: во время заноса или скольжения, часто возникает ситуация, что одно из колёс зависает в воздухе, продолжая крутиться, а опорное колесо – перестаёт. Водитель теряет контроль над управлением автомобиля, что создаёт риск аварии на дороге. В свою очередь, блокировка дифференциала позволяет передать крутящийся момент полуосям или карданам, нормализуя движение авто.
6) Механизм автоматического экстренного торможения. Помогает в тех случаях, когда водитель не успевает полностью нажать на педаль тормоза, т. е. система сама автоматически оказывает тормозное давление.
7) Система предупреждения о приближении пешеходов. При опасном приближении пешехода к автомобилю система подаст звуковой сигнал, который позволит избежать происшествия на дороге и сохранить ему жизнь.
Также существуют системы безопасности (ассистенты), которые вступают в работу до наступления аварии, как только почувствуют потенциальную угрозу жизни водителя, при этом они перехватывают на себя ответственность за рулевое управление и тормозную систему. Рывок для развития этих механизмов дал прорыв в изучении электронных систем: выпускаются новые виды устройств, увеличивается полезность блоков управления.
К этим системам относят:
- Различные радарные, акустические и ультразвуковые системы, которые предупреждают водителя о неблагоприятном расстоянии с другими авто, стенами, препятствиями;
- Система, позволяющая автоматически увеличивать или уменьшать скорость при приближении к другим автомобилям – адаптивный круиз-контроль;
Система ночного виденья
Виды безопасности автомобиля.
Требования к безопасности автомобиля распространяются на активную, пассивную, послеаварийную и экологическую безопасность.
Активная безопасность
– свойство АТС предотвращать или снижать вероятность возникновения ДТП. Это свойство заложено в конструкции автомобиля (конструктивная безопасность) и характеризуется обзорностью, звуковой и световой сигнализацией, освещенностью, эргономическими условиями рабочего места водителя, надежностью и эффективностью систем управления – скоростными и тормозными свойствами, управляемостью и др. Проявляется в начальной фазе ДТП, которая характеризуется условиями движения ам и пешеходов перед возникновением опасной ситуации.
Под опасной ситуацией понимают ту обстановку, при которой участники движения должны немедленно предпринять меры для предотвращения ДТП или снижения тяжести его последствия, если меры были приняты во время, то опасная ситуация перерастает в обычную, в противном случае возникает аварийная ситуация. Это такая ситуация, при которой участники движения уже не располагают техническими возможностями предотвратить ДТП и оно становиться неизбежным.
Пассивная безопасность
– свойство АТС снижать тяжесть последствий ДТП. Внутреннюю пассивную безопасность характеризуют мероприятия, направленные на снижение травматизма водителя и пассажиров, обеспечение сохранности грузов; а внешнюю – мероприятия по снижению травматизма людей, находящихся в процессе ДТП вне автомобиля. Это свойство зависит от прочности кузова, стекол, конструкции сидений и элементов интерьера, эффективности удерживающих средств (ремней, подушек безопасности) и др. Проявляется тогда, когда водитель, не смотря на принятые меры не может изменить характер движения ам и предотвратить ДТП. Это соответствует кульминационной фазе ДТП. Фаза характеризуется событиями вызывающими наиболее тяжелые повреждения – разрушение ам, травмирование участников движения. Эта фаза может длиться от доли секунды, до нескольких минут.
Послеаварийная безопасность
– свойство АТС уменьшать тяжесть последствий ДТП после его остановки (возможность эвакуации пострадавших, наличие аптечки, огнетушителя и др.). Характеризуется возможностью быстро ликвидировать последствия. Соответствует конечной фазе ДТП. Как правило, она длится до момента остановки ТС.
Экологическая безопасность
– свойство АТС уменьшать вредное влияние на окружающую среду (загрязнение атмосферы, воды и почвы токсичными компонентами отработавших газов; шум; вибрации; электромагнитное излучение). Проявляется в повседневной работе ТС. Этот вид безопасности направлен на предотвращение след. негативных экологические аспектов, связанных с эксплуатацией автомобилей: — Потеря полезной площади земли. -Загрязнение атмосферы. — Истребление природных ресурсов. — Шум и вибрации. — Уничтожение флоры и фауны. — Электромагнитные излучения.
21. Внешняя визуальная информативность ам как способ повышения БТС.
Информативность —свойство транспортного средства обеспечивать участников-движения необходимой информацией.
Она м.б. визуальной (форма, размеры, цвет, элементы обустройства салона, светосигнальное оборудование), звуковой(звуковые сигнализаторы, радиоинформация, шум двигателя) и тактильной (реакция органов управления на действие водителей).
Внешняя визуальная включает:
1) пассивную
информативность — потенциальные свойства транспортного средства передавать информацию без затрат энергии (форма, размеры, цвет кузова и световозвращающие (катафотирующие) устройства, устанавливаемые на транспортное средство;
2) активную
информативность — потенциальные свойства ТС передавать информацию с определенными энергетическими затратами (системы освещения, световая и звуковая сигнализации).
Цветографические свойства ТС должны обладать: 1. Сигнальностью — эффективным зрительным выделением из потока; 2. Опознаваемостью — обозначением при помощи цвета, маркировки и графики назначения ТС; 3. Психофизиологической комфортностью — отсутствием нарушений психофизиологических характеристик наблюдателя при длительном воздействии цвета на его зрение. Требование, предъявляемое к ТС — обеспечение необходимого контраста между его цветом и цветом окружающей среды. Для обозначения габаритов ТС в темное время используются световозвращатели.
Для обеспечения видимости в условиях недостаточного уровня внешнего освещения используется автономная система освещения
ТС. Ам оснащаются головными фарами, имеющими в своем составе два типа освещения: ближний и дальний. На ам могут устанавливаться дополнительные широкоугольные противотуманные фары, фары-прожекторы дальнего действия (скоростной свет), фары заднего хода. Наиболее распространены фары ближнего света с европейской и американскойасимметричными системами. Наблюдается постепенный переход к европейской системе.
Различие между двумя системами: В европейской системе
световой поток создается нитью накала, смещенной относительно фокуса отражателя в сторону рассеивания фары. Под нитью накала лампы расположен непрозрачный экран, создающий границу раздела между светом и тенью при формировании пучка. Левая часть границы пучка горизонтальна (на вертикальной плоскости), а правая поднята над горизонтом на 15°. Это устраняет излучение в направлении глаз водителя встречного транспортного средства и улучшает освещенность правой стороны дороги и обочины. В
американской системе
нить накала смещена относительно отражателя вверх и влево, в результате чего световой поток распределяется больше вправо и вниз, несколько снижая уровень ослепления водителей встречных транспортных средств и увеличивая освещенность правой обочины. В основе европейской системы ближнего света лежит требование не слепить встречного водителя, а в американской это требование выполняется по возможности (в основном происходит увеличение уровня яркости адаптации за счет более интенсивного светового потока). Это принципиальное различие позволяет считать более перспективной европейскую асимметричную систему, что подтверждается, кроме того, успешным применением в ней галогенных ламп. Фары дальнего света с европейской и американской системами не имеют принципиальных различий. Чаще всего дальний и ближний свет конструктивно совмещают в одной фаре.Современные элементы и устройства, реализованные в системе освещения: Галогенные лампы позволяют при одной и той же мощности получить в два раза больший световой поток. Стабилизаторы направления светового пучка фары — для сохранения постоянства установленного режима фар. Фарные стеклоочистители и омыватели — позволяют обеспечить практически постоянной величину светового потока. Автоматические переключатели света освобождают от необходимости ручного переключения света фар.
Система внешней световой сигнализации
предназначена для передачи информации о положении ТС в пространстве (на дороге) по отношению к другим участникам движения, о маневрах и состоянии ТС.
Требования: 1. обеспечение надежного восприятия передаваемой информации в различных ДТС; 2. обеспечение безошибочной интерпретации сигналов при минимальном времени восприятия; 3. исключение слепимости и дискомфортности зрительного восприятия.
Основными свойствами
приборов световой сигнализации, определяющими их информативность, являются состав, расположение, цвет, сила света, размер, форма, режим работы.
Минимальный обязательный комплект внешних светосигнальных приборов: сигналы торможения, габаритные огни (передние и задние), указатели поворотов (передние и задние), освещение номерного знака, знак автопоезда. Дополнительные сигналы: сигнал увеличения габарита автомобиля при открывании двери, световой указатель замедления движения, контурные огни, боковые огни, предупреждающие треугольники и др. Информация, от внешних световых сигналов, д.б. достаточной и не создавать информационной перегрузки. Необходимой является информация, используемая участниками движения для определения габаритов, дистанции, скорости движения, для обнаружения факта ускорения и определения его направления , для прогнозирования изменения режима движения. Основная задача внешних световых сигналов — своевременное информирование участников движения об изменении режима движения транспортного средства.
22. Внутренняя визуальная информативность ам как способ повышения БТС.
Информативность —свойство транспортного средства обеспечивать участников-движения необходимой информацией.
Она м.б. визуальной (форма, размеры, цвет, элементы обустройства салона, светосигнальное оборудование), звуковой (звуковые сигнализаторы, радиоинформ., шум двигателя) и тактильной (реакция органов управления на действие водителей).
Внутренняя информативность — это потенциальные свойства приборов, сигнализаторов и органов управления обеспечивать водителя необходимой информацией о стоянии систем и агрегатов, о процессах, протекающих в них, о режиме движения ТС.
Она определяется количественными и качественными характеристиками приборов и световых сигнализаторов, скомпонованных на панели приборов. На восприятие информации, от приборов и сигнализаторов, водителю выделяется ограниченное время, когда он может переключить свое внимание. В это время он должен получить необходимую информацию от нескольких сигнальных приборов, имеющих различные информативные характеристики (размер, форма, расположение в поле зрения).
Для оптимизации этого процесса восприятия воснову компоновки приборной панели заложены принципы:
1. принцип значимости — центральное место на панели должны занимать приборы и сигнализаторы отображающие информацию, связанную с безопасностью движения;
2. принцип частоты – в центральной части панели устанавливаются приборы, к которым чаще обращается водитель (спидометр, указатель давления масла указатель температуры охлаждающей жидкости, указатель уровня топлива);
3. принцип функциональности – приборы объединяются в соответствии с их функциями (счетчик пройденного пути располагают совместно со спидометром, сигнализатор резервного запаса топлива совместно с указателем уровня топлива, амперметр и вольтметр иногда объединяют в одном приборе).
Применение 1 и 2 принципов приводит к уменьшению времени обнаружения при изменении показаний приборов. Применение 2 и 3 принципов — к уменьшению времени считывания показаний приборов. На автомобили обязательно устанавливаются приборы для обеспечения безопасности движения: спидометр, манометр пневматического привода тормозов, сигнализаторы: переключения фар, включения указателей поворотов, открытия дверей автобусов, аварийного состояния рабочей тормозной системы, включения стояночного тормоза, низкого давления масла в системе смазки, перегрева двигателя, резерва топлива. Символы, применяемые для обозначения световых сигнализаторов, контрольных приборов и органов управления, унифицированы. Для контрольных сигнальных устройств предлагается использовать красный, оранжевый, зеленый и голубой цвета. Режим их работы может быть мигающий и постоянный.
Красный для аварийной сигнализации.
Зеленый цвет для контроля включения устройств, работающих при движении автомобиля (указателей поворотов, габаритных огней, отопителя и др.).
Оранжевый цвет для контроля включения устройств, при действии которых движение недопустимо (стояночный тормоз) или для сигнализации об аварийном состоянии систем и агрегатов (разряд аккумуляторной батареи), а также для др. сигнализаторов, расположенных на периферии поля зрения водителя.
Голубой цвет для контроля включения дальнего света фар. Совершенствование конструктивных параметров автомобиля приводит не только к упрощению процесса управления, но и к повышению информационной нагрузки. И это необходимо учитывать. Показания приборов и сигнализаторов несут разнообразную информацию.
Можно выделить следующую информацию:
1) о состоянии систем авто, непосредственно обеспечивающих БД (спидометр; индикатор об неисправности тормозной системы; индикатор, сообщающий что не закрыта дверь; индикатор небезопасной дистанции).
2) о характеристике движения авто в пространстве; об эксплуатационном состоянии узлов и агрегатов авто (датчики температуры, спидометры, тахометры).
3) прочие сведения – время, альтиметр (высота над уровнем моря), уровень крана кузова.
По смыслу, информацию делят на: о возникновении явления; -о продолжительности явления; -о тенденции развития процесса; -о текущем состоянии объекта.
1) Текущее состояние системы авто непосредственно отвечающих за БД (тормозные системы; светосигнальное оборудование; соединение с прицепом; системы пассивной безопасности).
2) Характеристики движения – V, дистанция до впереди идущего авто.
3) Правильность эксплуатации: всего авто; двигателя; ходовой части, трансмиссии; электрооборудования.
4) Прочие сведения – текущее время; контроль за транспортным процессом (размер, установка, форма элементов; панели приборов регламентируются требованиями ГОСТ и стандартов).
Основные требования к компоновке панели приборов: сокращение времени восприятия водителем показаний приборов и сигнализаторов при условии получения достаточного объема информации. Большое значение уделяется освещению панели приборов – оно позволяет увеличить надежность считывания информации. Параметры освещенности – яркость, цвет, контраст.
Классификация визуальной информативности, передаваемой водителю с панели приборов.
1) Текущее состояние систем авто, которые обеспечивают БД: тормозная система; светосигнальное оборудование; соединение с прицепом, полуприцепом.
2) Характеристики движения – V, дистанция до впереди идущего авто; устройство, отображающее динамику торможения и разгона.
3) Правильность эксплуатации: двигателя; всего авто в целом; ходовой части, трансмиссии; электрооборудования.
4) Прочие сведения: время; уклон; температура в салоне и вне авто. Большое значение для повышения надежности считывания информации с панели приборов играет подсветка – она должна удовлетворять 2м пространственным сведениям: 1) Освещать приборы/подсвечивать. 2) Не должна слепить глаза водителя. Цвет подсветки, индикаторов и шкал подбираются, исходя из свойств зрения воспринимать цветовую и контрастную информацию. Точность чтения и время, затрачиваемое водителями на наблюдение за показаниями приборов зависит от процесса адаптации глаз, которые в большей степени определяются q освещенности прибора. Для подсветки используют зеленый и белый цвета, а т.ж. заливающий флюарисцентный и электроалюминисцентный цвета. Как правило, все световые сигнализаторы имеют однорежимный тип работы, а лампы подсветки – многорежимный вид работы. Размеры сигнализаторов подбираются с учетом оптимального достижения считывания информации.
23. Системный подход к пассивной безопасности ам.
При решении проблем связанных с повышением пассивной безопасности большое значение имеет системный подход в организации экспериментальной и расчетно-экспериментальной оценке эффективности функционирования ее отдельных элементов, подсистем, систем.
Структура системы обеспечения пассивной безопасности в своей основе имеет элементы: -ам, -человек, -дорога, -среда, -объект соударения, -груз, -удерживающие устройства и т.д.
Целью ПБ является исключение/снижение вероятности травмирования человека в процессе ДД.
Основные показатели – антропометрические и биомеханические характеристики человека, которые характеризуют его положение внутри ам, а т.ж. особенности отдельных частей тела выдерживать перегрузки при соударении их с элементами кабины, кузова.
. Это биомеханическая система размещенная внутри ТС. В процессе управления ам, в процессе ДТП данная система совершает перемещения, испытывает инерционные нагрузки при ускорении ТС, его замедлении, при ДТП. Человек рассматривается и как элемент понятия «среда». В этом случае дополнительной характеристикой является вероятность столкновения человека с ТС.
2. Автомобиль
. Это элемент, который способствует исключению/снижению травмирования человека при ДТП внутри ам или вне его. Поэтому ПБ ам бывает внешняя и внутренняя. При этом ам рассматривается с двух позиций: как ТС и как возможный объект соударения.
3. Удерживающее устройство.
Это техническая система обеспечивающая связь му человеком или грузом при нагружении человека не превышающим норм перегрузок для его тела и исключающее или снижающее вероятность/тяжесть травмирования человека в условиях ДТП. Связь считается удерживающей, если соотношение му координатами и скоростями точек системы обусловленные этой связью выражаются следующей функцией F(xi,yi,zi,…;t)=0 , где t-время, x,y,z –координаты i-той системы, а — скорость.
Удерживающие средства делятся на безопасные/защитные и травмоопасные.
4. Квазизащитные средства
– устройства основное функциональное назначение которых не связано с обеспечением ПБ человека. Как правило, такие устройства размещаются в зонах возможного удара человека и представляют собой элементы интерьера кузова. К ним относят: рулевое колесо, панель приборов, щиток приборов, крыша, обивка крыши, лобовое стекло.
5. Спец. удерживающие устройства
– средства, устанавливаемые в ам для повышения эффективности связи человека или груза с ам. К ним относят: ремни безопасности, подушки безопасности, спец. крепления, пневматические защитные устройства для груза, экраны.
. Рассматривается как элемент системы/подсистемы, показатели которой способствуют снижению/исключению травмирования человека внутри ам при аварии. Понятие дорога является элементом понятия «объект соударения». Основными измерителями считаются ударно-прочностные свойства и геометрические характеристики объектов инженерного обустройства дороги и придорожной полосы. К ним относят: стойки ДЗ, мачты освещения, ограждения и т.д.
. К ней относится вся окружающая обстановка, состав и характеристика ТП, ПП, с которыми возможно взаимодействие ТС при ДТП. Это здания, лес, погодные условия, микроклимат, воздух, температура. Разновидности подсистем: 1) Ам – объект соударения. Основными являются повышение ПБ ам и элементов обустройства дорог как объектов возможного соударения о другие ам. 2) Ам – пешеход. Основным является повышение внешней безопасности ам, как объекта возможного соударения с пешеходом. 3) Ам — пассажир, водитель – удерживающие устройства. Должна обеспечивать удерживающую связь му ам и человеком при безопасном уровне перегрузок тела. 4) Ам – груз – удерживающее устройство для груза – человек. Задачей этой подсистемы является снижение вероятности и тяжести травмирования человека, вследствие нарушения жизненного пространства в кабине ам, перемещающегося в результате столкновения с грузом.
Элементы пассивной безопасности
Когда водитель уже не в силах самостоятельно предотвратить аварийную ситуацию, в работу вступают элементы системы пассивной безопасности автомобиля.
Система включают в себя следующие компоненты:
Идея создать механизм привязки водителя к сиденью проявилась в 1907 году, а уже в 1959 году были выпущены первые автомобильные ремни. По сей день они остаются самым дешёвым и эффективным элементом, обеспечивающим безопасность. С развитием технологии производства и техники в целом, стали появляться ремни с автоматической системой натяжения, которые отлично проявляют себя в паре с подушками безопасности в случае аварийной ситуации: они срабатывают сразу же и прижимают человека к креслу.
В зависимости от типа, модели и комплекции автомобиля ремни безопасности сохраняют жизнь в 50-55% случаев.
Подушка представляет собой ничем не примечательный мешок из синтетического материала, основной задачей которого является принятие нагрузки в результате столкновения о тело человека. Сейчас подушки практически не оставляют повреждений на теле человека, однако, раньше они приводили к гематомам на теле, а в крайнем случае могли вызвать глухоту. Очень часто это происходило с людьми невысокого роста и детьми.
При использовании подушки безопасности вы сохраните себе жизнь в трех случаях из десяти, а при комбинированном использовании подушки и ремня безопасности вероятность положительного исхода увеличивается до 80%.
Конструктора заявляют, что подголовники также защищают наше тело, в частности шею, от серьезных травм при контакте с корпусом автомобиля в случае аварийной ситуации. Однако, по словам основной массы людей, эффективность подголовников преувеличена, и защита достигается только при определённых условиях.
Также на пассивную безопасность оказывают влияние размеры кузова, чем больше – тем безопаснее, и окраска.
Факторы риска и защита от них
Система пассивной безопасности автомобиля
Основной задачей системы безопасности является защита жизни и здоровья находящихся внутри автомобиля людей. В настоящее время система ориентирована не только на тех, кто находится внутри, но и на пешеходов. Разрабатываются новые более эффективные способы и технологии защиты людей.Лобовое столкновение
Столкновение двух автомобилей, движущихся с большой скоростью, представляет повышенную опасность, что требует особых расчётов и применение новых технологий, использования соответствующих конструкционных материалов.
При лобовом столкновении система выполняет следующие задачи:
- Гашение энергии удара;
- Защита пассажиров от гибели и травм;
- Возможность выбраться из автомобиля после столкновения.
Снижение скорости движения автомобиля должно быть плавным, чтобы избежать резкого удара. Чем дольше происходит замедление, тем оно плавнее. Такая мера позволяет затормозить тела находящихся в салоне людей медленно, насколько это возможно. Конструкция кузова машины выполнена таким образом, чтобы передняя часть была достаточно мягкой, т. е. легко сминалась. Она выполняет роль буфера. Часть кузова, находящаяся непосредственно вокруг пассажиров, имеет жёсткую, прочную конструкцию. Сделано это с тем, чтобы не было её смятия, иначе люди окажутся зажатыми внутри.
Следующим элементом защиты являются подушки безопасности в сочетании с ремнями. Такая комбинация удерживает тело от перемещения вперёд при лобовом ударе. Подушка безопасности и ремень работают в паре. Электронный блок отслеживает нужные параметры и оказывает соответствующие им управляющие воздействия как на подушку, так и на натяжитель ремня. Раскрытие первой не должно быть слишком резким. В противном случае человек может оглохнуть или быть задушенным. В момент удара натяжитель ремня создаёт большее усилие для того, чтобы удержать тело от движения вперёд. Жёсткое закрепление ремня будет оказывать высокое давление на область тела, находящуюся под ним. Поэтому ремень может перемещаться, но с усилием, замедляя движение человека.
Защита ног водителя обеспечивается возможность педального узла отделяться, что снижает риск перелома.
Элементы кузова изготавливаются таким образом, чтобы обеспечить максимальную жёсткость и защиту от деформации. Замки дверей разрабатываются так, чтобы даже при сильном столкновении была возможность их открыть.
Боковое столкновение
Если при лобовом ударе между людьми внутри автомобиля и препятствием есть буфер (передняя часть), то при боковом дело обстоит по-другому. Скорость при ударе в такой момент, как правило, меньше, чем во время лобового столкновения. Однако, это не сильно снижает опасность.
Ввиду таких особенностей удара и, следовательно, малой защищённости людей внутри салона, конструкция дверей выполнена с брусьями жёсткости. Кроме технологии самого кузова, применяются боковые подушки безопасности.
Заднее столкновение
Во время заднего удара происходит смещение автомобиля вперёд, т. е. пассажиров и водителя будет прижимать к спинке сидений. Движение тела человека происходит до тех пор, пока не встретится препятствие, которым служит сидение. Создать препятствие для головы очень важно, чтобы не допустить перелом шеи. Функция для достижения этой цели выполняется подголовниками. Бывают активные подголовники, приводимые в движение электроприводами. Последние включаются электронным блоком управления. Роль буфера выполняется бампером и задней частью кузова.
Системы пассивной безопасности
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
Система пассивной безопасности автомобиля
Любое транспортное средство, в том числе легковой автомобиль, всегда управляется водителем. Поэтому сейчас большое внимание уделяется системам защиты и безопасности. Но многие не знают, что различают две системы безопасности: активная и пассивная. Об активной безопасности известно всем, о ней всегда подробно рассказывают продавцы автомобилей, часто пишут в СМИ. Но на вопросы о пассивной безопасности немногие могут ответить правильно.
Что же такое пассивная безопасность автомобиля?
Пассивная безопасность – это совокупность свойств автомобиля, отличающаяся уникальностью конструкции и эксплуатационными характеристиками, которая при попадании в аварию обеспечивает самую высокую степень защиты. Активная система безопасности призвана предохранить транспортное средство от аварии. Пассивная же система безопасности начинает функционировать только после свершившегося факта аварии, и направлена на защиту людей, которые в это время находятся в автомобиле.
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.
Например, если водитель, участвующий в ДТП, не пристёгнут ремнём безопасности, он может выйти за пределы жизненного пространства ТС, ударившись о лобовое стекло или другие части жёсткого салона ТС. В случае более сильного столкновения водитель без ремня часто полностью выбрасывается из автомобиля. Несмотря на классификацию этих признаков как «пассивных», они чрезвычайно важны, когда речь идёт о снижении тяжести травм в результате ДТП.
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.
Примеры элементов пассивной безопасности автомобиля:
- Зона выживания — обеспечена жёсткостью кабины, благодаря, например, боковому усилению.
- Зоны деформации — являются структурным элементом защиты в ТС и расположены в передней, задней и правой части. Они управляют кинетической энергией столкновения, поглощая и распределяя её внутри внешних частей автомобиля, и не передают её на места пассажиров и водителя. Это предотвращает деформацию пассажирского салона и защищает от травм. Автомобильный салон превращается в «зону сохранности» за счёт контролируемого ослабления наружных частей автомобиля при одновременном усилении и увеличении жёсткости внутренней части кузова автомобиля, за счёт использования большего количества усиливающих балок и повышенной прочности стали. Ударная энергия, которая достигает «зоны сохранности», распространяется по максимально широкой области салона, чтобы уменьшить его деформацию.
- Ремни безопасности — предназначены для поглощения инерционной энергии и предотвращения поступательного движения пассажиров ТС во время столкновения или внезапной остановки. Ремень безопасности снижает вероятность смерти или серьёзных травм в результате дорожно-транспортного происшествия, уменьшая силу ударов, обеспечивая правильное расположение пассажиров для максимальной эффективности подушки безопасности (если она установлена) и удерживая пассажиров от вылета через ветровое стекло.
Пассивную безопасность ещё можно разделить на внутреннюю и внешнюю.
Рекомендуем для прочтения:
Внутренняя
Внутренняя пассивная система безопасности направлена на повышение сохранности транспортных грузов и снижение вероятности повреждений, ранений или смерти человека (водителя и пассажира) в ТС.
Это обеспечивают конструктивный кузов (жёсткость центральной части и отсутствие деформации при опрокидывании) и элементы салона (отсутствие острых и опасных краёв, самопроизвольное открывание дверей, ремни, подушки, рулевая колонка и бамперы с энергопоглощающими элементами). К этой системе можно причислить запасные выходы, средства их открывания и инструкции.
Внешняя
Пассивная внешняя система безопасности касается внешних участников дорожного движения и состоит из средств уменьшения вероятности травм от прямого или непрямого контакта с элементами автомобильного транспорта.
Минимизировать это опасный контакт можно такими средствами:
- использование брызговиков,
- соответствующая заметность автомобиля (отражатели и противотуманные фары, окраска кузова в контрастные цвета);
- уменьшение опасного воздействия от столкновения (обтекаемая конструкция кузова, удаление острых углов, выступающих решёток, бамперов и ручек, кронштейнов антенн снаружи автомобиля, пешеходные подушки безопасности);
- оптимизация работы светофоров;
- профессиональное вождение;
- хороший обзор сзади, спереди и по бокам автомобиля с помощью системы зеркал.
Важно! Около 90% автомобильных аварий прямо или косвенно связаны с человеческим фактором.
Системы активной и пассивной безопасности автомобиля
Безопасность автомобиля обеспечивается совместной работой систем активной и пассивной безопасности. Если система пассивной безопасности, элементы которой рассмотрены выше, не выполняет никаких действий до аварийной ситуации, то активная система работает, чтобы предотвратить аварию, — она всегда остаётся активной во время вождения и постоянно работает на предотвращение столкновений.
Наиболее активные функции являются электронными и контролируются компьютером. Системы будут подавать водителю как визуальные, так и звуковые сигналы предупреждения при неизбежном столкновении и предпримут корректирующие действия, если водитель этого не делает.
Системы активной безопасности:
Улучшения в конструкции проезжей части, дорожного полотна и ТС неуклонно снижают уровень травматизма и смертности во всех странах. Производители автомобилей вкладывают значительные средства в разработку новых систем, которые направлены на предотвращение аварий на дорогах и устранение последствий несчастного случая. Внедрение таких технологий в качестве стандарта на новые ТС принесут значительные выгоды для безопасности дорожного движения.
Активная безопасность автомобиля
Первый вид служит для защиты от
- столкновений,
- наезда на препятствия и т. д.
Активная безопасность представляет собой целую систему, которая работает через датчики и выдается на бортовой компьютер.
Сегодня наиболее продвинутые модели активных систем безопасности представлены только на авто премиум-сегмента. Как правило, они представлены в виде голосовых систем с установленными датчиками. Если водителю будет угрожать опасность, то автомобиль остановится и издаст соответствующий звук предупреждения.
Источник https://brutals.ru/hobbi/transport/sistemy-passivnoi-bezopasnosti-avtomobilya-opisanie-i-fynkcii/
Источник https://promkomrostov.ru/opyt/aktivnaya-i-passivnaya-bezopasnost.html
Источник https://avto-lover.ru/ts/chto-otnositsya-k-passivnoj-bezopasnosti-avtomobilya.html
Источник
