Современные системы безопасности в автомобиле: активные и пассивные

Для понимания того, что собой представляют такие системы, необходимо для начала рассмотреть принцип действия механизмов, которые являются их противоположностью. То есть речь пойдет о системах пассивной безопасности. Как уже было отмечено, это механические устройства, причем традиционно никак не связанные с электронными средствами управления. Они срабатывают в моменты, когда физически фиксируется внешнее воздействие. Что же касается активной безопасности автомобиля, это комплекс устройств, которые ориентируются на предотвращение ДТП, а также минимизацию рисков, приводящих к другим негативным последствиям. Это могут быть не только электронные приборы с датчиками, но и конструкционные части машины. Более того, на эффективность таких систем влияют и рабочие характеристики автомобиля, которые напрямую никак не связаны с задачами обеспечения безопасности.

Современные системы активной безопасности автомобиля

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

В поисках идеального автомобиля обратим внимание и на другие аксессуары. Помощник по обслуживанию полосы движения — это та система, которая должна заинтересовать многих. Это решение позволяет исправить нарушение водителя.

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.

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.

Классификация систем активной безопасности автомобиля

Активная безопасность транспортного средства (ТС) представляет собой совокупность конструктивных и эксплуатационных свойств ТС, которые направлены на предотвращение ДТП и исключение предпосылок их возникновения, связанных с конструктивными особенностями ТС, дорожной обстановкой и управляющими воздействиями водителя. Основным предназначением систем активной безопасности автомобиля является предотвращение аварийной ситуации.

Наиболее известными и востребованными системами активной безопасности являются:

• антиблокировочная система тормозов;
• антипробуксовочная система;
• система курсовой устойчивости;
• система распределения тормозных усилий и подтормаживания;
• система управления динамикой и стабилизацией.

Их можно отнести к основным системам активной безопасности, которые будут рассматриваться в данной главе.

Имеются также вспомогательные системы активной безопасности (ассистенты), предназначенные для помощи водителю в трудных с точки зрения вождения ситуациях. К таким системам относятся:

• парктроник;
• адаптивный круиз-контроль;
• система помощи при спуске;
• система помощи при подъеме;
• электромеханический стояночный тормоз и др.

Кроме того, ТС оборудуется ранее рассмотренными устройствами и системами, а также введенными конструктивными усовершествованиями пассивной безопасности (см. раздел 4), которые в целом снижают тяжесть травм при ДТП или предотвращают их. В целом, названные типы систем создают предпосылки безопасного движения ТС. В настоящее время разработаны и применяются новые системы: предотвращения столкновений, слежения за рядностью движения, слежения за мертвыми зонами, а также адаптивный дальний свет.

В зависимости от формирования алгоритма управления исполнительным устройством автоматические системы делятся [8] по принципу разомкнутого управления, компенсации и обратной связи (рис. 1).

Рис. 1. Функциональные схемы систем безопасности, построенные по различным принципам управления: а — по принципу разомкнутого управления; б — по принципу компенсации; в — по принципу обратной связи; РО — регулируемый объект; Р — регулятор; КУ — корректирующее устройство; ОС — обратная связь; g(t) — алгоритм функционирования; f(t) — скорректированный алгоритм функционирования; y(t) — выходные величины; z(t) — корректирующее управление алгоритма функционирования g(t)

Принцип разомкнутого управления (рис. 1, а) заключается в том, что алгоритм управления регулируемым объектом (РО) формируется только на основе заданного алгоритма функционирования g(t) и не связан с выходными величинами y(t) регулируемого объекта и с возмущающим воздействием f(t), которое может отсутствовать. Примером такого алгоритма управления может быть обычная система запуска двигателя, торможение водителем, информационное устройство измерения и т.п.

Принцип компенсации (рис. 2, б) позволяет ввести коррективы z(t) в алгоритм управления g(t) и компенсировать отклонения регулируемой величины y(t), вызванные возмущающим воздействием f(t), с помощью корректирующего устройства (КУ). Например, корректировка давления на выходе регулятора тормозных сил y(t) = p(t) в зависимости от изменения вертикальной нагрузки G на ось затормаживаемых колес f(t) = G(t)).

Однако возмущающее воздействие часто имеет случайный и неожиданный характер (не является функцией времени t) и оценивается вероятностными характеристиками. Поэтому появление такого возмущения трудно определить и сформировать оптимальный алгоритм управления. В некоторой степени при полуавтоматическом регулировании эту роль выполняет оператор-водитель, исходя из сложившейся дорожной ситуации и своего субъективно принятого решения (например, необходимости торможения ТС). При работе автоматической системы формирование алгоритма управления возможно скомпенсировать на основе корректирующего устройства, воспринимающего изменение возмущающего воздействия f(t).

Принцип обратной связи (рис. 1, в) позволяет формировать алгоритм управления на основе измерения реальной величины контролируемого параметра управляемого объекта. С этой целью в систему вводится обратная связь (ОС), которая включает датчики, измеряющие выходные параметры y(t) регулируемого объекта, и блок управления, соединенный с регулятором P. Такие системы называются следящими, и к ним в первую очередь можно отнести ABS. Принцип обратной связи широко применяется в системах активной безопасности, так он позволяет отслеживать отклонение выходных параметров регулируемого объекта от установленных алгоритмом управления значений.

Важным требованием к системам, основанным на этом принципе, является высокая скорость обработки поступающей информации. Это требование объясняется тем, что реально изменение параметров управляемого объекта происходит с некоторым запаздыванием (например, под влиянием инерционности колеса, индуктивности электромагнитов клапанов) по сравнению с возмущением, которое его вызвало. Управляющее воздействие в этом случае может обеспечивать регулирование лишь в некоторой области изменения выходных параметров. В данном случае процесс регулирования осуществляется в циклическом режиме. При этом создается жесткая работа системы, которая может сопровождаться гидравлическим ударом в трубопроводах привода, высоким напряжением возникающей самоиндукции в электромагнитах при их выключении и т.п.

Для высокоорганизованных систем в практике измерения нескольких параметров РО может применяться одновременное использование всех трех принципов управления. Это позволяет оптимизировать алгоритм управления, быстро сформировать регулирующее воздействие и в некоторой степени скомпенсировать недостатки каждого принципа регулирования в отдельности.

Сегодня применяется достаточно большое количество систем активной безопасности, которые отличаются конструктивным исполнением и работают в основном автономно.

Условно системы активной безопасности можно также разделить по назначению:

• системы стабилизации управления колесами ТС;
• системы безопасности водителя и пассажира;
• системы безопасности пешеходов и других движущихся живых объектов;
• системы безопасности движения;
• системы безопасности ТС.

Например, к системам стабилизации управления колесами ТС можно отнести ABS, ASR и ESC.

Приведенные признаки типов систем позволят в дальнейшем, применяя их аналогию, легко изучить конструктивные особенности, что не вызовет трудностей при проведении идентификации и определении их состояния.

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.

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.

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.

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.

Разновидности устройств обеспечения активной безопасности

По функциональному назначению и технико-аппаратному исполнению можно выделить несколько групп устройств или комплексных систем, которые образуют общую систему активной безопасности на базе конкретного автомобиля:

• Системы управления двигателем.
• Механика тормозной системы.
• Средства контроля рулевого управления.
• Электронные устройства.

Наиболее перспективной считается последняя категория элементов активной безопасности автомобиля – ее представляют так называемые ассистенты водителя, которые помогают ему в сложных условиях вождения. Данная помощь носит не только характер информационного оповещения, но и непосредственно влияет на управление, подавая команды на механические узлы и агрегаты в той или иной части. Теперь же рассмотрим наиболее распространенные и технологичные системы данного типа.

Безопасные авто: как это начиналось

Бурное развитие систем активной безопасности началось не так уж давно, если, конечно, сравнить с пассивными системами (напомним, ремни безопасности появились в 50-х годах). Первопроходцем этой категории устройств стала антиблокировочная технология ABS, которая дебютировала в 70-х годах минувшего столетия на премиальных седанах Mercedes-Benz.

Как и полагается, изначально такие штуки могли себе позволить только покупатели дорогих авто, но в наши дни они стали стандартом, без которого машину даже не выпустят на дорогу. Сегодня, в век цифровых технологий полк систем активной безопасности растёт с каждым годом.

Производители пытаются полностью минимизировать человеческий фактор в автопроишествиях, и не за горами тот день, когда водитель превратится в обычного пассажира, благодаря технологиям автопилота.

Аварийное рулевое управление

Существует целое семейство систем, предназначенных для контроля продольной динамики движения транспортного средства. Наиболее эффективными считаются разработки, в которых сочетаются элементы торможения и аварийного рулевого управления. Такая комбинация обеспечивает возможность контроля и боковой динамики автомобиля. Активная и пассивная безопасность в данном случае формируют единый функциональный комплекс устройств, срабатывающих в моменты угрозы. Например, в условиях гололеда одного лишь экстренного торможения бывает не достаточно. Требуется и соответствующее направление кузова через рулевой контроль. Именно так срабатывает аварийное рулевое управление, одновременно подключая и тормозную систему, и поворотные механизмы. Слаженность взаимодействия достигается посредством сигналов, поступающих от телематического комплекса автомобиля и его датчиков.

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.

Системы контроля движения

Обширная категория систем, в постоянном режиме участвующих в управлении автомобилем, корректируя или дополняя действия водителя. Что относится к активной безопасности автомобиля? В качестве основы можно выделить систему поддержки курсовой устойчивости (сохраняет заданную траекторию движения посредством динамической стабилизации), но к сегодняшнему дню этот комплекс значительно расширился и за счет узконаправленных дополнений:

• Помощник движения по полосе.
• Помощник при перестроении.
• Ассистенты при спуске и на подъеме.

Объединяются эти системы влиянием на одинаковые рабочие органы и средства контроля машины. Задействуются функции скоростного регулятора, рулевая колонка, системы торможения, контроль двигателя, оптическая инфраструктура и другие средства оповещения.

Парктроник

Система представляет группу устройств, отвечающих за помощь в управлении автомобилем при выполнении типовых маневров. В данном случае речь идет о парковочном ассистенте, некоторые элементы которого, впрочем, могут задействоваться и в других ситуациях. Итак, парктроник – это активная безопасность автомобиля, которая посредством датчиков и видеокамер позволяет аккуратно и без риска столкновения парковаться. В области бамперов устанавливаются чувствительные элементы (сенсоры), которые подают в салон световые или звуковые сигналы в случае опасного приближения. Видеокамеры – это своего рода опциональное дополнение, позволяющее водителю ориентироваться не только на сигналы, но и самому наблюдать за происходящим в зоне парковки через монитор, подключенный к задней или передней камере.

Системы ночного видения

Плохая видимость на дороге – один из опаснейших врагов любого автомобилиста. Особенно в условиях ночного времени и плохой погоды повышаются риски столкновения с объектами, которые не были должным образом идентифицированы водителем. Для предотвращения подобных ошибок используются устройства с тепловым излучением. Через специальную камеру они воспринимают инфракрасный сигнал, проецируя его на экран пользователя в салоне. Бывают системы активной и пассивной безопасности автомобиля такого типа:

• Активные отличаются высоким разрешением «картинки» и способностью различать объекты на расстояниях 200-250 м.
• Пассивные тепловизоры характеризуются более высокой дальностью действия (до 300 м), однако страдают низкой детализацией.

Ремни безопасности

Одним из средств пассивной безопасности любого автомобиля, причем довольно эффективным, были и остаются ремни безопасности. Неслучайно во время обучения вождению будущих водителей сразу «приучают» использовать данное устройство, более того, непристегнутый ремень во время сдачи автодрома и «города» может стать причиной провала экзамена ГИБДД.

К сожалению, по статистике всего 32% автомобилистов постоянно пользуются ремнями безопасности. С увеличением штрафов число тех, кто пристегивается в машине, выросло в разы. И это не может не радовать.

Исследования, проводимые для определения последствий ДТП, показывают отнюдь неутешительные выводы. Так при скорости 50 км, когда имеет место столкновение ТС с неподвижным препятствием, на взрослого человека, вес которого составляет 70 или 80 кг, воздействует удар с огромной силой — в две тонны. Для ребенка эта цифра — 500 кг.

Особенно опасно лобовое столкновение, причем даже для пассажиров, сидящих сзади. Если в таком случае не пристегнутся автомобильными ремнями, то при столкновении о стойки кузова и потолок можно получить травмы головы, которые окажутся смертельными. При фронтальном ударе пассажир, сидящий в середине, может вылететь сквозь лобовое стекло.

Травмы получают также и те, кто размещает ремни на теле неправильно или не регулирует их необходимое натяжение (если нет автоматических натяжителей).

Система пассивной безопасности автомобиля: устройство и задачи

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

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.

Травмобезопасные рулевая колонка и узел педалей

Травмобезопасная рулевая колонка. При фронтальном наезде поперечная панель может смещаться, например для автомобиля New Beetle 150 мм, прежде чем она упрется в рулевую колонку. В связи с этим в автомобилях применяется специальная травмобезопасная колонка 3 (рис. 2). При сильных ударах длина рулевой колонки сокращается в трех местах, предотвращая перемещение рулевого колеса в глубь салона.

Рис. 2. Травмобезопасная рулевая колонка автомобиля New Beetle: 1 — поперечная панель; 2 — рулевое колесо; 3 — рулевая колонка; 4 — карданные шарниры; 5 — рулевой вал

Если поперечная панель 1 упирается в рулевую колонку, длина последней может сократиться на 50 мм. При направлении удара снизу длина рулевого вала 5 между шарнирами 4 может сократиться на 38 мм. В случае налегания водителя на надутую подушку безопасности рулевая колонка сдвигается на 50 мм.

Травмобезопасный узел педалей. В легковых автомобилях для предотвращения травм от перемещения узла педалей может применяться коленчатая стойка 3 (рис. 3).

Рис. 3. Травмобезопасный узел педалей: а — состояние узла при обычных условиях движения; б — состояние узла при тяжелых фронтальных наездах; 1 — передняя часть салона; 2 — центральная труба; 3 — коленчатая стойка; 4 — толкатель главного тормозного цилиндра

При тяжелых фронтальных наездах с сильными деформациями структуры кузова педаль тормоза отклоняется из зоны ног под действием коленчатой стойки 3. Этот эффект достигается в результате деформации передней панели салона 1, причем он не зависит от начального положения педали. При фронтальном наезде узел педалей смещается в направлении центральной трубы 2 остова кузова. В результате коленчатая стойка складывается и при дальнейшем перемещении перегибает толкатель 4 главного тормозного цилиндра. При этом опорная поверхность педали отводится в сторону на расстояние до 170 мм. Изгиб толкателя, происходящий с затратой энергии на деформацию деталей, используется для амортизации углового перемещения упирающейся в педаль ноги водителя. В результате существенно снижаются усилия, действующие на ногу.

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

Стандартные и активные подголовники – в чем разница?

Стандартные подголовники полноценно выполняют свою защитную функцию только в том случае, если они располагаются точно на линии центра головы и не далее, чем в 7 см от ее задней части. Поэтому нельзя забывать о такой опции, как изменение положения и размера подголовника. Однако трудно требовать от пассажиров повышенной дисциплинированности. В конце концов, они могут и не знать о таких регулировках.

Поэтому сейчас все чаще автомобили оборудуются активными подголовниками, наличие которых обеспечивает откидывание головы с небольшой задержкой по сравнению со смещением корпуса. При этом такие элементы пассивной безопасности автоматически смещаются вперед и вверх, срабатывая одновременно со спинкой кресла. Это позволяет не только снижать риск травмы шейных позвонков, но и поясничного отдела.

Как показывают неоднократные стендовые испытания, данная система на 10-20% эффективней прежней. Однако насколько она способствует повышению выживаемости, во многом зависит от ряда факторов: пристегнут ли пассажир ремнем безопасности, в каком положении он находится в момент столкновения, сколько весит и т. д.

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.

• Подушки безопасности.

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.

Силовой каркас безопасности

Снизить ущерб здоровью водителя с пассажирами стремится и сам кузов. Еще на стадии проектирования в него закладываются определенные алгоритмы деформации и зоны безопасности. Данный компонент дает возможность рассеивать энергию столкновения, тем самым минимизируя опасные нагрузки.

Перед запуском в производство любая модель автомобиля тестируется на предмет того, как детали каркаса поддаются деформации. В отдельных случаях допускать этой деформации нельзя. В данном случае имеется в виду салон машины. И наоборот. Ведь некоторые элементы кузова должны поглощать энергию удара за счет сминаемых зон. Фактически, конструкторам приходится иметь дело с взаимоисключающими факторами. Например, если багажник и капот легко поддаются смятию, то люди при аварии пострадают незначительно. Вдобавок при фронтальном ударе двигатель должен не влетать в жизненное пространство пассажиров, а уходить в пол.

То есть, в современных машинах капсулой безопасности является салон, имеющий жесткую конструкцию. Чем более он прочен даже в самом малолитражном автомобильчике – тем больше шансов выжить. И если спереди и сзади люди защищены сминаемым капотом и багажником, то сбоку выживаемость обеспечивают металлические брусья в дверях. Однако при достаточно сильном боковом ударе в одиночку они не спасут, но совместно с боковыми подушками безопасности и шторками их эффективность повышается в разы.

Источник https://alfa-motors38.ru/remont-i-tyuning/aktivnaya-bezopasnost-avtomobilya-eto-2.html

Источник https://sto-tolyatti.ru/dvigateli-remont-i-tyuning/aktivnye-dejstviya-avtomobilya.html

Источник

Источник