Aktywne i pasywne systemy bezpieczeństwa pojazdów. Aktywne i bierne bezpieczeństwo pojazdu Zewnętrzne bezpieczeństwo bierne

Oprócz zwiększania i poprawiania osiągów eksploatacyjnych i technicznych samochodów, projektanci przykładają dużą wagę do zapewnienia bezpieczeństwa. Nowoczesne technologie umożliwiają wyposażenie samochodów w znaczną liczbę systemów, które zapewniają kontrolę nad zachowaniem samochodu w sytuacjach awaryjnych, a także maksymalną możliwą ochronę kierowcy i pasażerów przed obrażeniami w razie wypadku.

Jakie są systemy bezpieczeństwa?

Pierwszy taki system w samochodzie można uznać za pasy bezpieczeństwa, które przez długi czas pozostawały jedynym środkiem ochrony pasażerów. Teraz samochód jest wyposażony w kilkanaście różnych systemów, które dzielą się na dwie kategorie bezpieczeństwa - aktywne i pasywne.

Bezpieczeństwo czynne samochodu ma na celu ewentualne wyeliminowanie sytuacji awaryjnej i zachowanie kontroli nad zachowaniem samochodu w sytuacjach awaryjnych. Co więcej, działają automatycznie, to znaczy dokonują własnych korekt pomimo działań kierowcy.

Systemy pasywne mają na celu ograniczenie skutków wypadku. Należą do nich pasy bezpieczeństwa, poduszki powietrzne i kurtyny powietrzne, specjalne systemy mocowania fotelików dziecięcych.

Aktywne bezpieczeństwo

Pierwszym aktywnym systemem bezpieczeństwa w samochodzie jest układ przeciwblokujący (ABS). Należy zauważyć, że służy również jako podstawa dla wielu typów systemów aktywnych.

Ogólnie rzecz biorąc, aktywne systemy bezpieczeństwa, takie jak:

• anty blokada;
• antypoślizgowa;
• rozkład sił na hamulcach;
• hamowanie awaryjne;
• stabilność kursu walutowego;
• wykrywanie przeszkód i pieszych;
• blokada mechanizmu różnicowego.

Wielu producentów samochodów patentuje swoje systemy. Ale w większości działają na tej samej zasadzie, a różnica sprowadza się tylko do nazw.

ABS

Układ przeciwblokujący jest prawdopodobnie jedynym, który jest oznaczony tak samo dla wszystkich producentów samochodów - skrót ABS. Zadaniem układu ABS, jak sama nazwa wskazuje, jest zapobieganie całkowitemu zablokowaniu kół podczas hamowania. To z kolei zapobiega utracie kontaktu kół z nawierzchnią, a samochód nie wpada w poślizg. ABS jest częścią układu hamulcowego.

Istotą działania ABS jest to, że jednostka sterująca za pomocą czujników monitoruje prędkość obrotową każdego koła i po stwierdzeniu, że jedno z nich zwalnia szybciej od pozostałych, za pomocą jednostki wykonawczej likwiduje ciśnienie w linii tego koła i przestaje zwalniać. ABS działa w pełni automatycznie. Oznacza to, że kierowca, jak zwykle, po prostu naciska pedał, a ABS już niezależnie kontroluje proces zwalniania wszystkich kół indywidualnie.

ASR

System kontroli trakcji ma na celu zapobieganie poślizgowi kół napędowych, co zapobiega poślizgowi samochodu. Działa we wszystkich trybach jazdy, ale ma możliwość wyłączenia. Różni producenci samochodów inaczej odnoszą się do tego systemu - ASR, ASC, DTC, TRC i inne.

ASR działa na zasadzie ABS, czyli wpływa na układ hamulcowy. Ale dodatkowo kontroluje również elektroniczną blokadę mechanizmu różnicowego i niektóre parametry elektrowni.

Przy niskich prędkościach ASR monitoruje poprzez czujniki ABS prędkość obrotową kół, a jeśli zauważymy, że jedno z nich obraca się szybciej, po prostu je spowalnia.

Przy dużych prędkościach ASR wysyła sygnały do ​​ECU, który z kolei reguluje pracę elektrowni, zapewniając redukcję momentu obrotowego.

EDB

Dystrybucja siły hamowania nie jest kompletnym systemem, a jedynie rozszerzeniem funkcjonalności ABS. Ale nadal ma swoje własne oznaczenie - EDB lub EBV.

Pełni funkcję zapobiegającą blokowaniu kół przez tylną oś. Podczas hamowania środek ciężkości samochodu przesuwa się do przodu, dzięki czemu tylne koła są odciążane, więc do ich zablokowania wymagana jest mniejsza siła hamowania. Podczas hamowania EDB uruchamia tylne hamulce z niewielkim opóźnieniem, a także monitoruje siłę generowaną na hamulcach kół i zapobiega ich blokowaniu.

BAS

Układ hamowania awaryjnego jest niezbędny do najskuteczniejszego działania hamulców podczas gwałtownego hamowania. Jest oznaczony różnymi skrótami - BA, BAS, EBA, AFU.

Ten system jest dwojakiego rodzaju. W pierwszej wersji nie wykorzystuje ABS, a istotą pracy BA jest to, że monitoruje prędkość ruchu tłoczyska cylindra hamulcowego. A kiedy wykryje jego szybki ruch, co ma miejsce, gdy kierowca „wciska” hamulce w sytuacji awaryjnej, BA uruchamia elektromagnetyczny napęd drążka, wzmacniając go i zapewniając maksymalny wysiłek.

W drugim wariancie BAS współpracuje z ABS. Tutaj wszystko działa zgodnie z zasadą opisaną powyżej, ale wykonanie jest nieco inne. Po wykryciu hamowania awaryjnego wysyła sygnał do siłownika ABS, który wytwarza maksymalne ciśnienie w przewodach hamulcowych.

ESP

System stabilizacji kursu ma na celu ustabilizowanie zachowania samochodu i utrzymanie kierunku jazdy w sytuacjach awaryjnych. W przypadku różnych producentów samochodów jest określany jako ESP, ESC, DSC, VSA i inne.

W rzeczywistości ESP to kompleks obejmujący ABS, BA, ASR, a także elektroniczną blokadę mechanizmu różnicowego. Ponadto do pracy wykorzystuje systemy sterowania elektrownią i automatyczną skrzynią biegów, w niektórych przypadkach także czujniki kąta obrotu kół i kierownicy.

Wspólnie stale oceniają zachowanie samochodu, działania kierowcy, aw przypadku wykrycia odchyleń od parametrów uważanych za normalne, dokonują niezbędnych korekt trybu pracy silnika, skrzyni biegów i układów hamulcowych .

PDS

System unikania kolizji z pieszymi monitoruje obszar przed samochodem i po wykryciu pieszych automatycznie uruchamia hamulce, spowalniając samochód. Dla producentów samochodów jest to określane jako PDS, APDS, Eyesight.

PDS jest stosunkowo nowy i nie jest używany przez wszystkich producentów. Kamery lub radary są używane do obsługi PDS, a BAS działa jako siłownik.

EDS

Elektroniczna blokada mechanizmu różnicowego działa w oparciu o ABS. Jego zadaniem jest zapobieganie poślizgom i zwiększanie drożności poprzez redystrybucję momentu obrotowego na koła napędowe.

Należy pamiętać, że EDS działa na tej samej zasadzie co BAS, to znaczy wykorzystuje czujniki do rejestrowania prędkości obrotowej kół napędowych i w przypadku wykrycia zwiększonej prędkości obrotowej na jednym z nich uruchamia mechanizm hamulca.

Systemy asystentów

Powyżej opisano tylko główne systemy, ale bezpieczeństwo czynne samochodu obejmuje szereg pomocniczych, tak zwanych „asystentów”. Ich liczba jest również spora, a wśród nich znajdują się takie systemy jak:

• Parkowanie (czujniki parkowania ułatwiają zaparkowanie samochodu na ograniczonej przestrzeni);
• Widok dookoła (kamery zainstalowane na całym obwodzie pozwalają kontrolować „martwe” strefy);
• Tempomat (pozwala samochodowi na utrzymanie zadanej prędkości, bez udziału kierowcy);
• Kierowanie awaryjne (pozwala samochodowi na automatyczne uniknięcie kolizji z przeszkodą);
• Pomoc w poruszaniu się po pasie (zapewnia ruch samochodu wyłącznie na danym pasie);
• Asystent zmiany pasa ruchu (kontroluje martwe punkty i podczas zmiany pasa sygnalizuje ewentualną przeszkodę);
• Noktowizor (pozwala kontrolować przestrzeń wokół samochodu w ciemności);
• Rozpoznawanie znaków drogowych (rozpoznaje znaki i informuje o nich kierowcę);
• Kontrola zmęczenia kierowcy (w przypadku wykrycia oznak zmęczenia kierowcy sygnalizuje potrzebę odpoczynku);
• Asysta na początku ruchu ze zjazdu i pod górę (pomaga rozpocząć ruch bez użycia hamulców lub hamulca ręcznego).

To główni asystenci. Ale projektanci stale je ulepszają i tworzą nowe, zwiększając całkowitą liczbę systemów samochodowych, które zapewniają bezpieczeństwo podczas jazdy.

Wniosek

W dzisiejszym przemyśle motoryzacyjnym bezpieczeństwo czynne odgrywa znaczącą rolę w utrzymaniu zdrowia ludzi w samochodzie i poza nim, a także eliminuje wiele sytuacji, które wcześniej prowadziłyby do uszkodzenia samochodu. Dlatego nie lekceważ ich znaczenia i zaniedbuj obecność takich asystentów w konfiguracji.

Ale co najważniejsze, przede wszystkim wszystko zależy od kierowcy, musi on upewnić się, że wszyscy używają pasów bezpieczeństwa i rozsądnie zrozumieć, z jaką prędkością należy w tej chwili jechać. Nie podejmuj niepotrzebnego ryzyka, gdy nie musisz!

Myślę, że nikt nie będzie miał wątpliwości, że samochód stanowi wielkie zagrożenie dla innych i użytkowników dróg. A ponieważ nie jest jeszcze możliwe całkowite uniknięcie wypadków drogowych, samochód jest ulepszany w kierunku zmniejszenia prawdopodobieństwa wypadku i zminimalizowania jego skutków. Sprzyja temu zaostrzanie wymagań bezpieczeństwa pojazdów przez organizacje zajmujące się analizami i eksperymentami praktycznymi (testy zderzeniowe). I takie działania dają swoje pozytywne „owoce”. Z roku na rok samochód staje się coraz bezpieczniejszy – zarówno dla osób w nim przebywających, jak i dla pieszych. Aby zrozumieć składowe pojęcia „bezpieczeństwo samochodu”, najpierw podzielimy je na dwie części – bezpieczeństwo AKTYWNE i PASYWNE.

BEZPIECZEŃSTWO AKTYWNE

Co to jest AKTYWNE BEZPIECZEŃSTWO POJAZDU?
Z naukowego punktu widzenia jest to zestaw właściwości konstrukcyjnych i eksploatacyjnych samochodu mający na celu zapobieganie wypadkom drogowym i eliminację przesłanek ich wystąpienia związanych z cechami konstrukcyjnymi samochodu.
Mówiąc prościej, są to systemy samochodowe, które pomagają zapobiegać wypadkom.
Poniżej - więcej szczegółów na temat parametrów i systemów samochodu, które mają wpływ na jego bezpieczeństwo czynne.

1. NIEZAWODNOŚĆ

Bezawaryjna praca podzespołów, zespołów i układów pojazdu jest czynnikiem decydującym o bezpieczeństwie czynnym. Szczególnie wysokie wymagania stawia się niezawodności elementów związanych z realizacją manewru - układu hamulcowego, kierowniczego, zawieszenia, silnika, skrzyni biegów i tak dalej. Zwiększenie niezawodności osiąga się poprzez doskonalenie konstrukcji, stosowanie nowych technologii i materiałów.

2. UKŁAD POJAZDU

Układ samochodów jest trzech rodzajów:
A) Silnik przedni- układ samochodu, w którym silnik znajduje się przed przedziałem pasażerskim. Jest to najbardziej powszechne i ma dwie opcje: napęd na tylne koła (klasyczny) I Napęd na przednie koła. Ostatni skład – przedni silnik z napędem na przednie koła- jest obecnie szeroko stosowany ze względu na szereg zalet w porównaniu z napędem na tylne koła:
- lepsza stabilność i kontrola podczas jazdy z dużą prędkością, szczególnie na mokrych i śliskich nawierzchniach;
- zapewnienie niezbędnego obciążenia kół napędowych;
- niższy poziom hałasu, czemu sprzyja brak wału kardana.
Jednocześnie pojazdy z napędem na przednie koła mają szereg wad:
- przy pełnym obciążeniu zmniejsza się przyspieszenie na wzniesieniu i na mokrej nawierzchni;
- w momencie hamowania zbyt nierównomierny rozkład masy pomiędzy osie (70% -75% masy pojazdu spada na koła przedniej osi) i odpowiednio siły hamowania (patrz Właściwości hamowania);
- opony przednich kół kierowanych są odpowiednio bardziej obciążone, bardziej podatne na zużycie;
- napęd na przednie koła wymaga zastosowania skomplikowanych wąskich przegubów - przeguby homokinetyczne (przeguby homokinetyczne)
- połączenie jednostki napędowej (silnika i skrzyni biegów) z przekładnią główną utrudnia dostęp do poszczególnych elementów.

b) Układ z centralny lokalizacja silnika - silnik znajduje się między przednią a tylną osią, w przypadku samochodów jest to dość rzadkie. Pozwala uzyskać najbardziej przestronne wnętrze dla danej wielkości i dobre rozmieszczenie wzdłuż osi.

V) silnik z tyłu- silnik znajduje się za przedziałem pasażerskim. Ten układ był powszechny w małych samochodach. Przenosząc moment obrotowy na tylne koła, umożliwiło to uzyskanie niedrogiego zespołu napędowego i rozłożenie takiego obciążenia na osie, w których tylne koła stanowiły około 60% masy. Miało to pozytywny wpływ na zdolność samochodu do jazdy w terenie, ale negatywnie na jego stabilność i sterowność, zwłaszcza przy dużych prędkościach. Samochody z tym układem obecnie praktycznie nie są produkowane.

3. WŁAŚCIWOŚCI HAMOWANIA

Zdolność zapobiegania wypadkom najczęściej wiąże się z intensywnym hamowaniem, dlatego konieczne jest, aby właściwości hamowania samochodu zapewniały jego efektywne wyhamowanie we wszystkich sytuacjach drogowych.
Aby warunek ten był spełniony, siła wytwarzana przez mechanizm hamulcowy nie może przekraczać siły pociągowej, która zależy od obciążenia koła i stanu nawierzchni drogi. W przeciwnym razie koło zablokuje się (przestanie się obracać) i zacznie się ślizgać, co może doprowadzić (zwłaszcza w przypadku zablokowania kilku kół) do poślizgu samochodu i znacznego wydłużenia drogi hamowania. Aby zapobiec blokowaniu, siły wytwarzane przez mechanizmy hamulcowe muszą być proporcjonalne do obciążenia koła. Realizuje się to poprzez zastosowanie wydajniejszych hamulców tarczowych.
Nowoczesne samochody wykorzystują układ przeciwblokujący (ABS), który reguluje siłę hamowania każdego koła i zapobiega ich poślizgowi.
Zimą i latem stan nawierzchni drogowej jest inny, dlatego dla najlepszego wykorzystania właściwości hamowania konieczne jest stosowanie opon dostosowanych do pory roku.

4. WŁAŚCIWOŚCI TRAKCYJNE

Właściwości trakcyjne (dynamika trakcji) samochodu decydują o jego zdolności do intensywnego zwiększania prędkości. Pewność kierowcy podczas wyprzedzania, mijania skrzyżowań w dużej mierze zależy od tych właściwości. Dynamika trakcji jest szczególnie ważna w sytuacjach awaryjnych, gdy na hamowanie jest już za późno, trudne warunki nie pozwalają na manewrowanie, a wypadków można uniknąć tylko wyprzedzając zdarzenia.
Podobnie jak w przypadku sił hamowania, siła pociągowa działająca na koło nie powinna być większa niż siła pociągowa, w przeciwnym razie koło zacznie się ślizgać. Zapobiega temu system kontroli trakcji (PBS). Kiedy samochód przyspiesza, spowalnia koło, którego prędkość obrotowa jest większa niż innych, iw razie potrzeby zmniejsza moc wytwarzaną przez silnik.

5. STABILNOŚĆ POJAZDU

Stabilność - zdolność samochodu do poruszania się po zadanej trajektorii, przeciwstawiając się siłom powodującym poślizg i dachowanie w różnych warunkach drogowych przy dużych prędkościach.
Istnieją następujące rodzaje trwałości:
- poprzeczny podczas ruchu prostoliniowego (stabilność kursu).
Jego naruszenie objawia się odchyleniem (zmianą kierunku) samochodu na drodze i może być spowodowane działaniem bocznej siły wiatru, różnymi wartościami przyczepności lub sił hamowania na kołach lewej lub prawej boku, ich ześlizgiwaniu się lub przesuwaniu. duży luz w układzie kierowniczym, nieprawidłowe ustawienie kół itp.;
- poprzeczny podczas ruchu krzywoliniowego.
Jego naruszenie prowadzi do poślizgu lub przewrócenia się pod działaniem siły odśrodkowej. Zwiększenie położenia środka masy samochodu szczególnie pogarsza stabilność (na przykład duża masa ładunku na wyjmowanym bagażniku dachowym);
- wzdłużny.
Jego naruszenie objawia się poślizgiem kół napędowych podczas pokonywania długich oblodzonych lub zaśnieżonych zboczy i cofaniem się samochodu. Dotyczy to zwłaszcza pociągów drogowych.

6. ZDOLNOŚĆ DO JAZDY POJAZDU

Manipulacja - zdolność samochodu do poruszania się w kierunku wyznaczonym przez kierowcę.
Jedną z cech prowadzenia jest podsterowność - zdolność samochodu do zmiany kierunku, gdy kierownica jest nieruchoma. W zależności od zmiany promienia skrętu pod wpływem sił bocznych (siła odśrodkowa na zakręcie, siła wiatru itp.) podsterowność może być:
- niewystarczający- samochód zwiększa promień skrętu;
- neutralny- promień skrętu nie zmienia się;
- nadmiar- promień skrętu jest zmniejszony.

Rozróżnij podsterowność opony i przechyłu.

Sterowanie oponami

Kierowność opon związana jest z właściwością opon do poruszania się pod kątem do zadanego kierunku podczas poślizgu bocznego (przemieszczenia powierzchni styku z jezdnią względem płaszczyzny obrotu koła). Jeśli zamontujesz opony innego modelu, podsterowność może ulec zmianie, a samochód będzie się inaczej zachowywał podczas pokonywania zakrętów podczas jazdy z dużą prędkością. Ponadto wielkość poślizgu bocznego zależy od ciśnienia w oponach, które musi odpowiadać wartości podanej w instrukcji obsługi pojazdu.

Sterowanie rolkowe

Nadsterowność przechyłu wynika z faktu, że przy przechylaniu (przechylaniu) nadwozia koła zmieniają swoje położenie względem drogi i samochodu (w zależności od rodzaju zawieszenia). Na przykład, jeśli zawieszenie jest dwuwahaczowe, koła pochylają się w kierunku przechyłu, zwiększając poślizg.

7. INFORMACJA

Informacyjność - właściwość samochodu polegająca na dostarczaniu niezbędnych informacji kierowcy i innym użytkownikom dróg. Niewystarczające informacje z innych pojazdów na drodze o stanie nawierzchni itp. często powoduje wypadki. Zawartość informacyjna samochodu jest podzielona na wewnętrzną, zewnętrzną i dodatkową.

Wewnętrzny zapewnia kierowcy możliwość dostrzeżenia informacji niezbędnych do prowadzenia samochodu.
To zależy od następujących czynników:
- Widoczność powinien umożliwiać kierowcy otrzymywanie wszystkich niezbędnych informacji o sytuacji na drodze w odpowiednim czasie i bez zakłóceń. Wadliwe lub nieefektywnie działające spryskiwacze, układy przedniej szyby i ogrzewania, wycieraczki przedniej szyby, brak regularnych lusterek wstecznych znacznie pogarszają widoczność w określonych warunkach drogowych.
- Pozycja tablicy rozdzielczej, przyciski i klawisze sterujące, dźwignia zmiany biegów itp. powinien zapewniać kierowcy minimalną ilość czasu na kontrolę wskazań, działania na przełącznikach itp.

Informatywność zewnętrzna- dostarczanie innym użytkownikom drogi informacji z samochodu, które są niezbędne do prawidłowej interakcji z nimi. Zawiera zewnętrzną sygnalizację świetlną, sygnał dźwiękowy, wymiary, kształt i kolor nadwozia. Treść informacyjna samochodów osobowych zależy od kontrastu ich koloru w stosunku do nawierzchni drogi. Według statystyk samochody pomalowane na czarno, zielono, szaro i niebiesko są dwukrotnie bardziej narażone na wypadek ze względu na trudność w ich rozróżnieniu w warunkach słabej widoczności iw nocy. Wadliwe kierunkowskazy, światła hamowania, światła postojowe nie pozwolą innym użytkownikom drogi na czas rozpoznać zamiarów kierowcy i podjąć właściwą decyzję.

Dodatkowa treść informacyjna- właściwość samochodu pozwalająca na jego eksploatację w warunkach ograniczonej widoczności: w nocy, we mgle itp. Zależy to od charakterystyki urządzeń systemu oświetlenia i innych urządzeń (na przykład świateł przeciwmgielnych), które poprawiają postrzeganie przez kierowcę informacji o sytuacji na drodze.

8. KOMFORT

Komfort samochodu określa czas, w którym kierowca jest w stanie prowadzić samochód bez zmęczenia. Zwiększenie komfortu ułatwia zastosowanie automatycznej skrzyni biegów, regulatorów prędkości (tempomat) itp. Obecnie pojazdy wyposażone są w adaptacyjny tempomat. Nie tylko automatycznie utrzymuje prędkość na zadanym poziomie, ale także w razie potrzeby zmniejsza ją aż do całkowitego zatrzymania samochodu.

BEZPIECZEŃSTWO PASYWNE

Bezpieczeństwo bierne samochodu musi zapewniać przeżycie i minimalizację liczby obrażeń pasażerów samochodu biorącego udział w wypadku drogowym.
W ostatnich latach bezpieczeństwo bierne samochodów stało się jednym z najważniejszych elementów z punktu widzenia producentów. W badanie tego tematu i jego rozwój inwestuje się ogromne pieniądze, i to nie tylko dlatego, że firmy dbają o zdrowie klientów, ale dlatego, że bezpieczeństwo jest dźwignią sprzedaży. Firmy uwielbiają sprzedawać.
Postaram się wyjaśnić kilka definicji kryjących się pod szeroką definicją „bezpieczeństwa biernego”.
Dzieli się na zewnętrzne i wewnętrzne.

Zewnętrzny osiągnięto poprzez wyeliminowanie ostrych narożników, wystających uchwytów itp. na zewnętrznej powierzchni korpusu. Dzięki temu wszystko jest jasne i dość proste.
Aby wyrównać wewnętrzny bezpieczeństwo wykorzystują wiele różnych rozwiązań konstrukcyjnych:

1. STRUKTURA NADWOZIA lub „KRATKA BEZPIECZEŃSTWA”

Zapewnia akceptowalne obciążenia ludzkiego ciała od gwałtownego hamowania w razie wypadku i oszczędza miejsce w kabinie pasażerskiej po deformacji ciała.
W przypadku poważnego wypadku istnieje ryzyko, że silnik i inne podzespoły mogą dostać się do kabiny kierowcy. Dlatego kabina otoczona jest specjalną „siatką bezpieczeństwa”, która stanowi absolutną ochronę w takich przypadkach. Takie same żebra i listwy usztywniające znajdują się w drzwiach samochodu (w przypadku zderzeń bocznych).
Obejmuje to również obszary spłaty energii.
Podczas poważnego wypadku następuje gwałtowne i nieoczekiwane hamowanie, aż do całkowitego zatrzymania samochodu. Proces ten powoduje ogromne przeciążenia ciał pasażerów, które mogą być śmiertelne. Wynika z tego, że konieczne jest znalezienie sposobu na „spowolnienie” opóźnienia w celu zmniejszenia obciążenia organizmu człowieka. Jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu jest zaprojektowanie obszarów zniszczenia, które tłumią energię zderzenia w przedniej i tylnej części nadwozia. Zniszczenie samochodu będzie poważniejsze, ale pasażerowie pozostaną nietknięci (i porównuje się to do starych „gruboskórych” samochodów, kiedy samochód wysiadł z „lekkim przerażeniem”, ale pasażerowie odnieśli poważne obrażenia) .

2. PASY BEZPIECZEŃSTWA

Tak dobrze nam znany system pasów bezpieczeństwa to bez wątpienia najskuteczniejszy sposób zabezpieczenia człowieka podczas wypadku. Po wielu latach, podczas których system pozostawał niezmieniony, w ostatnich latach nastąpiły istotne zmiany, które zwiększyły bezpieczeństwo pasażerów. W ten sposób system napinaczy pasów w razie wypadku przyciąga ciało ludzkie do tyłu siedzenia, zapobiegając w ten sposób przesunięciu się ciała do przodu lub ześlizgnięciu się pod pasem. Skuteczność systemu polega na tym, że pas jest napięty, a nie osłabiony przez zastosowanie różnego rodzaju spinaczy i spinaczy do bielizny, które praktycznie niwelują działanie napinacza. Dodatkowym elementem pasów bezpieczeństwa z napinaczami jest system ograniczania maksymalnego obciążenia ciała. Po uruchomieniu pas lekko się poluzuje, zmniejszając w ten sposób obciążenie ciała.

3. NADMUCHANE PODUSZKI POWIETRZNE(poduszka powietrzna)

Jednym z najpowszechniejszych i najskuteczniejszych systemów bezpieczeństwa we współczesnych samochodach (po pasach bezpieczeństwa) są poduszki powietrzne. Zaczęły być szeroko stosowane już pod koniec lat 70., ale dopiero dekadę później naprawdę zajęły należne im miejsce w systemach bezpieczeństwa samochodów większości producentów.
Znajdują się one nie tylko przed kierowcą, ale także przed pasażerem z przodu, a także z boków (w drzwiach, słupkach itp.). Niektóre modele samochodów mają swoje wymuszone wyłączenie ze względu na fakt, że osoby z problemami z sercem i dzieci mogą nie być w stanie wytrzymać ich fałszywego działania.

4. SIEDZENIA Z ZAGŁÓWKAMI

Myślę, że nikt nie będzie miał wątpliwości Rolą zagłówka jest zapobieganie gwałtownemu ruchowi głowy podczas wypadku. Dlatego należy wyregulować wysokość zagłówka i jego położenie w prawidłowej pozycji. Nowoczesne zagłówki mają dwa stopnie regulacji, aby zapobiec urazom kręgów szyjnych podczas ruchu „nachodzenia na siebie”, tak charakterystycznego dla zderzeń tylnych.

5. BEZPIECZEŃSTWO DZIECI

Dziś nie trzeba już głowić się nad dopasowaniem fotelika do oryginalnych pasów bezpieczeństwa. Coraz powszechniejsze urządzenie Isofix umożliwia wpięcie fotelika bezpośrednio do punktów mocowania przygotowanych wcześniej w samochodzie, bez użycia pasów bezpieczeństwa. Konieczne jest jedynie sprawdzenie, czy samochód i fotelik dziecięcy są dopasowane do punktów mocowania. Isofix.

Dobrego dnia wszystkim dobrym ludziom. Dzisiaj w artykule szczegółowo omówimy nowoczesne systemy bezpieczeństwa samochodu. Pytanie dotyczy wszystkich, bez wyjątku, kierowców i pasażerów.

Duże prędkości, manewrowanie, wyprzedzanie pomnożone przez nieuwagę i brawurę stanowią poważne zagrożenie dla innych użytkowników dróg. Według danych Centrum Pulitzera w 2015 r. w wypadkach samochodowych zginęło 1 mln 240 tys. osób.

Za suchymi postaciami kryją się ludzkie losy i tragedie wielu rodzin, które nie czekały na powrót ojców, matek, braci, sióstr, żon i mężów.

Na przykład w Federacji Rosyjskiej na 100 000 osób przypada 18,9 zgonów. Samochody odpowiadają za 57,3% wypadków śmiertelnych.

Na drogach Ukrainy zarejestrowano 13,5 zgonów na 100 tys. osób. Samochody odpowiadają za 40,3% ogólnej liczby wypadków śmiertelnych.

Na Białorusi zarejestrowano 13,7 zgonów na 100 tys. mieszkańców, z czego 49,2% w samochodach.

Eksperci ds. bezpieczeństwa ruchu drogowego ponuro przewidują, że do 2030 roku liczba ofiar śmiertelnych na drogach na świecie wzrośnie do 3,6 miliona. W rzeczywistości za 14 lat umrze 3 razy więcej ludzi niż obecnie.

Nowoczesne systemy bezpieczeństwa samochodów są tworzone i mają na celu ratowanie życia i zdrowia kierowcy oraz pasażerów pojazdu, nawet w przypadku poważnego wypadku drogowego.

W artykule omówimy szczegółowo nowoczesne systemy bezpieczeństwa czynnego i biernego samochody. Postaramy się udzielić odpowiedzi na interesujące czytelników pytania.

Głównym zadaniem pasywnych systemów bezpieczeństwa pojazdu jest zmniejszenie dotkliwości skutków wypadku (zderzenia lub dachowania) dla zdrowia ludzi w przypadku wystąpienia wypadku.

Praca systemów pasywnych rozpoczyna się w momencie wystąpienia wypadku i trwa do całkowitego unieruchomienia pojazdu. Kierowca nie może już wpływać na prędkość, charakter ruchu ani wykonywać manewru, aby uniknąć wypadku.

1. Pas bezpieczeństwa

Jeden z głównych elementów nowoczesnego systemu zabezpieczenia samochodu. Uważany za prosty i skuteczny. W czasie wypadku ciało kierowcy i pasażerów jest mocno trzymane i unieruchomione w stanie stacjonarnym.

Nowoczesne samochody wymagają pasów bezpieczeństwa. Wykonane z odpornego na rozdarcie materiału. Wiele samochodów jest wyposażonych w irytujący dzwonek przypominający o zapięciu pasów bezpieczeństwa.

2. Poduszka powietrzna

Jeden z głównych elementów systemu bezpieczeństwa biernego. Jest to wytrzymała torba materiałowa, kształtem przypominająca poduszkę, która w momencie zderzenia samochodu zostaje wypełniona gazem.

Zapobiegaj uszkodzeniom głowy i twarzy osoby na twardych częściach kabiny. Nowoczesne samochody mogą mieć od 4 do 8 poduszek powietrznych.

3. Zagłówek

Montowany na górze fotelika samochodowego. Można go regulować na wysokość i kąt. Służy do mocowania kręgosłupa szyjnego. Chroni go przed uszkodzeniem w niektórych typach wypadków.

4.Zderzak

Zderzaki tylne i przednie wykonane są z wytrzymałego tworzywa sztucznego z efektem sprężystości. Sprawdzony w przypadku drobnych wypadków drogowych.

Przyjmij uderzenie i zapobiegnij uszkodzeniu metalowych elementów karoserii. Podczas wypadku przy dużej prędkości w pewnym stopniu pochłaniają energię uderzenia.

5. Szkło potrójne

Szyba samochodowa o specjalnej konstrukcji, która chroni narażone obszary skóry i oczu człowieka przed uszkodzeniem w wyniku ich mechanicznego zniszczenia.

Naruszenie integralności szkła nie prowadzi do pojawienia się ostrych i tnących fragmentów, które mogą spowodować poważne uszkodzenia.

Na powierzchni szkła pojawia się wiele małych pęknięć, reprezentowanych przez ogromną liczbę małych fragmentów, które nie są w stanie wyrządzić szkody.

6.Sanie do silnika

Silnik nowoczesnego samochodu jest montowany na specjalnym zawieszeniu dźwigniowym. W momencie zderzenia, a zwłaszcza czołowego, silnik nie trafia do nóg kierowcy, lecz przesuwa się w dół po ślizgach prowadzących pod dnem.

7. Foteliki samochodowe dla dzieci

Chroń dziecko w przypadku zderzenia lub dachowania pojazdu przed poważnymi obrażeniami lub uszkodzeniami. Bezpiecznie zamocuj go na krześle, które z kolei jest przytrzymywane przez pasy bezpieczeństwa.

Nowoczesne aktywne systemy bezpieczeństwa samochodu

Aktywne systemy bezpieczeństwa samochodu mają na celu zapobieganie wypadkom i zapobieganie wypadkom. Elektroniczna jednostka sterująca pojazdu odpowiada za monitorowanie aktywnych systemów bezpieczeństwa w czasie rzeczywistym.

Należy pamiętać, że nie należy całkowicie polegać na systemach bezpieczeństwa czynnego, ponieważ nie zastąpią one kierowcy. Uważność i opanowanie za kierownicą to gwarancja bezpiecznej jazdy.

1. Układ przeciwblokujący lub ABS

Koła pojazdu mogą się zablokować podczas gwałtownego hamowania i dużych prędkości. Sterowalność zmierza do zera, a prawdopodobieństwo wypadku gwałtownie wzrasta.

Układ przeciwblokujący w sposób wymuszony odblokowuje koła i przywraca kontrolę nad maszyną. Charakterystycznym objawem działania ABS jest bicie pedału hamulca. Aby poprawić skuteczność układu przeciwblokującego, podczas hamowania należy wciskać pedał hamulca z maksymalną siłą.

2. System antypoślizgowy lub ASC

System zapobiega poślizgom i ułatwia pokonywanie wzniesień na śliskich nawierzchniach.

3. System stabilizacji kursu czyli ESP

System ma na celu zapewnienie stabilności samochodu podczas jazdy po drodze. Wydajny i niezawodny w działaniu.

4. Układ dystrybucji siły hamowania lub EBD

Pozwala zapobiec poślizgowi samochodu podczas hamowania dzięki równomiernemu rozłożeniu siły hamowania między przednimi i tylnymi kołami.

5. Blokada mechanizmu różnicowego

Mechanizm różnicowy przenosi moment obrotowy ze skrzyni biegów na koła napędowe. Blokada pozwala na równomierne przenoszenie mocy nawet w przypadku braku przyczepności jednego z kół napędowych.

Wyślij swoją dobrą pracę w bazie wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy korzystają z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Wam bardzo wdzięczni.

Wysłany dnia http://www.allbest.ru/

MINISTERSTWO EDUKACJI I NAUKI REPUBLIKI KAZACHSTANU

UNIWERSYTET KOKSHETAU NAZWANY IMIENIEM ABAYA MYRZAKHMETOWA

PRACA DYPLOMOWA

specjalność 5B090100 - "ORGANIZACJA TRANSPORTU, RUCH I PROWADZENIE TRANSPORTU"

ZWIĘKSZENIE BEZPIECZEŃSTWA BIERNEGO POJAZDU POPRZEZ ULEPSZENIE ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH

Alpysbaev Temirlan Mukhamedrashidovich

Kokszetau, 2016

Wstęp

2.3.1 Pas bezpieczeństwa

2.3.2 Ciało

2.3.3 Zaciski bezpieczeństwa

2.3.4 Poduszki powietrzne

2.3.5 Zagłówki

2.3.6 Ograniczniki napięcia pasów bezpieczeństwa

2.3.7 Napinacz pasa bezpieczeństwa typu zębatkowego

2.3.8 Bezpieczna przekładnia kierownicza

2.3.9 Wyjścia awaryjne

2.4 Fotel kierowcy

3. Bezpieczeństwo środowiskowe pojazdu

4. Efektywność ekonomiczna urządzeń bezpieczeństwa biernego

4.1 Ergonomiczna wydajność

4.2 Opłacalność modernizacji pojazdów

Wniosek

Spis wykorzystanej literatury

Wstęp

Trafność tematu badań. Bezpieczeństwo pojazdu obejmuje zespół właściwości konstrukcyjnych i eksploatacyjnych, które zmniejszają prawdopodobieństwo wystąpienia wypadków drogowych, dotkliwość ich skutków oraz negatywny wpływ na środowisko.

Bezpieczeństwo ruchu drogowego w dużym stopniu zależy od konstrukcji pojazdu, ergonomii miejsca pracy kierowcy, co może wpływać na poziom jego zmęczenia i ogólnie na stan zdrowia. Z badań wynika, że ​​praktycznie nie zwraca się uwagi na ten czynnik podczas badania wypadków drogowych (RTA). Podczas tworzenia nowych pojazdów problem ten jest uważany za jeden z najważniejszych, ale jak dotąd kraje WNP i Kazachstan, w tym, pozostają w tyle za wiodącymi firmami zagranicznymi w tej kwestii. Jednak za granicą nie stosuje się oceny wpływu czynników ergonomicznych na wydajność i stan zdrowia kierowcy.

Nowoczesny samochód ze swej natury jest urządzeniem o zwiększonym niebezpieczeństwie. Mając na uwadze społeczne znaczenie samochodu i jego potencjalne zagrożenie podczas eksploatacji, producenci wyposażają swoje samochody w środki, które przyczyniają się do jego bezpiecznej eksploatacji. Z kompleksu środków, w które wyposażony jest nowoczesny samochód, dużym zainteresowaniem cieszą się środki bezpieczeństwa biernego. Bezpieczeństwo bierne samochodu musi zapewniać przeżycie i minimalizację liczby obrażeń pasażerów samochodu biorącego udział w wypadku drogowym.

Celem pracy jest podjęcie zagadnienia zwiększenia bezpieczeństwa biernego samochodu poprzez udoskonalenie elementów jego konstrukcji.

Aby osiągnąć ten cel, rozwiązywane są następujące zadania:

Analiza parametrów zapewniających bezpieczeństwo bierne pojazdu;

Znalezienie sposobów na ulepszenie elementów konstrukcyjnych samochodu;

Uwzględnienie bezpieczeństwa środowiskowego pojazdu;

Określenie efektywności ekonomicznej urządzeń bezpieczeństwa biernego. projekt pojazdu silnikowego bezpieczeństwa biernego

Przedmiotem badań w pracy jest bezpieczeństwo bierne pojazdu.

Przedmiotem badań były elementy konstrukcyjne samochodu, które mają wpływ na bezpieczeństwo pasażerów i samochodu podczas jego ruchu i nagłego zatrzymania.

Stopień zbadania problemu: podstawowe zasady zapewnienia bezpieczeństwa ruchu drogowego i bezpieczeństwa biernego pojazdu silnikowego są od dawna powszechnie znane, co znajduje odzwierciedlenie w pracach G.V. Spiczkina, A.M. Tretyakova, B.L. Libina BL , I.A. Vengerova, A.M. Kharazova i inni.

Metody badawcze: analityczne opracowanie wyników publikacji i ankiet, analiza danych statystycznych na podstawie raportów resortów spraw wewnętrznych i Ministerstwa Transportu i Łączności, metoda zautomatyzowanego wyszukiwania w Internecie.

Naukowa nowość pracy polega na tym, że proponuje się wyposażenie pojazdu w takie elementy konstrukcyjne, które zwiększają bezpieczeństwo samochodu, kierowcy i pasażerów podczas ruchu oraz w momencie gwałtownego zatrzymania.

Praktyczną wartością pracy jest opracowanie elementów składowych systemu bezpieczeństwa biernego pojazdu, który jest niezwykle istotny dla warunków zderzenia i wywrócenia się pojazdu w momencie wzrostu ogólnego poziomu wypadków na sieci drogowej miast i na międzynarodowych autostradach.

Praktyczną podstawą do napisania pracy magisterskiej był Departament Spraw Wewnętrznych REO UDP, obwód Akmola, Kokshetau.

Struktura i objętość pracy: Praca składa się z ponad sześćdziesięciu stron tekstu noty wyjaśniającej. Wstęp, cztery części, zakończenie, bibliografia i prezentacja elektroniczna.

Wstęp określa aktualność pracy, formułuje cel i cele pracy, odzwierciedla nowość naukową i znaczenie praktyczne.

W pierwszym rozdziale dokonano analizy parametrów zapewniających bezpieczeństwo bierne pojazdu;

W drugim rozdziale zaproponowano sposoby na udoskonalenie elementów konstrukcyjnych samochodu;

Trzeci rozdział dotyczy bezpieczeństwa ekologicznego pojazdu;

W rozdziale czwartym zdefiniowano efektywność ekonomiczną urządzeń bezpieczeństwa biernego.

Podsumowując, wyciągnięto krótkie wnioski na temat wyników pracy, określono ocenę kompletności rozwiązań postawionych zadań, podano zalecenia i wstępne dane dotyczące konkretnego wykorzystania wyników pracy.

1. Analiza parametrów zapewniających bezpieczeństwo bierne pojazdu

1.1 Bezpieczeństwo pojazdu

Bezpieczeństwo pojazdu obejmuje zespół właściwości konstrukcyjnych i eksploatacyjnych, które zmniejszają prawdopodobieństwo wystąpienia wypadków drogowych, dotkliwość ich skutków oraz negatywny wpływ na środowisko.

Wyróżnia się bezpieczeństwo czynne, bierne, powypadkowe i środowiskowe pojazdu. Bezpieczeństwo czynne pojazdu odnosi się do jego właściwości zmniejszających prawdopodobieństwo wypadku drogowego. Bezpieczeństwo czynne zapewnia kilka funkcji operacyjnych, które pozwalają kierowcy pewnie prowadzić samochód, przyspieszać i hamować z wymaganą intensywnością oraz manewrować na jezdni, czego wymaga sytuacja na drodze, bez znacznego nakładu siły fizycznej. Główne z tych właściwości to: przyczepność, hamowanie, stabilność, sterowalność, zdolność do jazdy w terenie, zawartość informacji, możliwość zamieszkania.

Bezpieczeństwo bierne pojazdu rozumiane jest jako jego właściwości zmniejszające dotkliwość skutków wypadku drogowego. Rozróżnij zewnętrzne i wewnętrzne bezpieczeństwo bierne samochodu. Głównym wymogiem zewnętrznego bezpieczeństwa biernego jest zapewnienie takiego konstruktywnego działania zewnętrznych powierzchni i elementów samochodu, w którym prawdopodobieństwo zranienia człowieka przez te elementy w razie wypadku drogowego byłoby minimalne.

Jak wiadomo znaczna liczba wypadków związana jest z kolizjami i kolizjami ze stałą przeszkodą. W tym zakresie jednym z wymogów zewnętrznego bezpieczeństwa biernego samochodów jest ochrona kierowców i pasażerów przed obrażeniami, a także samego samochodu przed uszkodzeniem za pomocą zewnętrznych elementów konstrukcyjnych.

Przykładem elementu bezpieczeństwa biernego może być zderzak bezpieczeństwa, którego zadaniem jest złagodzenie uderzenia samochodu o przeszkody przy niskich prędkościach (np. podczas manewrowania na parkingu). Granica wytrzymałości na przeciążenia dla człowieka wynosi 50-60 g (g to przyspieszenie swobodnego spadania). Granicą wytrzymałości dla nieosłoniętego ciała jest ilość energii odbieranej bezpośrednio przez organizm, odpowiadająca prędkości około 15 km/h. Przy 50 km / h energia przekracza dopuszczalną około 10 razy. Dlatego zadaniem jest zmniejszenie przyspieszenia ciała ludzkiego w zderzeniu na skutek długotrwałego odkształcenia przodu karoserii, w którym pochłonięta byłaby jak największa ilość energii.

Uwaga - 3

Rysunek 1. - Struktura bezpieczeństwa pojazdu

Oznacza to, że im większe odkształcenie samochodu i im dłużej to trwa, tym mniejszego przeciążenia doświadcza kierowca podczas zderzenia z przeszkodą. Zewnętrzne bezpieczeństwo bierne obejmuje elementy dekoracyjne nadwozia, klamki, lusterka i inne części mocowane do karoserii. W nowoczesnych samochodach coraz częściej stosuje się klamki wpuszczane, które nie powodują obrażeń pieszych w razie wypadku drogowego. Nie zastosowano wystających emblematów producentów z przodu samochodu. Istnieją dwa główne wymagania dotyczące wewnętrznego bezpieczeństwa biernego samochodu:

Stworzenie warunków, w których człowiek mógłby bezpiecznie wytrzymać każde przeciążenie;

Wykluczenie traumatycznych elementów wewnątrz ciała (kabina).

Kierowca i pasażerowie w zderzeniu po chwilowym zatrzymaniu samochodu nadal poruszają się, utrzymując prędkość, jaką samochód miał przed zderzeniem. To właśnie w tym czasie najczęściej dochodzi do urazów w wyniku uderzenia głową o przednią szybę, klatką piersiową o kierownicę i kolumnę kierownicy oraz kolanami o dolną krawędź deski rozdzielczej.

Z analizy wypadków drogowych wynika, że ​​zdecydowana większość zabitych znajdowała się na przednim siedzeniu. Dlatego przy opracowywaniu środków bezpieczeństwa biernego zwraca się przede wszystkim uwagę na zapewnienie bezpieczeństwa kierowcy i pasażera na przednim siedzeniu. Konstrukcja i sztywność karoserii są wykonane w taki sposób, aby przednia i tylna część karoserii odkształcały się podczas zderzeń, a odkształcenie przedziału pasażerskiego (kabiny) było jak najmniejsze, aby zachować strefę podtrzymywania życia , czyli minimalną wymaganą przestrzeń, w obrębie której wykluczone jest wciśnięcie ciała ludzkiego do wnętrza ciała.

Ponadto należy przewidzieć następujące środki zmniejszające dotkliwość skutków zderzenia: - konieczność poruszenia kierownicą i kolumną kierownicy oraz pochłonięcia energii uderzenia, a także równomiernego rozłożenia uderzenia na powierzchni ciała kierowcy klatka piersiowa; - wykluczenie możliwości rzucenia lub wypadnięcia pasażerów i kierowcy (niezawodność zamków drzwi); - dostępność indywidualnych środków ochronnych i przytrzymujących dla wszystkich pasażerów i kierowcy (pasy bezpieczeństwa, zagłówki, poduszki powietrzne); - brak traumatycznych elementów przed pasażerami i kierowcą; - wyposażenie ciała w okulary ochronne. Skuteczność stosowania pasów bezpieczeństwa w połączeniu z innymi czynnościami potwierdzają dane statystyczne. Tym samym stosowanie pasów zmniejsza liczbę urazów o 60 - 75% oraz zmniejsza ich ciężkość.

Jednym ze skutecznych sposobów rozwiązania problemu ograniczenia ruchu kierowcy i pasażerów podczas zderzenia jest zastosowanie poduszek pneumatycznych, które w momencie zderzenia samochodu z przeszkodą napełniają się sprężonym gazem w czasie 0,03 - 0,04 s, pochłaniają wpływ kierowcy i pasażerów, a tym samym zmniejszyć dotkliwość obrażeń.

1.2 Biomechanika głównych rodzajów wypadków

W trakcie najpoważniejszych wypadków (zderzenia, zderzenia ze stałą przeszkodą, wywrócenie) karoseria najpierw ulega deformacji, następuje pierwotne zderzenie. Jednocześnie energia kinetyczna samochodu jest wydawana na pękanie i deformację części. Osoba w samochodzie nadal porusza się na zasadzie bezwładności z tą samą prędkością. Siły utrzymujące ciało człowieka (wysiłki mięśni kończyn, tarcie o powierzchnię siedziska) są niewielkie w porównaniu z obciążeniami bezwładnościowymi i nie mogą uniemożliwić ruchu. 8

Kiedy osoba zetknie się z częściami samochodu - kierownicą, tablicą przyrządów, przednią szybą itp., następuje uderzenie wtórne. Parametry uderzenia wtórnego zależą od prędkości i opóźnienia samochodu, ruchu ciała człowieka, kształtu i właściwości mechanicznych części, w które uderza. Przy dużych prędkościach pojazdu możliwe jest również zderzenie trzeciorzędne, tj. wpływ narządów wewnętrznych człowieka (np. masa mózgu, wątroba, serce) na twarde części szkieletu.

W 1994 roku wielki kierowca Formuły 1, Ayrton Senna, rozbił się w Imoli. Przebywając w wytrzymałym monocoque, nie odniósł zagrażających życiu obrażeń „zewnętrznych”, ale zmarł w wyniku licznych urazów narządów wewnętrznych i mózgu spowodowanych przeciążeniem. Monokok pozostał praktycznie nienaruszony, pilot zginął przez niemal natychmiastowe wyhamowanie od prędkości 300 km/h do zera. Przy prędkościach typowych dla naszych dróg większość obrażeń u kierowców i pasażerów powstaje podczas wtórnego zderzenia.

Największe znaczenie dla wewnętrznego bezpieczeństwa biernego mają zderzenia pojazdów i ich zderzenia z przeszkodą stałą, a dla zewnętrznych zderzenia z pieszymi.

Według statystyk najniebezpieczniejszym miejscem w aucie jest prawy przedni, bo instynktownie, w ostatniej chwili, kierowca wciąż odbiera sobie cios, a pasażer, który nie zapiął pasa, otrzymuje najpoważniejsze obrażenia ciała. Na drugim miejscu jest siedzenie kierowcy. Na trzecim - z tyłu po prawej stronie. A najbezpieczniejsze miejsce jest za kierowcą. 3

na ryc. 2 przedstawia mechanizm urazu kierowcy samochodu osobowego w nadchodzących kolizjach. Na początku zderzenia kierowca przesuwa się do przodu na siedzeniu, a jego kolana uderzają w tablicę rozdzielczą (rys. 2, aib). Następnie stawy biodrowe są zgięte, a górna część ciała pochyla się do przodu, aż dotknie kierownicy (c i d). Przy dużych prędkościach pojazdu możliwe jest uderzenie w przednią szybę (e i e), a przy zderzeniach bocznych możliwe jest uszkodzenie głowy po narożnej stronie nadwozia. Pasażer z przodu, jadąc do przodu, również uderza najpierw kolanami w deskę rozdzielczą, a następnie głową w przednią szybę (ryc. 3, a-d). Jeśli samochód porusza się z dużą prędkością, podbródek i klatka piersiowa pasażera mogą zostać zranione o górną krawędź tablicy rozdzielczej (rys. 3, e i f). Uderzenia boczne powodują obrażenia ramion, ramion i kolan. Zatem najczęstszymi źródłami obrażeń kierowcy są kolumna kierownicy, kierownica, tablica przyrządów. Dla pasażerów z przodu deska rozdzielcza i przednia szyba są niebezpieczne, a dla pasażerów z tyłu oparcia przednich siedzeń są niebezpieczne. Przyciski i dźwignie, popielniczki, części radia zwykle nie powodują poważnych obrażeń. Jednak uderzenie ich głową może spowodować uszkodzenie twarzy kierowcy i pasażerów. Części drzwi są również źródłem uszkodzeń. Duża liczba obrażeń jest spowodowana wyrzuceniem ludzi przez drzwi, które otworzyły się w wyniku uderzenia.

Uwaga 3

Rycina 2. - Mechanizm urazu kierowcy w zderzeniu samochodu

Uwaga - 3

Ryc. 3. - Mechanizm urazu u pasażera z przodu

Ponadto należy wziąć pod uwagę następujące punkty:

Silnik, który w większości nowoczesnych samochodów znajduje się z przodu, w wyniku uderzenia może równie dobrze znaleźć się w kabinie pasażerskiej i spaść na nogi;

Jeśli samochód jest „złapany” od tyłu, to ostre przechylenie głowy jest pewnym złamaniem kręgosłupa;

Poszczególne części wnętrza mogą po uderzeniu wyrwać się z siedzeń i wyruszyć w podróż po kabinie.

Gdy samochód uderzy w przeszkodę, osoba na zasadzie bezwładności kontynuuje poruszanie się wewnątrz zatrzymanego samochodu. Ale nie na długo - do najbliższego stałego obiektu, który jest wystarczający w kabinie.

Wyobraź sobie samochód uderzający w betonową ścianę z prędkością 72 km/h (20 m/s). W tym przypadku przeciążenie działające na pasażerów wyniesie 25,5 g, czyli osoba ważąca 75 kg „przyłoży się” do deski rozdzielczej z siłą 1912 kg! Nie ma sensu odpoczywać z rękami i nogami. Nawiasem mówiąc, podobne obliczenia pokazują, dlaczego trwałe jeepy są bardziej niebezpieczne dla pasażerów. W takich warunkach potężna konstrukcja ramy zawali się tylko o 0,3-0,4 m. W związku z tym przeciążenia i siły działające na pasażerów podwoją się ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami.

1.3 Elementy systemu bezpieczeństwa biernego pojazdu

Współczesny samochód jest źródłem zwiększonego zagrożenia. Stały wzrost mocy i prędkości samochodu, natężenie ruchu strumieni ruchu znacznie zwiększają prawdopodobieństwo wystąpienia sytuacji awaryjnej.

Aby chronić pasażerów w razie wypadku, aktywnie opracowywane i wdrażane są techniczne urządzenia bezpieczeństwa. Pod koniec lat 50. ubiegłego wieku pojawiły się pasy bezpieczeństwa, których celem było przytrzymanie pasażerów na siedzeniach podczas kolizji. Poduszki powietrzne zostały wprowadzone na początku lat 80.

Zespół elementów konstrukcyjnych służących ochronie pasażerów przed obrażeniami w razie wypadku stanowi system bezpieczeństwa biernego pojazdu. System powinien zapewniać ochronę nie tylko pasażerom i danemu pojazdowi, ale także innym użytkownikom dróg. 8

Najważniejszymi elementami systemu bezpieczeństwa biernego samochodu są:

pasy bezpieczeństwa;

aktywne zagłówki;

poduszki powietrzne;

bezpieczna budowa ciała;

wyłącznik awaryjny akumulatora;

szereg innych urządzeń (system ochrony przed dachowaniem w kabriolecie;

systemy bezpieczeństwa dzieci – mocowania, foteliki, pasy bezpieczeństwa).

Nowoczesnym rozwiązaniem jest system ochrony pieszych. Szczególne miejsce w bezpieczeństwie biernym samochodu zajmuje system wzywania pomocy.

Nowoczesny system bezpieczeństwa biernego samochodu posiada sterowanie elektroniczne, które zapewnia efektywną interakcję większości elementów. Strukturalnie system sterowania obejmuje czujniki wejściowe, jednostkę sterującą i siłowniki.

Czujniki wejściowe ustalają parametry, przy których następuje awaria i przetwarzają je na sygnały elektryczne. Należą do nich czujniki zderzenia, przełączniki zamków pasów bezpieczeństwa, czujnik zajętości przedniego fotela pasażera oraz czujnik pozycji siedzenia kierowcy i przedniego pasażera.

Z reguły po każdej stronie samochodu instalowane są dwa czujniki wstrząsów. Zapewniają odpowiednie poduszki powietrzne. Z tyłu czujniki wstrząsów są stosowane, gdy pojazd jest wyposażony w elektrycznie sterowane aktywne zagłówki.

Przełącznik zamka pasa bezpieczeństwa wykrywa użycie pasa bezpieczeństwa. Czujnik zajętości przedniego siedzenia pasażera pozwala zapisać odpowiednią poduszkę powietrzną w nagłym przypadku i nieobecności pasażera na przednim siedzeniu.

W zależności od pozycji siedzenia kierowcy i pasażera z przodu, która jest ustalana przez odpowiednie czujniki, zmienia się kolejność i intensywność stosowania elementów systemu. 8

Na podstawie porównania sygnałów z czujników z parametrami sterowania centrala rozpoznaje początek sytuacji awaryjnej i uruchamia niezbędne elementy wykonawcze elementów systemu.

Urządzeniami uruchamiającymi elementy systemu bezpieczeństwa biernego są zapalniki poduszek powietrznych, napinacze pasów bezpieczeństwa, awaryjny odłącznik akumulatora, aktywny mechanizm napędu zagłówków (w przypadku stosowania zagłówków z napędem elektrycznym), a także lampka ostrzegawcza sygnalizująca odpięcie pasy bezpieczeństwa.

Siłowniki są aktywowane w określonej kombinacji zgodnie z wbudowanym oprogramowaniem. 15

Podczas zderzenia czołowego, w zależności od siły, mogą zadziałać napinacze pasów bezpieczeństwa lub przednie poduszki powietrzne i napinacze pasów bezpieczeństwa.

Przy zderzeniu czołowo-skośnym, w zależności od siły i kąta zderzenia, mogą zadziałać:

napinacze pasów bezpieczeństwa;

przednie poduszki powietrzne i napinacze pasów bezpieczeństwa;

odpowiednie (prawe lub lewe) boczne poduszki powietrzne i napinacze pasów bezpieczeństwa:

odpowiednie boczne poduszki powietrzne, kurtyny powietrzne i napinacze pasów bezpieczeństwa;

czołowe poduszki powietrzne, odpowiednie boczne poduszki powietrzne, kurtyny powietrzne i napinacze pasów bezpieczeństwa.

W przypadku zderzenia bocznego, w zależności od siły uderzenia, mogą zadziałać następujące elementy:

odpowiednie boczne poduszki powietrzne i napinacze pasów bezpieczeństwa;

odpowiednie poduszki powietrzne chroniące głowę i napinacze pasów bezpieczeństwa;

odpowiednie boczne poduszki powietrzne, kurtyny powietrzne i napinacze pasów bezpieczeństwa.

W przypadku zderzenia tylnego napinacze pasów bezpieczeństwa, odłącznik akumulatora i aktywne zagłówki mogą zostać aktywowane w zależności od siły uderzenia.

2. Sposoby ulepszania elementów konstrukcyjnych samochodu

2.1 Ergonometryczna ocena pojazdów

Bezpieczeństwo w ruchu drogowym w dużym stopniu zależy od ergonomii miejsca pracy kierowcy, która może wpływać na poziom zmęczenia i ogólnie na stan zdrowia. Niestety, przy badaniu wypadków drogowych prawie nie zwraca się uwagi na ten czynnik, choć czasami się o nim mówi. Podczas tworzenia nowych pojazdów poświęca się temu problemowi coraz większą uwagę. Jednak za granicą ocena wpływu czynników ergonomicznych na wydajność i zdrowie kierowcy nie jest stosowana. Nie zwraca się również uwagi na aspekty psychologiczne w szkołach nauki jazdy, które bezpośrednio lub pośrednio są często przyczyną wypadków drogowych. Kultura psychologiczna nauczycieli szkół nauki jazdy sprzyja rozwojowi wiedzy i zwiększa efektywność ich wykorzystania w praktyce jazdy. 28

Nowoczesne pojazdy, obok licznych cech, często wyszczególnianych przez producentów w paszportach i innych dokumentach technicznych, posiadają również liczne cechy ergonomiczne, które charakteryzują komfort i bezpieczeństwo kierowcy oraz pasażerów. Należą do nich hałas, wibracje, zanieczyszczenie gazem, kurz, kształt siedzeń, konstrukcja tablicy rozdzielczej itp.

Jednak parametry te zwykle nie znajdują odzwierciedlenia w dokumentacji technicznej. Zgodnie z obowiązującymi dokumentami regulacyjnymi każdy z parametrów ergonomicznych pojazdów oceniany jest głównie indywidualnie, niezależnie od pozostałych, mimo że parametry ergonomiczne zawsze oddziałują na organizm człowieka zbiorowo. Ogólna ocena stanowiska pracy jest określana w punktach, których sposób obliczania jest bardzo subiektywny i nieuzasadniony metrologicznie.

Do kompleksowej ergonomicznej ilościowej oceny pojazdów firma „Locus” wraz z Akademią Medyczną w Petersburgu. I. I. Miecznikowa przeprowadzono wstępne badania mające na celu określenie możliwości wykorzystania w tym celu parametru ergonomicznego „Ergowyjście”, mierzonego w nowych jednostkach D, ilościowo charakteryzującego biologiczne koszty organizmu ludzkiego pod złożonym wpływem różnych obciążeń.

Ocena ergonomiczna pojazdów pod kątem wydolności ergonomicznej powinna być dokonywana w warunkach normalnych na odpowiednich pojazdach i obejmować zestaw badań medycznych organizmu kierowców oraz analizę matematyczną wyników za pomocą specjalnego programu komputerowego.

Jednak takie badania wymagają dość dużego nakładu pracy i znacznych środków finansowych.

Dlatego na tym etapie wykonaliśmy jedynie badania wstępne, wykorzystując głównie wyniki wcześniejszych prac.

Wyznaczenie wartości ergointensywności opiera się na kryterium czasu regeneracji przesunięć czynnościowych zachodzących w organizmie w wyniku aktywności zawodowej – w tym przypadku prowadzenia pojazdu.

Dysponowane przez nas materiały umożliwiły obliczenie pojemności ergonomicznej różnych typów miejskiego transportu publicznego: autobusów, trolejbusów, tramwajów oraz taksówek osobowych.

Badania wykazały, że wzorzec rozwoju przesunięć funkcjonalnych u kierowców i ich powrót do zdrowia jako całość odpowiada podobnym procesom w innych rodzajach ludzkiej aktywności zawodowej.

Jak się okazało, przesunięcia funkcjonalne zachodzące u kierowców nie są w pełni przywracane podczas odpoczynku w ciągu dnia i kumulują się. Pełna regeneracja następuje tylko w weekendy. 3

Tym samym napięty grafik pracy kierowców prowadzi do kumulacji ich zmęczenia w ciągu tygodnia pracy, co zwiększa prawdopodobieństwo wypadków.

Po przeanalizowaniu wyników licznych badań higienicznych różnych autorów przy użyciu specjalistycznego programu komputerowego stwierdzono, że w celu zapewnienia optymalnych warunków pracy wartość ergointensywności nie powinna przekraczać 8 D dla 95% osób, gdyż w tym przypadku podczas odpoczynku w ciągu dnia nastąpi całkowite przywrócenie zmian funkcjonalnych.

Jak wykazały wstępne badania, ocena walorów ergonomicznych transportu drogowego pod kątem intensywności ergonomicznej znacząco poprawi walory konsumenckie i bezpieczeństwo samochodów bez inwestowania znacznych środków finansowych.

Potwierdzają to wyniki badań stanowisk pracy kontrolerów ruchu lotniczego, w wyniku których poprzez ich nieznaczną modernizację stopień zmęczenia kontrolerów ruchu lotniczego zmniejszył się nawet 3-krotnie; stanowisk komputerowych, w wyniku czego powstały nowe stoły komputerowe w pełni uwzględniające specyfikę pracy i indywidualne wymagania operatorów, szereg innych stanowisk pracy oraz urządzeń przemysłowych.

W zakresie transportu drogowego mamy już propozycje poprawy parametrów ergonomicznych tablic przyrządów, konstrukcji siedzeń, wyposażenia radiowego i innych elementów.

Zatem wprowadzenie wskaźników ergonomicznych, w szczególności pojemności ergonomicznej, do wykazu parametrów technicznych transportu drogowego znacznie poprawi walory konsumenckie pojazdów i zwiększy ich bezpieczeństwo.

Przy szkoleniu kierowców w szkołach nauki jazdy przydałoby się wprowadzić pewne zagadnienia z zakresu psychologii i ergonomii. O tym drugim decydują konstruktorzy i projektanci, ale kierowca może i powinien dostosować swój fotel, biorąc pod uwagę swoje dane antropometryczne i cechy psychologiczne, tak aby zapewnić maksymalny komfort siedzenia kierowcy i mniejsze zmęczenie.

Poznanie siebie jest jednym z najważniejszych aspektów każdej edukacji, ale niestety w tradycyjnej edukacji na każdym poziomie ta kwestia jest zagubiona, nawet tam, gdzie psychologia jest wiodącą dyscypliną akademicką. Psychologiczne dyscypliny akademickie są wysoce sformalizowane. W szkole nauki jazdy jest za mało czasu na studiowanie dyscyplin psychologicznych, ale ucząc innych działów, a nawet przepisów ruchu drogowego, można je ustawić tak, aby uczeń mógł tę wiedzę poczuć i przekazać przez siebie i uświadomić sobie, a nie tylko formalnie zapamiętać za zdanie egzaminu. Ale prawdopodobnie konieczne jest podkreślenie najważniejszych zagadnień psychologii i ergonomii w odniesieniu do cech ruchu drogowego.

O przydatności zawodowej kierowcy decydują podstawowe cechy, takie jak temperament i charakter. Kierowcy sangwiniczni i flegmatyczni reagują adekwatnie do sytuacji na drodze, podczas gdy kierowcy choleryczni i melancholijni mogą spowodować wypadek lub dostać się do niego z niewłaściwą reakcją. Ale ludzie o różnych temperamentach chcą prowadzić. Cholerycy i melancholicy powinni być świadomi swoich cech, ale powinni też mieć świadomość, że mogą one zawierać cechy osoby sangwinicznej lub flegmatycznej, ponieważ. każda osoba ma właściwości temperamentów wszelkiego rodzaju. Ponadto konieczne jest zrozumienie istoty zachowań drogowych, a także wpływu stresu na charakter zachowań kierowców oraz na stan zdrowia.

Oczywiście bezpieczeństwo bierne samochodu podczas jego eksploatacji zależy bezpośrednio od stanu psychicznego kierowcy. Obecność w pojeździe elementów konstrukcyjnych, które przyczyniają się do wyrównania tła psychologicznego, może zmniejszyć ryzyko poważnych obrażeń pasażerów.

2.2 Antropometria i bierne bezpieczeństwo pojazdów

Dane antropometryczne są materiałem źródłowym do projektowania i rozwoju wielu systemów technicznych, z którymi człowiek ma styczność w swojej działalności produkcyjnej i pozaprodukcyjnej. W dziedzinie projektowania samochodów dane antropometryczne były do ​​niedawna wykorzystywane głównie w celu spełnienia wymagań ergonomii. Badania z zakresu bezpieczeństwa biernego wykazały, że wykorzystanie danych antropometrycznych jest warunkiem koniecznym do stworzenia bezpiecznych projektów samochodów. Wykorzystanie danych antropometrycznych ma swoją specyfikę, przez co medyczne dane antropometryczne są często niewystarczające lub wręcz nieprzydatne.

Podczas wsiadania do samochodu osoba (kierowca lub pasażer) przyjmuje określoną pozycję, o której decyduje wnętrze samochodu oraz możliwość regulacji fotela lub elementów sterujących. Ponadto istnieją specyficzne ułożenia części ciała człowieka, które są charakterystyczne dla określonych warunków, w jakich może się znaleźć osoba w samochodzie. Na przykład, gdy zderza się samochód, osoba w nim przyjmuje pozycję charakterystyczną tylko dla tych warunków. Za typowy przykład tego rodzaju badań można uznać pomiary antropometryczne kierowców samochodów wykonane przez Staudta i McFarlanda. Cechą ich metodologii jest zastosowanie specjalnego twardego siedziska-stojaka, na którym wykonano pomiary, co eliminuje wpływ konstrukcji i sztywności fotelika na uzyskane wyniki i pozwala na zastosowanie wyników pomiarów do dowolnego miękkiego fotelika samochodowego .

Dane uzyskane z pomiarów antropometrycznych charakteryzują jedynie wymiary ciała człowieka i nie uwzględniają odchyleń, jakie powoduje ubiór człowieka. Pomiary antropometryczne dla celów bezpieczeństwa biernego powinny być prowadzone z uwzględnieniem warunków typowych dla pozycji osoby w samochodzie, a także obejmować odzież i obuwie mierzonych osób. 28

Antropometria odnosi się do pomiaru osoby. Wielu badaczy doszło do wniosku, że nie ma przeciętnego człowieka, co często wcześniej stanowiło kryterium konstruktywnych ograniczeń zakresu człowieka. Możemy mówić tylko o maksymalnym rozmiarze osoby, uzyskanym przez pomiar określonej populacji populacji i mającym zastosowanie do systemu, z którym ci ludzie wchodzą w interakcje. Istnieją pomiary statyczne i dynamiczne (lub funkcjonalne). Pomiary statyczne wykonywane są na nieruchomym, unieruchomionym w określonej pozycji ciele ludzkim i mogą być wykorzystane do zapewnienia przystosowania człowieka do warunków panujących we wnętrzu samochodu, tj. jego umieszczenia w określonej przestrzeni. Pomiary dynamiczne określają granice, które są niezbędne, aby osoba mogła sprawować funkcję kontrolną.

Stosowalność danych antropometrycznych charakteryzuje się tzw. reprezentatywnością. Reprezentatywność to zakres, w jakim dany rozmiar określonego kontyngentu ludzi jest objęty. Ilościowo reprezentatywność to część obszaru (w procentach) pod krzywą rozkładu normalnego wartości dowolnej cechy antropometrycznej (wielkości) dla określonego kontyngentu ludzi w ciągłej selekcji osobników. Znając prawo rozkładu prawdopodobieństwa, średnią wartość atrybutu (m) oraz odchylenie standardowe (b), można określić liczbę osób, których wartość atrybutu antropometrycznego mieści się w jednym lub drugim przedziale. Korzystając z tych danych, można w każdym przypadku obliczyć liczbę osób, których rozmiarów zadowoli ten projekt. Z reguły obecnie w projektowaniu układów technicznych „człowiek-maszyna” nie jest możliwe osiągnięcie pełnej zgodności maszyny z wymaganiami wszystkich ludzi, od największych do najmniejszych. Zwykle rozmiary 5% najwyższych lub najniższych osób nie są brane pod uwagę, w zależności od tego, na co ten rozmiar wpływa. W branży motoryzacyjnej z równym prawdopodobieństwem dla największych i dla najniższych osób ich rozmiary nie są brane pod uwagę. Można to zilustrować następującymi przykładami. Dobierając wysokość auta można ograniczyć się do rozmiaru odpowiadającego najmniejszemu wzrostowi 5% najwyższych osób. Wręcz przeciwnie, organizując kontrole, można pominąć fakt, że część z nich będzie poza zasięgiem 5% najniższych. Tym samym w każdym przypadku zapewnione zostaną odpowiednie warunki dla 95% osób. Jeśli weźmiemy pod uwagę wnętrze samochodu jako całość, to 90% osób będzie miało wystarczający komfort, a tylko 5% najwyższych i 5% najniższych odczuje pewne niedogodności. Jak pokazuje doświadczenie, taki kompromis jest całkiem uzasadniony i ekonomicznie wykonalny. 29

W badaniu bezpieczeństwa biernego osoba jest jednym z głównych obiektów badań. Jednak warunki badania powinny symulować warunki wypadku podczas wypadku stwarzającego zagrożenie dla ludzi. Dlatego nieuchronnie pojawia się pytanie o wykorzystanie modeli ludzkiego ciała – manekinów antropometrycznych. Stworzenie manekinów najbardziej imitujących ciało człowieka pod względem jego właściwości fizycznych i mechanicznych jest niemożliwe bez znajomości cech antropometrycznych człowieka. Reprezentatywność manekinów charakteryzuje również reprezentatywność. Różne firmy zagraniczne produkują manekiny antropometryczne dla mężczyzn i kobiet o 5%, 50%, 90% i 95% reprezentatywności, a także manekiny dla dzieci w określonym wieku. Ponadto opracowano standardowy projekt trójwymiarowego lub lądującego manekina, którego główne wymiary można regulować w zakresie od 5 do 95% reprezentatywności. Stworzenie manekinów antropometrycznych nie oznacza jednak, że istnieje uniwersalny model, który może całkowicie zastąpić człowieka. Po pierwsze, przy tworzeniu manekina trzeba podejmować decyzje kompromisowe, gdyż przy obecnym poziomie nauki i techniki nie jest jeszcze możliwe osiągnięcie pełnej identyczności projektu manekina z budową ludzkiego ciała. Dlatego stworzone manekiny muszą zostać specjalnie zbadane, aby określić ich cechy i zgodność tych cech z cechami ludzkiego ciała. Po drugie, cechy antropometryczne populacji zmieniają się w czasie.

Wymiary antropometryczne są najważniejszym składnikiem tzw. przestrzeni życiowej w samochodzie. Przestrzeń mieszkalna to minimalna ilość przestrzeni pasażerskiej, jaką należy zapewnić w razie wypadku, aby zapobiec obrażeniom osób znajdujących się w samochodzie. W przypadku zderzenia osoba o niewielkich gabarytach może znaleźć się w trudniejszych warunkach. Faktem jest, że dzięki możliwości wzdłużnej regulacji siedziska mała osoba może przesunąć się (dla ułatwienia kontroli) do przodu tak bardzo, że np. jego klatka piersiowa będzie bliżej elementów wnętrza niż klatka piersiowa dużego osoba. Podczas zderzenia, na skutek odkształceń sprężystych lub plastycznych, elementy wnętrza mogą dosięgnąć klatki piersiowej i zranić osobę. Może również niekorzystnie wpływać na skuteczność pasów bezpieczeństwa lub innych systemów zabezpieczających. Systemy przytrzymujące muszą być zaprojektowane tak, aby zapewniały odpowiednią ochronę kierowcy i pasażerom.

Modelowanie matematyczne, szeroko stosowane w badaniach nad bezpieczeństwem biernym, również opiera się na danych antropometrycznych. Oprócz charakterystyki wymiarowej, do tworzenia modeli matematycznych ciała człowieka niezbędne są również dane dotyczące właściwości bezwładności, położenia środków ciężkości oraz artykulacji (ruchomości) części ciała człowieka. Za pomocą modeli matematycznych, poprzez zmianę charakterystyk wejściowych (wymiarów, masy itp.), możliwe jest bardzo szczegółowe zbadanie tak złożonego procesu, jakim jest ruch człowieka w samochodzie podczas wypadku. Krótki przegląd wykorzystania danych antropometrycznych dla celów bezpieczeństwa biernego pozwala ocenić wagę i konieczność specjalnych badań antropometrycznych w rozwiązywaniu problemu poprawy bezpieczeństwa transportu drogowego. .

Od pierwszych dni swojego istnienia samochody stanowiły pewne zagrożenie zarówno dla otoczenia, jak i dla znajdujących się w nich ludzi. Niedoskonałość konstrukcji silnika doprowadziła do eksplozji, a ospałość otaczających go ludzi doprowadziła do śmierci. Obecnie na świecie jest prawie 1 miliard samochodów różnych typów, marek i modyfikacji. Samochód znalazł najszerszą dystrybucję jako pojazd służący do transportu towarów i osób. Szybkość ruchu gwałtownie wzrosła, zmienił się wygląd samochodu, a różne bezpieczne elementy są szeroko stosowane. Jednocześnie intensywnemu rozwojowi motoryzacji towarzyszy szereg regresywnych skutków społecznych: tony spalin zanieczyszczają atmosferę, a wypadki drogowe powodują ogromne straty moralne i materialne społeczeństwa. Krótko mówiąc, globalna motoryzacja ma zarówno pozytywne, jak i negatywne skutki.

Opracowując nowe elementy konstrukcyjne samochodu, należy wziąć pod uwagę, jak niebezpieczny jest ten lub inny element dla ludzi. Badania przeprowadzone przez Cornell Aeronautics Laboratory w ramach American Road Accident Injury Program wykazały, że główną przyczyną poważnych i śmiertelnych obrażeń są uderzenia w przednią szybę i kolumnę kierownicy. Na drugim miejscu są uderzenia w przednią szybę, które odpowiadają za 11,3% poważnych obrażeń i zgonów. Ponadto przednia szyba jest przyczyną 21% obrażeń (uderzenie czaszki, wstrząs mózgu itp.).

W wypadku kierowca najczęściej uderza głową w samochód (13%), a pasażer z przodu stopami (11,3%). Ci, którzy mieli zapięte pasy bezpieczeństwa, odnieśli poważne obrażenia tylko w 7% przypadków, a lekkie urazy w 34% przypadków. Przy stosowaniu skuteczniejszych pasów bezpieczeństwa z urządzeniem bezwładnościowym w wyniku wypadku tylko 5% poszkodowanych odniosło ciężkie obrażenia, a 29% było lekkich, podczas gdy przy stosowaniu konwencjonalnych pasów z trzypunktowym zapięciem odpowiednio 8 i 37 %, a przy zastosowaniu pasów ukośnych – 7 i 41 %.

Interesujące są dane uzyskane przez amerykańskich naukowców D. F. Huelka i P. W. Jikasa z University of Michigan. Zbadali 104 wypadki samochodowe, w których zginęło 136 osób. W rezultacie wyciągnięto wnioski: istnieją cztery główne przyczyny śmierci pasażerów (wyrzucenie z siedzenia, uderzenia w kierownicę, drzwi i tablicę rozdzielczą); około 50% ofiar można by uratować, gdyby pasażerowie i kierowcy byli zabezpieczeni pasami bezpieczeństwa; dalsze zmniejszenie liczby wypadków można uzyskać zmieniając konstrukcję samochodu – instalując urządzenia zmniejszające siłę uderzenia w przypadku zderzenia. 3

Spośród 136 rannych 38 osób zostało wyrzuconych z pojazdu. Gdyby mieli zapięte pasy bezpieczeństwa, 18 z 28 wyrzuconych kierowców i 6 z 10 pasażerów na przednich siedzeniach zostałoby uratowanych. Spośród 24 kierowców, którzy odnieśli śmiertelne obrażenia układu kierowniczego, 18 zginęło w wyniku zderzenia z kierownicą i szprychami. Co więcej, 16 kierowców nie mogłoby uciec, nawet gdyby mieli zapięte pasy bezpieczeństwa. Kolumna kierownicy i kierownica sięgały tak daleko w obszar kierowcy, że szanse na ucieczkę były ograniczone do minimum. W 19 przypadkach uderzenie w drzwi nadwozia było śmiertelne dla kierowców i pasażerów. I w tym przypadku pas bezpieczeństwa mógł zapewnić tylko minimalną ochronę, ponieważ przy użyciu odpowiedniego systemu uprzęży można było uratować tylko dwóch pasażerów na przednim siedzeniu. Tablica przyrządów była przyczyną śmierci w 15 przypadkach (5 kierowców i 10 pasażerów przedniego siedzenia). Większość z nich mogła uciec zapinając pasy. Elementy konstrukcyjne, takie jak strop, rama samochodu i inne, spowodowały śmiertelne obrażenia w 20 przypadkach.

Ponad połowa zgonów dotyczyła kierowców samochodów, a jedna czwarta wśród pasażerów na przednich siedzeniach. Badania wykazały, że zdecydowana większość zabitych – 120 ze 136 osób – siedziała na przednim siedzeniu podczas wypadku. Dlatego główny nacisk należy położyć na zapewnienie bezpieczeństwa kierowcy i pasażerowi siedzącemu z przodu. Ponadto analiza wykazała, że ​​około 50% ofiar zmarłoby, nawet gdyby zastosowano pasy bezpieczeństwa. Dlatego dużą uwagę należy zwrócić na zmianę aranżacji wnętrza i konstrukcji niektórych części, aby wyeliminować ostre krawędzie tnące, a także twarde elementy powodujące obrażenia kierowców i pasażerów.

Bardzo ważne jest ustalenie, które elementy wyposażenia wewnętrznego samochodu powodują obrażenia. Badanie danych statystycznych badaczy włoskich, amerykańskich i niemieckich pozwala zidentyfikować elementy konstrukcyjne wnętrza samochodu, które najczęściej ranią człowieka. Pierwsze trzy miejsca pod względem zagrożenia zajęły: kolumna kierownicy, tablica przyrządów, przednia szyba. Za nimi są: drzwi, lusterko wsteczne. Fizjologicznie ludzie są tak różnorodni, że ustalając poziom wytrzymałości dla najsłabszego podmiotu, wymagania dotyczące projektu będą praktycznie niemożliwe do spełnienia. Obecnie projektowanie urządzeń zabezpieczających w samochodzie musi przede wszystkim wykluczać poważne i poważne obrażenia człowieka, pomijając przy tym wzrost (względnej) liczby urazów lekkich.

To, że sztywna kolumna kierownicy jest zagrożeniem dla kierowcy, stało się jasne już podczas pierwszej analizy wypadków. Od lat 60. XX wieku podejmowano próby zmniejszenia tego ryzyka za pomocą różnych środków konstrukcyjnych. Dziś na przykład kolumny kierownicy są wyposażone w zawias, który jest zasilany w przypadku kolizji. Najnowocześniejsze kolumny kierownicy są w stanie pochłonąć energię uderzenia. Szczególnie interesujący był system procon-ten, który w przypadku zderzenia czołowego odsunął kolumnę kierownicy od kierowcy.

Uwaga - 41

Rycina 4. - Rozkład rannych w wypadkach drogowych

Wraz z wprowadzeniem poduszek powietrznych zadanie kolumny kierownicy stało się bardziej skomplikowane: teraz musi ona uzupełniać potencjał ochronny pasów bezpieczeństwa i poduszek powietrznych. Drążki teleskopowe i dodatkowe zawiasy służą do kinematycznego rozdzielenia kierownicy i odkształcalnej przegrody komory silnika. Dlatego przy uderzeniu z określoną siłą kierownica i poduszka powietrzna utrzymują określoną przestrzeń życiową przed siedzącą osobą. Zintegrowany mechanizm ślizgowy z funkcją tłumienia zmniejsza, w technicznie możliwym zakresie, obciążenia, jakim poddawana jest klatka piersiowa i głowa osoby w momencie uderzenia. Elementy te stanowią dobre uzupełnienie ograniczników napięcia pasów bezpieczeństwa.

2.3 Elementy systemu przytrzymującego pojazd

Aby zapewnić bezpieczeństwo zarówno pasażerom, jak i innym użytkownikom dróg, samochód musi być wyposażony w szereg systemów. Najważniejszymi elementami systemu bezpieczeństwa biernego nowoczesnych samochodów są:

system pasów bezpieczeństwa z napinaczami wraz z urządzeniem przytrzymującym dla dzieci

aktywne zagłówki

system poduszek powietrznych (przednich, bocznych, kolanowych i głowy (kurtyna)

Odporne na odkształcenia nadwozie z odpowiednio mocnym dachem i strefami zgniotu z przodu, z tyłu i po bokach pojazdu (chronią pasażerów poprzez ukierunkowane pochłanianie energii zderzenia)

system ochrony przed dachowaniem w kabriolecie

wyłącznik awaryjny akumulatora.

Elementy systemu bezpieczeństwa biernego:

1 - wyłącznik awaryjny akumulatora; 2 - bezpieczna samootwierająca się maska ​​w przypadku zderzenia; 3 - przednia poduszka powietrzna pasażera; 4 - boczna poduszka powietrzna pasażera z przodu; 5 - poduszka powietrzna po stronie pasażera z przodu; 6 - aktywne zagłówki; 7 - tylna prawa poduszka powietrzna; 8 - poduszka powietrzna lewa; 9 - lewa tylna poduszka powietrzna; 10 - czujnik uderzenia tylnej poduszki powietrznej po stronie kierowcy; 11 - napinacz pasa bezpieczeństwa; 12 - boczna poduszka powietrzna kierowcy; 13 - czujnik uderzenia bocznej poduszki powietrznej kierowcy; 14 - poduszka powietrzna kierowcy; 15 - kolanowa poduszka powietrzna; 16 - jednostka sterująca poduszką powietrzną; 17 - czujnik uderzenia przedniej poduszki powietrznej kierowcy; 18 - czujnik zadziałania klapki maski; 19 - czujnik wstrząsu poduszki powietrznej pasażera z przodu

Uwaga - 5

Rysunek 5. - Elementy systemu bezpieczeństwa biernego

2.3.1 Pas bezpieczeństwa

Pas bezpieczeństwa to urządzenie składające się z pasków, urządzenia blokującego i elementów mocujących, które można przymocować do wnętrza nadwozia pojazdu lub ramy siedzenia i ma na celu zmniejszenie ryzyka obrażeń użytkownika w przypadku zderzenia lub gwałtownego hamowania poprzez ograniczenie ruchu jego ciała.

Uwaga - 5

Rysunek 6. - Pas bezpieczeństwa

Obecnie najczęściej spotykany jest trzypunktowy pas mocujący, będący połączeniem pasa biodrowego i ukośnego. W tym przypadku za pas biodrowy uważa się pas zakrywający ciało użytkownika na wysokości miednicy, a za pas ukośny zakrywający klatkę piersiową ukośnie od biodra do przeciwległego barku.

W niektórych typach pojazdów stosowane są pasy mocujące, składające się z pasa biodrowego i szelek.

Głównymi elementami pasa bezpieczeństwa są klamra, taśma, regulator długości taśmy, regulator wysokości pasa, zwijacz i mechanizm blokujący.

Klamra – urządzenie pozwalające na szybkie odpięcie pasa i umożliwiające przytrzymanie ciała użytkownika pasem.

Taśma to elastyczna część pasa przeznaczona do utrzymywania ciała użytkownika i przenoszenia obciążenia na nieruchome elementy mocujące.

Regulator długości paska może być częścią klamry lub może być zwijaczem. 3

Urządzenie do regulacji wysokości pasa umożliwia regulację wysokości górnego obwodu pasa zgodnie z życzeniem użytkownika i, w zależności od położenia siedzenia, może być uważane za część pasa lub część urządzenia do mocowania pasa.

Pas bezpieczeństwa może mieć zwijacz. Zwijacz to urządzenie służące do częściowego lub całkowitego zwijania taśmy pasa bezpieczeństwa. Zwijacze mogą być kilku typów:

zwijacz, z którego pasek jest całkowicie zwijany przy użyciu niewielkiej siły i który nie ma regulatora długości naciągniętego paska

automatyczny zwijacz, który pozwala uzyskać pożądaną długość paska, a po zamknięciu klamry automatycznie dopasowuje długość paska do użytkownika. To urządzenie ma mechanizm blokujący, który działa w razie wypadku. Mechanizm blokujący może być pojedynczy lub wielokrotny, tj. działają pod wpływem hamowania lub nagłego ruchu pasa

automatyczny zwijacz z mechanizmem napinania wstępnego. Pas może mieć mechanizm napinacza wstępnego, który dociska pas do siedzenia w celu naprężenia pasa w momencie uderzenia.

2.3.2 Ciało

Początkowym celem projektantów jest zaprojektowanie takiego samochodu, aby jego kształt zewnętrzny przyczyniał się do minimalizacji skutków głównych rodzajów wypadków (zderzenia, zderzenia, uszkodzenia samego pojazdu).

Najpoważniej ranni są piesi, którzy zderzają się z przodem samochodu. Konsekwencje zderzenia z udziałem samochodu osobowego można ograniczyć jedynie za pomocą konstruktywnych środków, w tym na przykład:

chowane reflektory

wycieraczki montowane na płasko

rynny podtynkowe

wpuszczane klamki do drzwi

Czynnikami decydującymi o zapewnieniu bezpieczeństwa pasażerów są:

charakterystyki odkształceń karoserii

długość przedziału pasażerskiego, ilość miejsca do przeżycia w trakcie i po zderzeniu

systemy ograniczające

strefy kolizji

układ kierowniczy

ekstrakcja użytkowników

ochrona przeciwpożarowa

Aby zapewnić ochronę przed uderzeniem w samochodach osobowych, istnieją trzy różne obszary, które muszą absorbować uderzenie w razie wypadku. Powierzchnie górna, środkowa i dolna, na które oddziałuje uderzenie, to odpowiednio dach, bok i spód pojazdu.

Uwaga - 5

Rysunek 5. — Rozkład sił przy uderzeniu:

a - uderzenie boczne; b - zderzenie czołowe

Celem wszystkich środków ochrony przed uderzeniem jest zminimalizowanie deformacji ciała, a tym samym zminimalizowanie ryzyka obrażeń pasażerów w przypadku zderzenia. Osiąga się to dzięki temu, że siły powstałe w wyniku uderzenia celowo działają na określony element budowy ciała. W ten sposób zmniejsza się współczynnik odkształcenia części, na które spada uderzenie, ponieważ. powstałe siły rozkładają się na większym obszarze.

Konstrukcję wielu innych elementów struktury siłowej współcześnie określa się właśnie w taki sposób, aby zapewnić docelową sztywność i rozproszenie energii uderzenia w jak największej liczbie kierunków (ryc. 6). Wiele uwagi poświęca się drzwiom: ważne jest tutaj, aby uniknąć zakleszczenia drzwi.

Zderzenie boczne stwarza największe problemy konstruktorom systemów bezpieczeństwa biernego. Zapas strefy deformacji w zderzeniu bocznym, w przeciwieństwie do przodu lub tyłu samochodu, to niewielka ilość zaledwie 100 ... 200 mm. Twórcy Forezii opracowali mechanizm zapobiegający skutkom zderzenia bocznego. Mechanizm zaczyna działać 0,2 s przed zderzeniem zgodnie z kodem specjalnych czujników. Na polecenie sterownika po 60 ms drążek 2 wykonany ze stopu z pamięcią kształtu (Shape Memory Alloy) jest wysuwany, montowany pod siedzeniami w poprzek karoserii, dociskając stalowy trzpień prawie do samych drzwi. W tym samym czasie uruchamiany jest mechanizm wewnątrz drzwi, ustawiając w pozycji roboczej ogranicznik 3. Teraz, w przypadku zderzenia bocznego, drzwi nie będą mogły wbić się w karoserię. Mechanizm ten pozwala na zmniejszenie odkształcenia drzwi wewnątrz korpusu o 70 mm.

Uwaga - 5

Rysunek 6. - Rozproszenie energii uderzenia

Działanie mechanizmu jest odwracalne, ponieważ nie ma w nim jednorazowych charłaków. Jeśli wypadek nie miał miejsca, pręt zostanie skrócony do pierwotnej długości, a sprężyna odciągnie sworzeń.

...

Podobne dokumenty

Opony współczesnego samochodu jako jeden z najważniejszych elementów jego bezpieczeństwa czynnego. Dowiedz się, jak poprawić osiągi opon zimowych z kolcami. Analiza pistoletu pneumatycznego model Sh-305 do kolcowania opon.

praca dyplomowa, dodano 11.09.2016


Ogólna charakterystyka produkcji etylenu z frakcji etano-etylen. Analiza niebezpiecznych i szkodliwych czynników produkcji projektowanego obiektu. Ochrona budynków i budowli przed wyładowaniami atmosferycznymi. Zapewnienie bezpieczeństwa środowiskowego.

streszczenie, dodano 25.12.2010


Przeznaczenie projektowanego sprzętu i jego parametry techniczne. Opis budowy i zasady działania, obliczenia głównych parametrów i elementów. Specyfikacje dotyczące produkcji i działania. Środki bezpieczeństwa pracy.

praca semestralna, dodano 13.06.2016


Pomiar elementów konstrukcyjnych i podstawowych kątów kranu. Badanie i badanie elementów gwintowanych zestawu gwintowników maszynowych o szlifowanym profilu, ich dokładności i rozkładu obciążenia. Cechy badania konstrukcji i geometrii kranów.

praca laboratoryjna, dodano 10.12.2013


Sposoby usprawnienia produkcji spawalniczej w odniesieniu do konstrukcji spawanej kształtki 20-150. Analiza projektu produktu pod kątem możliwości produkcyjnych. Uzasadnienie wyboru materiału. Analiza charakteru konstrukcji wyrobu i doboru stałych połączeń.

praca dyplomowa, dodano 15.07.2015


Technologie wytwarzania i zastosowanie technologii mikrofalowej w przemyśle. Zalety i problemy ogrzewania mikrofalowego. Zasady bezpieczeństwa podczas pracy z instalacjami mikrofalowymi. Otrzymywanie zależności współczynnika tłumienia od parametrów falowodów przestępnych.

praca semestralna, dodano 09.09.2016


Obliczenia dynamiczne samochodu. Określenie masy całkowitej pojazdu. Promień toczenia kół napędowych. Przełożenia i prędkości. Czas i droga przyspieszenia samochodu. Charakterystyka ekonomiczna samochodu. Prowadzenie samochodu na biegu bezpośrednim.

praca semestralna, dodano 16.05.2010


Zasięg trakcji ciągnika, jego masa i obliczenie silnika. Dobór parametrów koła napędowego. Obliczanie przełożeń przekładni i prędkości teoretycznych. Obliczanie trakcji samochodu. Obliczanie i konstrukcja charakterystyki ekonomicznej samochodu.

praca semestralna, dodano 11.12.2010


Obliczenia silnika rakietowego na paliwo ciekłe (LPRE) używanego w drugim stopniu pocisku balistycznego. Proces technologiczny montażu farmy ładunkowej. Szacunkowe koszty projektu. Główne punkty bezpieczeństwa i przyjazności dla środowiska projektu.

praca dyplomowa, dodano 23.11.2009


Środki bezpieczeństwa dla głównych elementów konstrukcyjnych maszyny. Budowa schematu blokowego automatyki z wykorzystaniem laserowego systemu wizyjnego. Analiza wykonalności projektu części. Opracowanie schematu hydraulicznego z wykorzystaniem programu Automation Studio.

Bezpieczeństwo bierne to zespół właściwości konstrukcyjnych i eksploatacyjnych samochodu, mających na celu zmniejszenie ciężkości wypadku drogowego. Bezpieczeństwo bierne łączy w sobie elementy i układy samochodu, które uruchamiane są natychmiast po wypadku. ich głównym zadaniem jest ratowanie życia pasażerów i ograniczenie do minimum prawdopodobieństwa odniesienia obrażeń.

W latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku ukazała się książka waszyngtońskiego prawnika Ralpha Nadera, w której przytoczono wiele faktów dotyczących wypadków drogowych w postaci zderzeń samochodów, ich przewrócenia się i zapłonu, które doprowadziły do ​​ofiar w ludziach i obrażeń, które według jego wniosku, można było tego uniknąć, gdyby samochody były projektowane z choćby minimalnym uwzględnieniem czynników bezpieczeństwa. Potężne organizacje praw zmotoryzowanych, które powstały wkrótce po opublikowaniu książki, rozpoczęły walkę o bezpieczeństwo pojazdów, którą poparły władze w Europie i Ameryce Północnej. Wiele żądań ogółu społeczeństwa uzyskało moc prawną.

Producenci samochodów zostali zmuszeni do reagowania na to, co się dzieje, i pierwszą rzeczą, jaką zrobili, było ponowne przemyślenie swojego podejścia do schematów rozmieszczenia i projektowania karoserii, gdzie przede wszystkim domagali się ochrony kierowcy i pasażerów w razie wypadku. W skrócie, podejścia te można sformułować w następujący sposób:

Wnętrze samochodu to kapsuła, strefa maksymalnego bezpieczeństwa, której nie można pokonać ani z przodu, ani z tyłu, ani z boków.

Żadne z urządzeń znajdujących się w kabinie nie powinno być szkodliwe dla kierowcy i pasażerów.

Wszystko w samochodzie wokół kapsuły bezpieczeństwa powinno tłumić energię kinetyczną zderzenia, zmniejszając prawdopodobieństwo uszkodzenia kapsuły, a silnik, skrzynie biegów i zespoły zawieszenia powinny „przejść” pod nią.

Umiejscowienie zbiornika paliwa, przewodów paliwowych i innych elementów układu paliwowego oraz elementów układów elektrycznych i elektronicznych musi być takie, aby prawdopodobieństwo powstania pożaru było jak najmniejsze.

Opór przewrócenia powinien być zmaksymalizowany.

Wyróżnić zewnętrzny i wewnętrzny bierne bezpieczeństwo pojazdu.

Zewnętrzne bezpieczeństwo bierne zmniejsza obrażenia innych użytkowników dróg: pieszych, kierowców i pasażerów innych pojazdów biorących udział w wypadku, a także zmniejsza uszkodzenia mechaniczne samych samochodów. Osiągnięto to poprzez konstruktywne wykluczenie ostrych narożników, wystających uchwytów i innych elementów z zewnętrznej powierzchni korpusu.

Na wewnętrzne bezpieczeństwo bierne samochodu nakładane są dwa główne wymagania: stworzenie warunków, w których osoba mogłaby bezpiecznie wytrzymać znaczne przeciążenia, oraz wykluczenie elementów traumatycznych w kabinie (kabinie).

Podstawą nowoczesnej ochrony człowieka są części ciała, które odkształcają się przy uderzeniu i pochłaniają jego energię, mocne łuki bezpieczeństwa, wzmocnione przednie słupki dachowe, bezpieczne (miękkie, bez ostrych narożników, przetłoczeń, krawędzi itp.) elementy wnętrza samochodu tworzące pewną " krata bezpieczeństwa dla kierowcy i pasażerów. Obecne dokumenty regulacyjne określają jedynie kryteria ciężkości obrażeń osób w zderzeniach w określonych warunkach - w kierunku uderzenia, prędkości, położeniu przeszkody i tym podobnych. Sposoby spełniania tych wymagań nie są uregulowane. W poważnym wypadku następuje gwałtowny spadek prędkości, co prowadzi do znacznych przeciążeń ciał ludzi, co może być śmiertelne. Dlatego zadaniem jest znalezienie sposobu na „rozciągnięcie” tego przeciążenia w czasie i po powierzchni ciała. System bezpieczeństwa biernego SRS2 został opracowany w celu utrzymania osoby w miejscu podczas zderzenia samochodu, tak aby podczas niekontrolowanego poruszania się po kabinie kierowca i pasażerowie nie zranili się nawzajem ani o szczegóły nadwozia i wnętrza. W skład systemu wchodzą następujące elementy:

Pasy bezpieczeństwa, w tym bezwładnościowe i napinane;

poduszki powietrzne;

Elastyczne lub miękkie elementy panelu przedniego;

Kolumna kierownicza, polegająca na zderzeniu czołowym;

Zespół pedałów bezpieczeństwa – w przypadku zderzenia pedały są oddzielone od punktów mocowania i zmniejszają ryzyko uszkodzenia nóg kierowcy;

Elementy pochłaniające energię z przodu iz tyłu samochodu, zgniatane przy uderzeniu (zderzaki)

Zagłówki siedzeń, szyja pasażera chronią przed poważnymi obrażeniami w przypadku uderzenia samochodu od tyłu;

Szkło bezpieczne - hartowane, które po zniszczeniu rozbija się na wiele nieostrych fragmentów i triplex;

Pałąki ochronne, wzmocnione słupki A i górna rama przedniej szyby w roadsterach i kabrioletach;

Poprzeczki w drzwiach.

Nowoczesny system bezpieczeństwa biernego samochodu jest sterowany elektronicznie, co zapewnia efektywne współdziałanie większości podzespołów. System sterowania obejmuje:

Czujniki wejściowe (dwa przednie i dwa boczne do określania kierunku uderzenia, jeden element sterujący)

Blok kontrolny;

Siłowniki elementów systemu.

Czujniki wejściowe ustalają parametry, przy których następuje awaria i przetwarzają je na sygnały elektryczne. Czujniki wejściowe obejmują;

1. Czujnik wstrząsów. Z reguły po każdej stronie samochodu instalowane są dwa czujniki wstrząsów. Zapewniają odpowiednie poduszki powietrzne. Z tyłu czujniki wstrząsów są stosowane, gdy pojazd jest wyposażony w elektrycznie sterowane aktywne zagłówki.

2. Przełącznik zamka pasa bezpieczeństwa. Przełącznik zamka pasa bezpieczeństwa wykrywa użycie pasa bezpieczeństwa.

3. Czujnik zajętości przedniego fotela pasażera, czujnik położenia fotela kierowcy i przedniego pasażera. Czujnik zajętości przedniego fotela pasażera umożliwia, w sytuacji awaryjnej i nieobecności pasażera na przednim siedzeniu, zapisanie odpowiedniej poduszki powietrznej. W zależności od położenia foteli kierowcy i pasażera z przodu, które jest ustalane przez odpowiednie czujniki, zmienia się kolejność i intensywność stosowania elementów systemu.

Jako czujniki pasywnych systemów bezpieczeństwa są szeroko stosowane akcelerometry.

Akcelerometry to liniowe czujniki przyspieszenia do monitorowania kąta nachylenia ciał, sił bezwładności, obciążeń udarowych i drgań. W transporcie akcelerometry wykorzystywane są do sterowania poduszkami powietrznymi, w systemach nawigacji bezwładnościowej (żyroskopy). Istnieją głównie trzy typy akcelerometrów:

Piezo-paliwo na bazie wielowarstwowej piezoelektrycznej folii polimerowej. Kiedy folia jest odkształcana pod działaniem siły bezwładności, na granicach warstw folii powstaje różnica potencjałów. Parametry czujników zależą od temperatury i ciśnienia, dlatego mają małą dokładność, są tanie i służą do sterowania poduszkami powietrznymi oraz kontroli odkształceń uderzeniowych i wibracyjnych.

Akcelerometry wolumetryczne integralne, takie jak NAC - 201/3 firmy Lucas NovaSensor, które są również stosowane w poduszkach powietrznych. W nich krzemowa wiązka pomiarowa z wszczepionym piezorezystorem ugina się pod działaniem masy bezwładnej podczas zderzenia samochodu. Sygnał wyjściowy kryształu wynosi 50 - 100 mV.

Powierzchniowe układy scalone firmy Analog Devices ADXL105, 150, 190,202, posiadające kołnierzową strukturę krystaliczną Hf 40 - 50 komórek. Te bardzo czułe czujniki stosowane są w systemach bezpieczeństwa. Masa odważnika wynosi 0,1 mg, czułość wynosi 0,2 angstremów.

Na podstawie porównania sygnałów z czujników z parametrami sterowania centrala rozpoznaje początek sytuacji awaryjnej i uruchamia niezbędne elementy wykonawcze elementów systemu.

Siłownikami elementów systemu bezpieczeństwa biernego są:

Zapalnik poduszki powietrznej;

Zapalnik napięty pas bezpieczeństwa;

Zapalnik (przekaźnik) odłącznika awaryjnego akumulatora;

zapalnik aktywnego mechanizmu napędu zagłówka (w przypadku korzystania z zagłówków z napędem elektrycznym);

Lampka kontrolna sygnalizująca niezapięte pasy bezpieczeństwa.

Aktywacja urządzeń wykonawczych odbywa się w określonej kombinacji zgodnie z wbudowanym oprogramowaniem.

Pasy bezpieczeństwa. Zapobiegają one wybiegowi pasażera, a tym samym ewentualnej kolizji z wnętrzem pojazdu lub innymi pasażerami (tzw. zderzenia wtórne), oraz zapewniają, że pasażer znajduje się w pozycji umożliwiającej bezpieczne wyzwolenie poduszek powietrznych. Dodatkowo podczas wypadku pasy bezpieczeństwa lekko się rozciągają, pochłaniając tym samym energię kinetyczną pasażera, co dodatkowo spowalnia jego ruch, a także rozkłada siłę hamowania na dużej powierzchni. Napinanie pasów odbywa się za pomocą urządzeń rozciągających i amortyzujących wyposażonych w technologie pochłaniające energię. Możliwe jest również użycie napinaczy w pasach bezpieczeństwa w czasie wypadku.

W zależności od liczby punktów mocowania wyróżnia się następujące rodzaje pasów bezpieczeństwa:

dwupunktowe pasy bezpieczeństwa;

trzypunktowe pasy bezpieczeństwa;

Cztero, pięcio i sześciopunktowe pasy bezpieczeństwa.

Obiecującym projektem są nadmuchiwane pasy bezpieczeństwa, które podczas wypadku wypełniają się gazem. Zwiększają obszar kontaktu z pasażerem i odpowiednio zmniejszają obciążenie osoby. Nadmuchiwana sekcja może być ramieniem i talią. Testy wykazały, że ta konstrukcja pasa bezpieczeństwa zapewnia dodatkową ochronę przed uderzeniami bocznymi. Jako środek przeciwko nieużywaniu pasów bezpieczeństwa od 1981 roku oferowane są automatyczne pasy bezpieczeństwa.

Nowoczesne samochody są wyposażone w napinacze pasów bezpieczeństwa ( napinacze). Zwijane pasy bezpieczeństwa mają na celu zapobieganie wcześniejszemu przesunięciu się osoby do przodu (w stosunku do ruchu pojazdu) w razie wypadku. Osiąga się to poprzez nawijanie i zmniejszanie swobody dopasowania pasa bezpieczeństwa na sygnał z czujnika. Naciągany, zwykle montowany na sprzączce pasa bezpieczeństwa. Rzadziej chowane są instalowane na mocowaniu pasa bezpieczeństwa. Zgodnie z zasadą działania wyróżnia się następujące konstrukcje napinaczy kabli; piłka; obrotowy; kolej; taśma.

Te konstrukcje napinaczy są wyposażone w napęd mechaniczny lub elektryczny, który zapewnia zapłon charłaka. Strukturalnie są one podzielone na napęd mechaniczny, oparty na mechanicznym zajęciu charłaka (przekłuwanie uderzeniem) napęd elektryczny, który zapewnia zapłon charłaka sygnałem elektrycznym z elektronicznej jednostki sterującej (lub z oddzielnego czujnika) .

Napinacz umożliwia naciągnięcie odcinka pasa bezpieczeństwa o długości do 130 mm w czasie 13 ms.

Poduszki powietrzne. Poduszka powietrzna uzupełnia pas bezpieczeństwa, zmniejszając ryzyko uderzenia głową i górną częścią ciała pasażera o jakąkolwiek część wnętrza pojazdu. Zmniejszają również ryzyko poważnych obrażeń, rozkładając siłę uderzenia na ciało pasażera. Wyzwolenie poduszki powietrznej z natury powoduje bardzo szybkie odpalenie dużego obiektu, więc w niektórych sytuacjach może spowodować obrażenia, a nawet śmierć pasażera, może zabić niezabezpieczone dziecko, które siedzi zbyt blisko poduszki powietrznej lub zostało wyrzucone do przodu przez siłę hamowania awaryjnego , więc umieszczenie dziecka musi spełniać określone wymagania.

Nowoczesne samochody osobowe posiadają kilka poduszek powietrznych, które rozmieszczone są w różnych miejscach w samochodzie. W zależności od lokalizacji wyróżnia się następujące rodzaje poduszek powietrznych:

Przednie poduszki powietrzne;

Boczne poduszki powietrzne;

Poduszki powietrzne chroniące głowę;

poduszki powietrzne na kolana;

Centralna poduszka powietrzna.

Po raz pierwszy przednie poduszki powietrzne zastosowano w samochodach Mercedes-Benz w 1981 roku. Rozróżnij przednią poduszkę powietrzną kierowcy i pasażera z przodu. Przednia poduszka powietrzna pasażera jest zwykle wyłączona. W wielu konstrukcjach przednich poduszek powietrznych stosuje się działanie dwustopniowe, a także wielostopniowe w zależności od ciężkości wypadku (tzw. adaptacyjne poduszki powietrzne). Czołowa poduszka powietrzna kierowcy znajduje się w kierownicy, pasażera - w prawej górnej części przodu.

Boczne poduszki powietrzne mają na celu zmniejszenie ryzyka urazów miednicy, klatki piersiowej i brzucha w razie wypadku.Najwyższej jakości boczne poduszki powietrzne mają konstrukcję dwukomorową.

Kurtyny powietrzne (inna nazwa - poduszki kurtynowe) służą, jak sama nazwa wskazuje, do ochrony głowy w przypadku zderzenia bocznego.

Poduszka powietrzna chroniąca kolana chroni kolana i golenie kierowcy przed urazami. W 2009 roku Toyota wprowadziła środkową poduszkę powietrzną, aby zmniejszyć dotkliwość wtórnych obrażeń pasażerów w przypadku zderzenia bocznego. Znajduje się w podłokietniku przedniego rzędu siedzeń lub w środkowej części oparcia tylnych siedzeń.

Urządzenie poduszki powietrznej. Poduszka powietrzna składa się z elastycznej skorupy wypełnionej gazem, generatora gazu i układu sterującego.

Generator gazu służy do napełniania osłony poduszki gazem. Powłoka i generator gazu tworzą razem moduł poduszki powietrznej. Konstrukcje generatorów gazu wyróżniają się kształtem (kopułowy i rurowy), charakterem ich działania (z działaniem jednostopniowym i dwustopniowym), metodą tworzenia gazu (paliwo stałe i hybryda).

Generator gazu pędnego na paliwo stałe składa się z obudowy, petardy i ładunku na paliwo stałe. Ładunek jest mieszaniną tlenku sodu, azotanu potasu i dwutlenku krzemu. Zapłon paliwa pochodzi z charłaka i towarzyszy mu tworzenie się azotu, który napełnia skorupę poduszki powietrznej.

Poduszki powietrzne są aktywowane po zderzeniu 3 milisekundy po zadziałaniu czujnika zderzenia. W ciągu 20-40 ms poduszka jest całkowicie napompowana, a po 100 ms poduszka jest napompowana. W zależności od kierunku uderzenia aktywowane są tylko niektóre poduszki powietrzne. Jeśli siła uderzenia przekroczy określony poziom, czujniki wstrząsów przesyłają sygnał do jednostki sterującej. Po przetworzeniu sygnałów ze wszystkich czujników jednostka sterująca określa potrzebę i czas wyzwolenia określonych poduszek powietrznych i innych elementów systemu bezpieczeństwa biernego. W związku z tym warunki wyzwalania różnych poduszek powietrznych są różne. Na przykład przednie poduszki powietrzne są wyzwalane w następujących warunkach: siła zderzenia czołowego przekracza określoną wartość; uderzenie w twardy obiekt (krawężnik, krawędź chodnika, ściana wykopu) twarde lądowanie po skoku; upadek samochodu; ukośne uderzenie w przód samochodu. Przednie poduszki powietrzne nie napełniają się w przypadku zderzenia tylnego, bocznego lub dachowania pojazdu. Wszystkie poduszki powietrzne otwierają się, gdy pojazd zapala się.

Algorytmy otwierania poduszek powietrznych są stale ulepszane i stają się coraz bardziej złożone. Nowoczesne algorytmy uwzględniają prędkość pojazdu, prędkość jego hamowania, wagę pasażera i jego lokalizację, użycie pasa bezpieczeństwa, obecność fotelika dziecięcego.

Zagłówek. Zagłówek - urządzenie ochronne wbudowane w górną część siedzenia, jest miarą nacisku na tył głowy kierowcy lub pasażera samochodu. Zagłówki są albo zaprojektowane jako część przedłużonych oparć siedzeń, albo są oddzielnymi regulowanymi poduszkami nad siedzeniami. Zagłówki montowane są w celu zmniejszenia efektu niekontrolowanego ruchu głowy, zwłaszcza do tyłu, w wyniku wypadku spowodowanego uderzeniem w inny pojazd jadący z tyłu. Bardzo ważną rolę w ochronie kręgów szyjnych w razie wypadku odgrywa prawidłowy montaż i regulacja zagłówka. Istotną wadą zagłówków stałych jest konieczność regulacji ich wysokości.

Aktywne zagłówki wyposażony w specjalną ruchomą dźwignię ukrytą w oparciu krzesła. W przypadku zderzenia samochodu z tyłu plecy kierowcy, w wyniku bezwładności wywołanej pchnięciem, zostają wciśnięte w siedzenie i naciskają dolny koniec dźwigni. Działający mechanizm przybliża zagłówek do głowy kierowcy jeszcze przed jego przewróceniem, zmniejszając w ten sposób siłę uderzenia. Aktywne zagłówki są skuteczne w przypadku kolizji z małą lub średnią prędkością, gdzie urazy są najczęstsze i tylko w niektórych typach zderzeń tylnych. Po zderzeniu zagłówki powracają do pierwotnego położenia. Aktywne zagłówki muszą być zawsze prawidłowo wyregulowane. Realizacja napędu elektrycznego aktywnego zagłówka wymaga obecności elektronicznego układu sterującego. System sterowania obejmuje czujniki wstrząsów, jednostkę sterującą i właściwy mechanizm napędowy. Podstawą mechanizmu jest charłak z elektrycznym zapłonem.

Podczas zderzenia czołowego, w zależności od jego siły, mogą zostać uruchomione: napinacze pasów bezpieczeństwa, przednie poduszki powietrzne i napinacze pasów bezpieczeństwa.

W przypadku zderzenia czołowego po przekątnej, w zależności od siły i kąta uderzenia, zadziałać mogą: napięte pasy bezpieczeństwa; przednie poduszki powietrzne i zwijane pasy bezpieczeństwa; pasujące (prawe lub lewe) boczne poduszki powietrzne i zwijane pasy bezpieczeństwa; odpowiednie boczne poduszki powietrzne, poduszki chroniące głowę i zwijane pasy bezpieczeństwa; przednie poduszki powietrzne, pasujące boczne poduszki powietrzne, poduszki powietrzne chroniące głowę i zwijane pasy bezpieczeństwa.

W przypadku zderzenia bocznego, w zależności od siły uderzenia, mogą zadziałać: odpowiednie boczne poduszki powietrzne i zwijane pasy bezpieczeństwa; odpowiednie poduszki powietrzne chroniące głowę i zwijane pasy bezpieczeństwa; pasujące boczne poduszki powietrzne, poduszki powietrzne chroniące głowę i zwijane pasy bezpieczeństwa.

W przypadku zderzenia tylnego, w zależności od siły uderzenia, zadziałać mogą: napięte pasy bezpieczeństwa; odłącznik akumulatora; aktywne zagłówki.

Odłączenie awaryjne zaprojektowany, aby zapobiec zwarciu w instalacji elektrycznej i ewentualnemu pożarowi w samochodzie. Wyłącznik awaryjny akumulatora jest montowany w pojazdach, w których akumulator jest zainstalowany w kabinie pasażerskiej lub w bagażniku. Rozróżnij następujące konstrukcje otwierania awaryjnego: petarda do odłączania akumulatora; przekaźnik odłączający akumulator.

System ochrony pieszych Ma na celu ograniczenie skutków zderzenia pieszego z samochodem w wypadku drogowym. Systemy produkowane są przez wiele firm i od 2011 roku są montowane w seryjnie produkowanych samochodach osobowych europejskich producentów. Systemy te mają podobną konstrukcję (ryc. 6.11).

Rysunek 6.11 – Schemat systemu ochrony pieszych

Jak każdy system elektroniczny, system ochrony pieszych obejmuje następujące elementy konstrukcyjne:

czujniki wejściowe;

Blok kontrolny;

urządzenia wykonawcze.

Czujniki przyspieszenia (Remote Acceleration Sensor, RAS) są używane jako czujniki wejściowe. 2-3 takie czujniki są zainstalowane w przednim zderzaku. Dodatkowo można zainstalować czujnik kontaktowy.

Zasada działania systemu ochrony pieszych polega na otwarciu maski w momencie zderzenia samochodu z pieszym, co zwiększa przestrzeń między maską a częściami silnika i odpowiednio zmniejsza obrażenia ciała. W rzeczywistości podniesiony kaptur służy jako poduszka powietrzna.

Gdy pojazd zderza się z pieszym, czujniki przyspieszenia i czujnik kontaktowy przesyłają sygnały do ​​elektronicznej jednostki sterującej. Centrala zgodnie z zaprogramowanym programem w razie potrzeby inicjuje zadziałanie podnośników maski.

Oprócz prezentowanego systemu w samochodach do ochrony pieszych zastosowano takie konstruktywne rozwiązania, jak „miękka” maska; pędzle bezramowe; miękki zderzak; pochylona maska ​​i przednia szyba. Od 2012 roku Volvo oferuje w swoich pojazdach poduszkę powietrzną dla pieszych.