Системы безопасности автомобиля реферат

Современные системы безопасности в автомобиле: активные и пассивные

Автомобиль — средство передвижение, без которого трудно представить современную жизнь человека. Собственно, мы используем его каждый день, чтобы плавно перемещаться с места на место. Для покупателей важны такие параметры как экономичность, комфорт и, прежде всего, безопасность. Чем увереннее мы чувствуем себя за рулем, тем лучше для нас и наших пассажиров.₽

Современные системы безопасности в автомобиле: активные и пассивные

Производители знают это и с каждым годом вкладывают все больше и больше времени, денег и знаний своих инженеров в создание наилучших систем безопасности в автомобилях. Почему это так важно и на какие дополнения стоит обратить внимание?

Система пассивной безопасности автомобиля: устройство и задачи

Автомобильная безопасность — это мероприятия по изучению и практическому проектированию, строительству, оснащению и регулированию всего комплекса дорожного движения для сведения к минимуму возникновения и последствий дорожно-транспортных происшествий с участием автотранспортных средств. Из статьи вы узнаете о пассивной безопасности автомобиля, её элементах и о системах активной защиты.

  • Что такое пассивная безопасность автомобиля?
  • Элементы пассивной безопасности Внутренняя
  • Внешняя

Особенности пассивной безопасности автомобиля: важные составляющие внутренней и внешней безопасности, общие требования

Пассивная безопасность – это набор свойств и приспособлений транспортного средства, которые имеют свои уникальные конструктивные и эксплуатационные отличия, однако функционально направлены на обеспечение максимально безопасных условий при попадании в аварию. В отличии от активной системы безопасности, действие которой направлены на сохранение автомобиля от аварий, система пассивной безопасности автомобиля активизируется уже после того как авария имело место быть.


Постоянные испытания во время краш-тестов позволяют найти и проанализировать самые незащищенные участки в автомобиле. Для того, чтобы снизить последствия аварии применяется целая совокупность из устройств, цель которых снизить тяжесть возникшего ДТП. Для более точной классификации используют разделение на две основные группы:

Внутренняя система – в её состав входят:

  1. Подушки безопасности
  2. Ремни безопасности
  3. Конструкция сидений (подголовники, подлокотники, и т.д.)
  4. Энергопоглотители кузова
  5. Другие мягкие элементы интерьера

Внешняя система –еще одна, не менее важная группа, представляется в виде:

  1. Бамперов
  2. Выступов на кузове
  3. Стекол
  4. Усилителей стоек

С недавнего времени, на страницах известных информационных агентств начали подробно освещать пункты, которые сообщают о всех элементах пассивной безопасности в авто. Кроме того, не стоит забывать и деятельности независимой организации Euro NCAP (European New Car Assessment Programme). Этот комитет уже довольно долгое время проводит краш-тесты всех выходящих на рынок моделей, присуждая ведомости о результатах проверки как активной системы безопасности так и пассивной. С данными по результатам краш-тестов может ознакомится любой желающий, удостоверившись в каждой из составляющих системы защиты.


Изображение демонстрирует как гармонично работают все системы пассивной безопасности во время аварийной ситуации (ремни безопасности, подушки безопасности, сиденье с подголовником).

подушка безопасности в рулеустройства пассивной безопасностиэнергия удара.jpegподушки безопасности для задних пассажиров

Что такое пассивная безопасность автомобиля?

Безопасность пассажиров занимает главное место в автомобильном секторе, где постоянно обновляются эксплуатационные технологии проектирования транспорта для обеспечения защиты пассажиров и пешеходов. Каждый день на дорогах случаются аварии. Риск серьёзных повреждений и травм у пассажиров можно снизить, благодаря пассивной безопасности автомобиля.

Важно! Поскольку дети имеют неразвитую скелетную систему, они до 12 лет должны ездить пристёгнутыми в правильно установленном и соответствующем возрасту автокресле на заднем сиденье.

Она относится к мерам, направленным на минимизацию или предотвращение получения травмы в результате несчастного случая. Современные средства обеспечивают поддержку во время вождения и могут спасти жизни. Пассивная безопасность особенно важна, когда водитель больше не может активно вмешиваться в дорожные происшествия.

Компоненты система пассивной безопасности: 1 – аварийный выключатель АКБ; 2 – безопасный самооткрывающийся при столкновении капот; 3 – подушка безопасности переднего пассажира; 4 – боковая подушка безопасности переднего пассажира; 5 – боковая подушка безопасности переднего пассажира; 6 – активные подголовники; 7 – задняя правая подушка безопасности; 8 – левая головная подушка безопасности; 9 – левая задняя подушка безопасности; 10 – датчик удара задней подушки безопасности со стороны водителя; 11 – натяжитель ремня безопасности; 12 – боковая подушка безопасности водителя; 13 – датчик удара боковой подушки безопасности водителя; 14 – подушка безопасности водителя; 15 – коленная подушка безопасности; 16 – блок управления подушек безопасности; 17 – датчик удара фронтальной подушки безопасности водителя; 18 – датчик срабатывания пиропатрона капота; 19 – датчик удара фронтальной подушки безопасности переднего пассажира

Введение

Согласно статистике, в более 80% всех дорожно-транспортных происшествий участвуют автомобили. Более одного миллиона людей каждый год погибают и около 500 тысяч получают телесные повреждения. Стремясь обратить взор на эту проблему, каждое 3-е воскресенье ноября было объявлено ООН «Всемирным днём памяти жертв дорожных аварий». Современные системы безопасности автомобиля нацелены на уменьшение существующей печальной статистики по этому вопросу. Конструктора новых авто всегда пристально следуют нормам производства и безопасности авто. Для этого они моделируют всевозможные опасные ситуации на краш-тестах. Поэтому перед выпуском в свет авто проходит тщательную проверку и годность для безопасного использования на дороге.

Автомобильные аварии становятся причиной гибели многих людей

Автомобильные аварии становятся причиной гибели многих людей

Но полностью устранить этот вид происшествий невозможно при таком уровне развития техники и общества. Поэтому основной упор делается на предупреждение аварийной ситуации и ликвидацию последствий после неё.

Общие требования

Средства пассивной безопасности должны соответствовать условиям:

  • не иметь острых углов и краев, способных привести к дополнительным травмам;
  • быть изготовлены по ГОСТам в части размеров, особенностей конструкции;
  • исключать возможность неверного использования;
  • сохранять свои качества во время всего периода эксплуатации;
  • срабатывать определенным образом только в ходе аварии, а не во время обычного движения.

Требования к пассивной безопасности автомобиля формируются на основе испытаний (краш-тестов). В России они содержатся в ГОСТах 18837-73 (ремни безопасности), 21936-76 (кузов), 24309-80 (подголовники) и многих других. Для всех выпускаемых транспортных средств обязательно соответствие Правилам ЕЭК ООН. Люди, находящиеся в авто, должны остаться в живых при:

  • наезде на стоящее на месте препятствие со скоростью 14 м/с;
  • столкновении со скоростью 19 м/с;
  • ударе сзади предметом массой менее 1250 кг со скоростью 22,2 м/с;
  • боковом столкновении под прямым углом со скоростью 9 м/с;
  • двукратном или трехкратном переворачивании при начальной скорости 14 м/с.

Ещё на AutoLex.Net:

Важные нюансы, как работает лямбда-зонд

Пассивная безопасность автомобиля

Защита безопасности пешеходов

Что предпринимают автопроизводители для защиты пешеходов:

  1. бампер изготавливают из более мягкого пластика,
  2. в конструкции капота применяют как можно меньше усилительных элементов.

Но главная опасность для жизни человека — подкапотные агрегаты. При наезде голова проминает капот и натыкается именно на них. Здесь идут двумя путями — стараются максимально увеличить свободное пространство под капотом, либо снабжают капот пиропатронами.

За последние годы прослеживается четкая тенденция — все больше новых автомобилей получают «звезды» в пешеходном тесте. Проблемными остаются только крупные внедорожники.

Причина — в высокой передней части, из-за чего в случае наезда удар приходится не по ногам, а по туловищу.

Заднее сиденье

Детские автомобильные сиденья и специальные ремни, которые надёжно фиксируют тело ребёнка и предупреждают его перемещение по салону в случае аварии, могут обеспечить безопасность совсем юных пассажиров, для которых не подходят обычные ремни безопасности.

При резком возникновении перегрузки, воздействующей на туловище пассажира, есть возможность повредить шейные позвонки. Поэтому, задние сиденья, как и передние, оснащаются подголовниками.

zadnie-sidenia

Надёжное крепление сидений тоже очень важно: перегрузку в 20g должно выдержать пассажирское сиденье, чтобы обеспечить должную безопасность в случае аварии.

Травмобезопасные рулевая колонка и узел педалей

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

Травмобезопасная рулевая колонка автомобиля New Beetle

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

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

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

Травмобезопасный узел педалей

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

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

Система экстренного вызова

Система экстренного вызова служит для автоматического оповещения аварийных служб о ДТП и своевременного оказания медицинской помощи пострадавшим. Использование системы экстренного вызова позволяет значительно сократить уровень травматизма при ДТП.

Известными системами экстренного вызова являются:

  • Assist Advanced eCall от BMW;
  • Connect SOS от Peugeot;
  • Localized Emergency Call от Citroёn;
  • SYNC Emergency Assistance от Ford;
  • Volvo On Call от Volvo.

Система Assist Advanced eCall распознает тяжесть ДТП по показаниям датчиков систем активной и пассивной безопасности.

После чего она сканирует все доступные GSM-сети и выбирает канал для передачи SMS-сообщения об аварии. Система автоматически связывается с центром экстренных вызовов BMW и предоставляет подробную информацию о ДТП:

  • точное местоположение;
  • скорость автомобиля;
  • скорость замедления автомобиля;
  • количество пассажиров;
  • положение автомобиля (наличие опрокидывания);
  • количество сработавших подушек безопасности;
  • количество сработавших натяжителей ремней безопасности.

По полученным данным прогнозируется тяжесть травм пассажиров, срочность и объем оказания медицинской помощи. Сразу после происшествия система устанавливает прямую голосовую связь между людьми в автомобиле и специалистами колл-центра BMW. Уточняется характер аварии и состояние пассажиров. Аварийные службы вызываются на основании обобщенных данных. Если пассажиры без сознания и не отвечают на запросы, вызов аварийных служб производится на основании переданных системой данных. К месту аварии выдвигаются специализированные автомобили.

При необходимости может использоваться вертолет. Параллельно выбирается ближайшее лечебное учреждение, соответствующее типу и тяжести полученных травм.

Вызов аварийных служб можно произвести вручную из салона автомобиля, например для того, чтобы предупредить о происшествии с другими участниками движения.

Аналогичным образом работают системы от Peugeot и Citroёn.

В отличие от систем экстренного вызова, использующих связь с центром конкретного автопроизводителя по подписке, система SYNC Emergency Assistance от компании Ford автоматически связывается непосредственно с государственной аварийной службой. Связь осуществляется по мобильному телефону водителя, подключенного к мультимедийной системе SYNC через Bluetooth.

Воспроизведение

Недостаточная надежность CAN шины в сочетании с высококлассными хакерскими атаками поставили автопроизводителей в положение, в котором они должны «догонять прогресс». С растущей базой кода растет и уязвимость подключенных автомобилей. Это создает больше возможностей для удачных программных атак. Проще говоря – взломать современный подключенный автомобиль теперь можно значительно большим количеством способов:

Индустрия должна быстро найти способ криптографической защиты существующих шин с низкой пропускной способностью, таких как CAN, через которые соединяются блоки управления. Шины с более высокой пропускной способностью, такие как Ethernet, поступают на автомобильные платформы, чтобы удовлетворить потребность в более быстром и большем объеме передачи информации. Эти системы имеют более высокий уровень надежности, но они не избавят производителей от необходимости модернизации существующей шины CAN. Данный процесс несет в себе существенные проблемы, связанные с ресурсами, стоимостью, реализацией и управлением (особенно ключами безопасности).

Особенности конструкции

Как уже говорилось, автомобиль и сам по себе должен быть сконструирован так, чтобы обеспечивать максимальную безопасность людям. И достигается это не только эргономикой. Не последнее значение имеет прочность различных элементов конструкции. У одних элементов она должна быть повышена, а у других – напротив.

Так, чтобы обеспечить надёжную пассивную безопасность пассажиров и водителя, средняя часть кузова или рамы должна обладать повышенной прочностью, а передняя и задняя части – напротив. Тогда, при сминании передней и задней частей конструкции часть энергии удара тратится на деформацию, а более прочная средняя часть легко выдерживает столкновение, не деформируется и не ломается. Те части, которые должны быть смяты при ударе, делают из хрупких материалов.

Безопасная конструкция автомобиля

Поэтому ступицы руля изготавливают большого диаметра и покрывают упругими амортизирующими материалами.

Стёкла в автомобилях тоже служит целям пассивной безопасности: в отличие от обычного оконного стекла, оно не разбивается на большие куски с острыми кромками, а крошится на мелкие кубики, которые не могут нанести порезы ни водителю, ни пассажирам.

Временная диаграмма столкновения

Столкновение автомобилей происходит в одно мгновение. Например, машина, ехавшая со скоростью 56 км/ч и столкнувшаяся с неподвижным препятствием, полностью останавливается в течение 150 миллисекунд. Для сравнения, за это же время человек может успеть моргнуть глазами. Не удивительно, что ни водитель, ни пассажиры не успеют принять каких-либо действий для обеспечения собственной безопасности в момент удара. Это должна сделать за них система SRS. Она активирует натяжитель ремня безопасности и систему подушек.

диаграмма столкновения

При ударе сбоку, боковые подушки безопасности открываются еще быстрее – не более чем за 15 мс. Зона между деформированной поверхностью и телом человека совсем небольшая, поэтому удар водителя или пассажира о кузов автомобиля произойдет за меньший промежуток времени.

Чтобы обезопасить человека от повторного удара (например, при опрокидывании автомобиля или съезде в кювет), боковые подушки остаются наполненными в течение более длительного промежутка времени.

Стандартные и активные подголовники – в чем разница?

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

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

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

Заключение

Есть мнение, что значение активной безопасности в некоторых автомобилях сильно преувеличена. Отчасти это так, но ответственность за это лежит на недобросовестных менеджерах, которые далеки от знаний техники и элементарных законов физики и выдумывают различные маркетинговые ходы, в которых исключают одну или несколько активных систем для удешевления автомобиля, не понимая, что это приведет к катастрофическому снижению надежности системы в целом.

БЕСПЛАТНО ответим на Ваши вопросы
По лишению прав, ДТП, страховом возмещении, выезде на встречную полосу и пр. Ежедневно с 9.00 до 21.00

photo_popup

Ученые из Миссурийского университета науки и технологий (г. Ролл, штат Миссури) разработали высокопрочную сталь третьего поколения, обладающую одновременно пластичностью. Она легче традиционных сплавов, применяемых в автомобилестроении, что позволит снизить общий вес транспортных средств, а значит уменьшить расход топлива и в конечном итоге снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. При этом ударопрочностные характеристики инновационной стали, столь важные для автопроизводителей, соответствуют всем требованиям безопасности. В настоящее время большинство современных легковых и грузовых машин изготавливают из так называемой стали первого поколения. К сожалению, сталь второго поколения, несмотря на то, что она по всем статьям превосходит свою предшественницу, так и не получила широкого распространения. Ее производство оказалось очень сложным и дорогостоящим процессом. Новинка лишена всех этих недостатков. Сейчас ученые совместно со специалистами крупнейших металлургических предприятий США ведут отработку технологий изготовления инновационного сплава в промышленных масштабах.

Выводы

Пассивная безопасность строится вокруг поглощения энергии удара частей кузова, двигателя либо тела пассажира и предотвращения опасных деформаций конструкции, которые могут привести к травмам находящихся в салоне людей.

Пассивная безопасность защищает экипаж автомобиля при деформации кузова

Активная безопасность направлена на предупреждение водителя об угрозе и регулировку систем управления, торможения, изменение крутящего момента.

Технологии в данной отрасли развиваются стремительно, и рынок постоянно наполняется новыми, более современными и эффективными системами, делая движение по дорогам всё безопасней с каждым годом.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий