Что нужно знать о системе пассивной безопасности автомобиля

Система пассивной безопасности

Современный автомобиль является источником повышенной опасности. Неуклонный рост мощности и скорости автомобиля, плотности движения автомобильных потоков значительно увеличивают вероятность аварийной ситуации.

Для защиты пассажиров при аварии активно разрабатываются и внедряются технические устройства безопасности. В конце 50-х годов прошлого века появились ремни безопасности, предназначенные для удержания пассажиров на своих местах при столкновении. В начале 80-х годов были применены подушки безопасности.

Совокупность конструктивных элементов, применяемых для защиты пассажиров от травм при аварии, составляет систему пассивной безопасности автомобиля. Система должна обеспечивать защиту не только пассажиров и конкретного автомобиля, но и других участников дорожного движения.

Важнейшими компонентами системы пассивной безопасности автомобиля являются:

• ремни безопасности;
• натяжители ремней безопасности;
• активные подголовники;
• подушки безопасности;
• безопасная конструкция кузова;
• аварийный размыкатель аккумуляторной батареи;
• ряд других устройств (система защиты при опрокидывании на кабриолете; детские системы безопасности – крепления, кресла, ремни безопасности).

Современной разработкой является система защиты пешеходов. Особое место в пассивной безопасности автомобиля занимает система экстренного вызова.

Современная система пассивной безопасности автомобиля имеет электронное управление, обеспечивающее эффективное взаимодействие большинства компонентов. Конструктивно система управления включает входные датчики, блок управления и исполнительные устройства.

Входные датчики фиксируют параметры, при которых возникает аварийная ситуация, и преобразуют их в электрические сигналы. К ним относятся датчики удара, выключатели замка ремня безопасности, датчик занятости сидения переднего пассажира, а также датчик положения сидения водителя и переднего пассажира.

На каждую из сторон автомобиля устанавливается, как правило, по два датчика удара. Они обеспечивают работу соответствующих подушек безопасности. В задней части датчики удара применяются при оборудовании автомобиля активными подголовниками с электрическим приводом.

Выключатель замка ремня безопасности фиксирует использование ремня безопасности. Датчик занятости сидения переднего пассажира позволяет в случае аварийной ситуации и отсутствии на переднем сидении пассажира сохранить соответствующую подушку безопасности.

В зависимости от положения сидения водителя и переднего пассажира, которое фиксируется соответствующими датчиками, изменяется порядок и интенсивность применения компонентов системы.

На основании сравнения сигналов датчиков с контрольными параметрами блок управления распознает наступление аварийной ситуации и активизирует необходимые исполнительные устройства элементов системы.

Исполнительным устройствами элементов системы пассивной безопасности являются пиропатроны подушек безопасности, натяжителей ремней безопасности, аварийного размыкателя аккумуляторной батареи, механизма привода активных подголовников (при использовании подголовников с электрическим приводом), а также контрольная лампа, сигнализирующая о непристегнутых ремнях безопасности.

Активизация исполнительных устройств производится в определенном сочетании в соответствии с заложенным программным обеспечением.

При фронтальном ударе в зависимости от его силы могут сработать натяжители ремней безопасности или фронтальные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности.

При фронтально-диагональном ударе в зависимости от его силы и угла столкновения могут сработать:

• натяжители ремней безопасности;
• фронтальные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности;
• соответствующие (правые или левые) боковые подушки безопасности и натяжители ремней безопасности:
• соответствующие боковые подушки безопасности, головные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности;
• фронтальные подушки безопасности, соответствующие боковые подушки безопасности, головные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности.

При боковом ударе в зависимости от силы удара могут сработать:

• соответствующие боковые подушки безопасности и натяжители ремней безопасности;
• соответствующие головные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности;
• соответствующие боковые подушки безопасности, головные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности.

При ударе сзади в зависимости от силы удара могут сработать натяжители ремней безопасности, размыкатель аккумуляторной батареи и активные подголовники.

Какие системы обеспечивают безопасность водителя и пассажиров в автомобиле

По имеющимся статистическим данным, большая часть дорожных происшествий происходит с участием автомобилей, следовательно, именно соображениям безопасности конструкторы и производители машин уделяют повышенное внимание. Большой объем работы в этом направлении производится на стадии проектирования, где осуществляется моделирование всех видов опасных моментов, способных произойти на дороге.

В современные системы активной и пассивной безопасности автомобиля входят как отдельные вспомогательные приспособления, так и достаточно сложные технологические решения. Применение всего этого комплекса средств призвано помочь водителям автомобилей и всем другим участникам дорожного движения сделать жизнь более безопасной.

Системы активной безопасности

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

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

Антиблокировочная система (ABS)

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

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

Антипробуксовочная система (ASC)

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

Система курсовой устойчивости (ESP)

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

Система распределения тормозных усилий (EBD)

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

Система блокировки дифференциала

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

Системы помощи при спуске или подъеме

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

Парковочная система

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

Ручной тормоз

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

Системы пассивной безопасности автомобиля

Цель, которую должна выполнять любая система пассивной безопасности автомобиля состоит в уменьшении тяжести возможных последствий в том случае, если аварийная ситуация все-таки произошла. Применяемые способы пассивной защиты могут быть такими:

• ремень безопасности;
• подушка безопасности;
• подголовник;
• сделанные из мягкого материала детали передней панели машины;
• передний и задний бамперы, поглощающие энергию при ударе;
• складывающаяся рулевая колонка;
• безопасный узел педалей;
• подвеска двигателя и всех основных агрегатов, уводящая его под низ автомобиля при аварии;
• изготовление стекол по технологии, предотвращающей возникновение острых осколков.

Ремень безопасности

Среди всех систем пассивной безопасности, применяемых в автомобиле, ремни считаются одним из основных элементов.

В случае дорожно-транспортного происшествия ремни безопасности позволяют удержать на своем месте водителя и пассажиров.

Подушка безопасности

Наряду с удерживающими ремнями, подушка безопасности также относится к основным элементам пассивной защиты. При возникновении ДТП быстро наполняющиеся газом подушки предохраняют находящихся в машине людей от получения травм со стороны рулевого колеса, стекла или передней панели.

Подголовник

Подголовники позволяют обезопасить шейный отдел человека при некоторых видах аварий.

Заключение

Системы активной и пассивной безопасности автомобиля во многих случаях помогают предотвратить возникновение аварийных ситуаций, но лишь ответственное поведение на дороге может в значительной степени гарантировать отсутствие тяжелых последствий.

Пассивная безопасность автомобиля

У пассивной безопасности автомобиля есть конкретное определение – это комплекс средств и мер, позволяющих водителю с пассажирами выжить при аварии любой степени сложности и обойтись без серьезных травм. Кстати, габариты автомобиля наравне с целостностью его каркаса тоже относятся к ней: чем больше машина, тем потенциально меньший ущерб ожидается в случае ДТП. Логично, что системы пассивной безопасности автомобиля вступают в действие, когда их активные «коллеги» – ABS, ESP и другие электронные помощники – не смогли предотвратить опасную ситуацию.

Ремень безопасности

Первым и наиболее простым элементом «пассива» является ремень безопасности, в современном виде появившийся еще в 50-х годах прошлого столетия. В большинстве моделей используются инерционные, трехточечные ремни, и только в спортивных машинах встречаются эти устройства, имеющие 4 и даже 5 точек крепления – они еще лучше удерживают гонщика в кресле. Ведь чем плотнее человек прижат к сиденью, тем выше безопасность.

За время своего существования это средство защиты неоднократно модернизировалось. Соответственно, повышалась эффективность. Согласно исследованиям американской организации, современные ремни безопасности исключают риск летального исхода на 45-60%. Например, появились преднатяжители, выбирающие провисание ремней при ДТП. Благодаря этой, казалось бы, простой находке, решается очень важный вопрос сохранения пространства для раскрытия эйрбэгов – подушек безопасности.

Небезопасные подушки

В наиболее «навороченных» иномарках можно насчитать более десятка эйрбэгов, защищающих людей от любого типа удара – фронтального, бокового и заднего. Вдобавок подушки безопасности защищают от разбитых стекол, хотя они сегодня и не представляют особой угрозы: разбитый триплекс при аварии не разлетается по всему салону, так как имеет многослойную структуру, соединенную полимерной пленкой.

Данное устройство пережило множество модификаций, ибо первые модели эйрбэгов были сами по себе очень опасны. Достаточно сказать, что при срабатывании датчиков удара они «выстреливали» со скоростью до 300 км/ч. Это не говоря о чувстве страха, возникавших у пассажиров из-за резкого хлопка.

Сейчас эйрбэги раскрываются с разной скоростью, которая зависит от силы столкновения. Однако, как уже было сказано, если человек не пристегнулся ремнем безопасности, подушки безопасности способны оказать «медвежью услугу». У хирургов по этому поводу даже есть специальный термин – «хлыстовая травма». В большинстве случаев она означает перелом шейных позвонков, а если повезет – их смещение. И появляется такая травма в тот момент, когда не пристегнутое тело пассажира при аварии резко подается вперед. В это же время раскрывается фронтальный эйрбэг, который с приличной скоростью «футболит» человека назад. Допускать такой угрозы здоровью автопроизводители не могут. Поэтому, если автомобиль издает противный писк, он скорее напоминает не об игнорировании людьми ремней безопасности, а о том, что без них подушки безопасности не раскроются. Ведь эти средства пассивной безопасности автомобиля работают только совместно! Причем данная комбинация предотвращает травмы головы на 75%, а 66% – это показатель того, насколько она эффективна в случае потенциальных травм грудной клетки.

Сегодня автопроизводители иногда применяют 2-ступенчатые эйрбэги, раскрывающиеся в несколько этапов. Это нововведение позволяет избегать травм невысоким взрослым и детям, иногда случающихся при использовании одноступенчатых подушек. Разумеется, если те сидят в переднем пассажирском кресле. Поэтому куда разумнее сажать ребятню на кресла заднего ряда. Причем независимо от типа автомобиля, его «навороченности» и цены.

Силовой каркас безопасности

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

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

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

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.

Другие элементы «пассива»

Пассивная безопасность автомобиля – это еще и аварийный модуль, входящий в состав российской системы экстренного реагирования ЭРА-ГЛОНАСС. Благодаря ей обеспечивается быстрая связь в любое время суток с диспетчерами, и точно определяются координаты аварии. Причем работает эта система в автоматическом режиме, что существенно повышает оперативность реагирования на произошедшее ДТП.

Кроме того, к пассивной безопасности автомобиля относится складывающаяся рулевая колонка, легко сминаемые части передней панели и педальный узел, который при ударе отделяется от точек крепления, предотвращая тем самым повреждение ног водителя. Однако понятно, что «пассив» вступает в действие только тогда, когда пал бастион элементов активной защиты, которыми тоже нельзя пренебрегать.