Автострахование Выбор автомобиля Купля-продажа автомобилей Эксплуатация и сервис Техосмотр Налоги и сборы ПДД и штрафы Главная / АвтоИнформация / Что такое пассивная безопасность автомобиля? |
|||||
|
|||||
www.bibika.ru — «Поисковая система по продаже новых и подержанных автомобилей». [ ] ©2000-2023
|
Пассивная система безопасности: ремни, подушки, узлы
Знаете ли Вы, какая система в автомобиле предназначена для снижения последствий ДТП? О данной системе и будет идти речь в нашей статье.
Я думаю, многие уже сталкивались напрямую с пассивной системой безопасности автомобиля.
В этой статье мы расскажем о новейших достижениях в области пассивной безопасности. Подушки, ремни, детские кресла, конструктивные особенности кузова и салона — все это должно правильно сработать в роковую секунду. А если быть более точным, счет идет на миллисекунды.
Попробуем разобраться с принципом работы данной системы, чтобы четко понимать ее возможности и не переоценивать их.
Для начала дадим определение: пассивная система безопасности автомобиля — это совокупность конструктивных и эксплуатационных свойств автомобиля, направленных на предотвращение и снижение тяжести дорожно-транспортного происшествия. Большинство систем пассивной безопасности срабатывают во время столкновения автомобиля, когда активные системы безопасности не смогли помочь водителю предотвратить или избежать столкновения. Пассивная система безопасности включает в себя следующие элементы:
- ремни безопасности, в том числе инерционные с преднатяжителями;
- надувные подушки безопасности, в том числе встроенные в ремни безопасности;
- сминаемые или мягкие элементы интерьера;
- складывающаяся рулевая колонка;
- травмобезопасный педальный узел;
- энергопоглощающие элементы передней и задней частей кузова автомобиля, сминающиеся при ударе;
- активные подголовники сидений, защищающие от серьёзных травм шеи экипажа при ударе автомобиля сзади;
- безопасные стёкла — закалённые, которые при разрушении рассыпаются на множество неострых осколков и триплекс;
- дуги безопасности, усиленные передние стойки крыши и верхняя рамка ветрового стекла в родстерах и кабриолетах;
- поперечные брусья в дверях и т. п.;
- защита от проникновения двигателя и других агрегатов в салон (увод их под днище).
Кузов автомобиля. Технология сминания металла спасает жизни!
Примерно любой автомобильный кузов в наши дни имеет следующую обязательную конструкцию: в его основе — жесткая силовая клетка, снаружи окруженная сминаемыми зонами, а изнутри имеющая травмобезопасный интерьер. Первым такую конструкцию довел до ума венгерский инженер Бела Барени, работавший в середине прошлого века на Mercedes.
Первым в истории автомобиль, кузов которого получил зоны с запрограммированной деформацией, поглощающие удар стал представительский седан Mercedes-Benz в кузове W111. Кроме того, в салоне Бела Барени впервые применил складывающуюся рулевую колонку и травмобезопасный руль. Считается, что именно Барени первым обозначил пассивную безопасность как один из главных принципов конструирования автомобиля.
По сей день при проектировании машин больше всего сил и времени тратится на разработку силовой структуры кузова. При ударах спереди и сзади на небольших скоростях основную нагрузку принимают на себя краш-боксы — элементы с запрограммированной деформацией. Они сжимаются, как гармошка, не пропуская энергию удара дальше. Если же удар сильнее, то нагрузка распределяется по всем силовым элементам: лонжеронам, подрамникам, стойкам крыши и т.п. Вся структура в случае столкновения должна работать как единое целое. Одна беда: заранее никогда не известно, в какое место придется удар…
Лучше всего автомобили, конечно, защищены спереди: из числа опасных ДТП большинство — фронтальные, а на втором месте — удары сзади. Но от таких ударов и защититься легче, ведь спереди и сзади можно разместить довольно массивные сминаемые зоны. А вот обезопасить седоков от ударов сбоку намного сложнее. Внутрь дверей встраивают прочные брусья безопасности, а центральную стойку и пороги проектируют таким образом, чтобы энергия удара перетекала на поперечные усилители пола и крыши.
Эти основные принципы были заложены еще в середине прошлого века, но и современным инженерам удалось внести в конструкцию автомобильных кузовов важные дополнения. В первую очередь — за счет применения высокопрочных и сверхвысокопрочных сталей. У нынешних машин клетка безопасности состоит из пяти-шести разных марок металлов.
Лет 10–15 назад автомобили становились тяжелее с каждым поколением: конструкторам приходилось создавать все более массивные сминаемые зоны, чтобы кузов хорошо выдерживал краш-тесты. Сейчас тенденция обратная: все производители стремятся снизить массу машины ради экономичности и динамики. При этом безопасность кузовов не страдает, а только растет — спасибо высокопрочным сплавам стали.
Еще одно сравнительно недавнее новшество в проектировании кузовов — это стремление защитить не только людей в автомобиле, но и пешеходов. Об этом, конечно, задумывались и раньше: в частности, ради защиты пешеходов с капота «Волги» ГАЗ-21 в 60-е годы исчезла фигура оленя. Но в наше время производители придумали много дополнительных решений, спасающих людей. В случае наезда на человека капот теперь способен приподниматься вверх, чтобы сгладить удар. Для этого в его креплении используют специальные шарниры (иногда с пиропатронами, выстреливающими в нужный момент). Ну а высшую степень защиты пешеходов обеспечивает специальная внешняя подушка безопасности. Она есть, например, у некоторых моделей Volvo.
Ремни безопасности. «Какая разница?» или обязательный минимум?
В наши дни многие автомобилисты видят в ремнях только лишние неудобства. И глубоко ошибаются! По статистике, при фронтальном ударе ремни уменьшают риск серьезных травм в 2–2,5 раза, а при перевороте — в 5 раз!
После Второй мировой войны автопроизводители рассматривали несколько вариантов ремней безопасности. Одной поясной лямки (как на креслах пассажирских самолетов) в автомобиле недостаточно: в салоне машины много опасных мест, о которые можно удариться головой. Диагональная лямка от этого защищает, но из-под нее человек может выскользнуть. Совместил эти два решения шведский инженер Нильс Ивар Болин. Именно с его подачи в конце 50-х годов на конвейер встали привычные нам трехточечные ремни. Первыми их получили модели Volvo PV 544 и P 120 Amazon.
За прошедшие с тех пор полвека инженерная мысль не стояла на месте: современные ремни имеют гораздо более сложную конструкцию, чем во времена господина Болина. Конструкция шведского инженера была статичной — то есть каждому седоку приходилось подгонять ремень по фигуре. В 70-е годы автопром берет на вооружение инерционные ремни, которые сами сматываются в катушку. При резком движении тела вперед специальный механизм блокирует катушку, и ремень надежно удерживает седока. Кстати, катушка блокируется не только от движения лямки, но и от ускорения в любом направлении. То есть при ударе сбоку или сзади ремень сработает правильно. Не менее важным изобретением стали преднатяжители ремня. В момент аварии срабатывают пиропатроны, туго затягивающие лямки. Когда-то это был инженерный прорыв, а сейчас такое решение фактически стало стандартным для всех автомобилей.
Самое свежее усовершенствование, которое мы получили в XXI веке, — это надувные (!) ремни. Речь о том, что в диагональную лямку встроена специальная подушка. Надуваясь при аварии, она увеличивает площадь контакта ремня с телом человека и таким образом уменьшает риск травм. Это решение стремительно завоевывает популярность в последние годы. Концепт был представлен Мерседесом в 2009 году, а уже на следующий год японцы запустили эту конструкцию в серию. Первой машиной, получившей надувные ремни, в 2010 году стал Lexus LFA. Вскоре их установили на Ford Explorer и Mondeo, потом Mercedes S-класса и другие модели.
На этом эволюция ремней безопасности не заканчивается. Автопроизводители уже подумывают о внедрении адаптивных ремней, которые автоматически будут подстраивать параметры своей работы под рост, вес и даже возраст седока. Разумеется, все это будет работать в комплексе с подушками безопасности…
Подушки безопасности. Стреляет редко, но метко!
Удар, треск, взрыв! Перед глазами только белая пелена и в первые секунды даже не видно, что именно произошло. Это салон заволокло дымом от взрыва пиропатрона и раскрывшихся подушек безопасности. С одной стороны, не самые приятные мгновения. С другой понимаешь, что создатели твоего автомобиля сделали все, чтобы защитить тебя и твоих близких в ДТП!
Некоторые наши сограждане до сих пор настолько убеждены в эффективности подушек, что пристегиваться считают лишним. Любопытно, что в прежние годы эту идею даже поддерживали многие производители. В 70-е годы американские марки предлагали подушки в качестве опции, заменяющей ремни. Но опыт показал, что удерживающие устройства эффективно работают только вместе, когда ремни с пиропатронами и подушки безопасности связаны в единую систему.
Напомним известную истину: не пристегиваться при наличии подушки — очень опасно! При ударе человека, не удерживаемого ремнем, мгновенно бросает вперед. Для этого даже большая скорость не нужна. И тогда он встречается с не до конца раскрывшейся подушкой, которая летит ему в лицо со скоростью более 300 км/ч. Таким образом, даже при легком ДТП можно получить серьезные травмы. Не говоря уже о том, что непристегнутый человек рискует вовсе не попасть головой по подушке (или встретиться с ней по касательной) и дальше удариться обо что-то жесткое. Например, о стойку крыши.
Современные подушки безопасности обладают чудесным свойством: они молниеносно раскрываются именно с той стороны, откуда пришелся удар, а ложные срабатывания практически исключены. Главное, конечно, скорость раскрытия. Первые экспериментальные разработки 50-х годов использовали баллон со сжатым воздухом, но он слишком медленно надувал подушку. Достаточную скорость может дать только энергия взрыва. Такую обеспечили пиропатроны с твердотопливным зарядом азида натрия (NaN3). Его поджигает электрический импульс, и всего через 30-60 миллисекунд после зафиксированного удара купол подушки полностью раскрывается. И почти сразу начинает сдуваться — для этого в задней части подушки предусмотрены специальные отверстия. Таким образом, человек не «впечатывается» в кресло и может самостоятельно выйти из салона.
Команду раскрыть подушки подают датчики ускорений. Ранние разработки представляли собой механические датчики, в которых металлические грузики смещались под действием ускорений и замыкали контакты, активирующие Airbag. Точность их срабатывания оставляла желать лучшего. Но уже к 90-м годам все производители перешли на миниатюрные пьезоэлектрические акселерометры, способные мгновенно оценивать силу ускорения. Исходя из нее блок управления подушками решает, нужно ли открывать подушки, и какие именно. От легкого бокового удара раскроются только шторки с нужной стороны. А при возникновении риска переворота весь салон заполнится подушками.
Кстати, сколько подушек нужно в идеале? На Западе сейчас считается, что шесть — минимум. Законодательно это не закреплено, но модель без боковых подушек автоматически получает ноль баллов за боковой краш-тест и, как следствие, не более трех звезд в итоговом рейтинге. Поэтому меньше шести подушек европейцам не предлагает ни один производитель. Больше — пожалуйста. Седьмая, коленная подушка для водителя, уже давно стала распространенным явлением. В некоторых случаях производители идут еще дальше: скажем, у Toyota iQ есть подушки за головами задних седоков. Их роль понятна: в столь миниатюрной машинке удар сзади особенно опасен.
Детские кресла. Очередные «полезные» изменения в ПДД или же о нас заботятся?
В этом году исполнилось 2 года с того момента, когда в белорусских ПДД появилось обязательное требование использовать детские автокресла или иные специальные удерживающие устройства при перевозке пассажиров до 12 лет. Штатные крепления Isofix теперь есть в базовых версиях практически всех автомобилей, продающихся в нашей стране. Это новшество успело спасти тысячи жизней, но могло бы спасти и гораздо больше. К сожалению, требования к детским удерживающим устройствам в нашей стране слишком мягкие, и многие подобные изделия, продающиеся в Беларуси, не только не полезны, но даже вредны в случае ДТП.
Обычные ремни безопасности не подходят маленьким пассажирам: лямки неверно удерживают тело, и в результате в большинстве случаев ребенок подныривает под поясную лямку, которая, в свою очередь, съезжает на живот и наносит тяжелые травмы брюшной полости. Испытания доказали, что полноценное детское кресло позволяет снизить нагрузку на живот втрое. А простой бустер — подушка, которая делает посадку ребенка выше, — уменьшает нагрузку в полтора раза. Проблема в том, что наши правила допускают использование не только детских кресел и бустеров, но и «иных средств» для пристегивания детей. Речь об адаптерах, представляющих собой своеобразную «сбрую» — систему ремешков и накладок, либо о бескаркасных сиденьях. Краш-тесты с использованием таких устройств, проведенные нашими российскими коллегами, доказали, что в случае аварии нагрузки на тело ребенка — запредельные.
Что же касается полноценных кресел, то и с ними, к сожалению, есть масса проблем. Только с 2015 года белорусские правила сертификации привели в соответствие с международными. Беда в том, что на рынке множество изделий, сертификаты которых — натуральная «липа».
Недорогие кресла зачастую фиксируются только штатным ремнем безопасности, а этого недостаточно. При лобовом столкновении такое сиденье смещается далеко вперед, а кивок головой создает избыточную нагрузку на шею и голову. При покупке детского кресла лучше всего выбирать ту модель, которая надежно фиксируется Isofix-крепежом и «якорным» ремнем.
P.S: В данной статье мы попытались раскрыть наиболее важные элементы пассивной безопасности автомобиля, не вдаваясь в технические и электронные тонкости функционирования. О диагностике и ремонте системы пассивной безопасности автомобиля Вы можете узнать из наших курсов.
Статью подготовил: А. Бракоренко
Пассивная безопасность | АРРК Инжиниринг
Разработки в области пассивной безопасности подразумевают проектирование транспортных средств с максимальным снижением последствий аварии для пассажиров, участников дорожного движения и других участников дорожного движения. Высокая степень пассивной безопасности достигается за счет максимального поглощения энергии шасси, согласованных систем безопасности и соответствующего дизайна салона автомобиля. Таким образом, пассивная безопасность является общей функцией транспортного средства, которая достигается за счет оптимального взаимодействия всех задействованных компонентов.
Контакты
Наши сильные стороны
Функциональное развитиеЭто включает в себя оптимальную настройку всех задействованных компонентов и адаптацию всей производительности для достижения полных свойств продукта. Мы поддерживаем вас в превращении глобальных продуктовых целей, таких как, например, конкретное агентство по защите прав потребителей на конкретном рынке, в необходимые составные цели (пассивная безопасность).
Когда дело доходит до функционального развития при моделировании и тестировании, мы концентрируемся на следующем:
- Полное моделирование системы (все условия нагрузки пассивной безопасности)
- Анализ аварий
- Корпус аккумуляторной батареи
- Интерьер (кабина, сиденья, обивка дверей)
- Системы безопасности
- Технология соединения 9002 4
ARRK Engineering предлагает помощь в проектировании систем безопасности по следующим направлениям:
- Постановка целей продукта
- Дифференциация спецификаций
- Интерпретация и оптимизация достижения целей
- Технические оптимизация деталей
- Испытания кареток и целых систем
- Валидация и одобрение
боковая шторка Концепция, виртуализация и оценка:
SAB (боковая подушка безопасности) Методы и инструменты Методы определения формы
Какая форма является идеальной для боковой подушки безопасности под с учетом ограничений по весу? С помощью наших автоматизированных методов поиска формы можно определить идеальную зону охвата подушки безопасности с помощью автоматизированного процесса CAE.
Методы проверки надежности становятся актуальными в относительно узких пространствах решений. Если системы уже спроектированы близко к техническим пределам, естественные изменения начальных ограничений могут создать риск системного отказа. Мы устанавливаем влияние сидячего положения манекена на надежность результатов аварии.
Концепция обучения пассивной безопасности транспортных средств (CAE и тестирование)Мы видим значительную разницу в профессиональном развитии наших сотрудников. Мы обучаем наших сотрудников в соответствии с установленной концепцией всем проектным дисциплинам пассивной безопасности, действующим стандартам и требованиям, а также использованию специальных инструментов, таких как CAE Solver.
Мы предлагаем это обучение на немецком, английском, китайском и японском языках по всему миру.
Внешнее содержимое отключено в соответствии с вашими настройками для файлов cookieРедактировать настройки файлов cookie
Пассивная безопасность — Анализ систем безопасности — Advanced Simtech
Пассивная безопасность
Безопасность автомобиля разделена на две ключевые области:Активная безопасность, которая помочь предотвратить несчастный случай или помочь свести к минимуму тяжесть любого столкновения. Сюда входят такие продукты, как AEB (автоматическое экстренное торможение), ABS и ESP 9.0003
Во-вторых, пассивная безопасность, то есть системы, которые активируются в случае столкновения, чтобы обеспечить поддержку и защиту пассажиров. Эти продукты включают ремни безопасности, подушки безопасности, сиденья и энергопоглощающие секции, встроенные в автомобиль.
Наладив прочные отношения с некоторыми ведущими производителями транспортных средств и поставщиками удерживающих устройств, наш совместный подход позволяет нам добиваться оптимальных результатов, когда речь идет о спецификации и анализе систем удерживающих устройств.
Это также позволило нам специализироваться на:
- Подушки безопасности
- Ремни безопасности и ограничители
- Преднатяжитель ремня
- Коленные валики и внутренние ударные зоны
- Исполнение сиденья
- Детские удерживающие устройства
- Защита от хлыстовых травм и оценка
Наша работа в области применения удерживающих систем сосредоточена на биомеханике – науке, изучающей силы, действующие на биологическую структуру, и эффекты, вызываемые этими силами, в том числе:
- Боковой удар
- Фронтальный удар
- Перевернуть
- Задний удар
На простейшем уровне удерживающая система предназначена для управления и контроля кинематической энергии человека, находящегося в автомобиле, во время замедления.
Этот уровень понимания позволяет нам свести к минимуму риск травм в любом сценарии. Используя физические испытания и численное моделирование, мы помогаем нашим клиентам точно настроить и предоставить возможности, необходимые для их автомобилей, не только в соответствии с минимальными требованиями юридических или потребительских испытаний, но и
значительно превышает обычные законодательные пороги.
Современные автомобили оснащены сложными электронными системами управления. Эти системы способны обнаруживать начало столкновения с транспортным средством и, при необходимости, предпринимать действия по уклонению, например активировать электронную программу стабилизации, чтобы избежать инцидента.
Если эта система не может предотвратить столкновение, активируется удерживающая система, чтобы обеспечить максимальную защиту при минимальном риске травмирования пользователя. Алгоритмы, используемые в этих устройствах, основаны на данных, созданных в рамках пакета моделирования, который работает с использованием таких продуктов, как MADYMO.
Этот ориентированный на производительность процесс помогает определить максимальный уровень защиты, который может быть обеспечен пассажирам различного роста, управляющим таким транспортным средством.
Будущее пассивной безопасности (благодаря активной безопасности)
Активная безопасность проникает во все большее число сегментов транспортных средств, а усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS) становятся необходимостью для всех автопроизводителей в их стремлении для автономного вождения, а также для получения пятизвездочных рейтингов краш-тестов.
Основной целью внедрения систем активной безопасности является снижение вероятности аварии или, по крайней мере, смягчение последствий неизбежного столкновения. Такие системы, как автономное экстренное торможение (AEB) и помощь в удержании полосы движения (LKA), помогают уберечь пассажиров от ситуации столкновения, но что произойдет, если избежать столкновения невозможно? Именно здесь пассивная безопасность остается ключевой технологией. Ремни и подушки безопасности никуда не денутся, по крайней мере, в краткосрочной перспективе, но они будут размещаться и использоваться в автомобиле новыми инновационными способами.
Несмотря на достижения в области электроники безопасности, у технологии пассивной безопасности все еще есть значительный потенциал. Действительно, системы пассивной безопасности переживут технологическое возрождение, поскольку они будут разработаны для работы в гармонии с новыми функциями активной безопасности.
Если пассажирам больше не нужно смотреть на дорогу, сможет ли традиционная система ремней безопасности защитить их в случае аварии? Если сиденье может поворачиваться лицом к другим пассажирам, где должны быть расположены подушки безопасности, чтобы обеспечить защиту от разнонаправленных ударов?
Кроме того, все современные подушки безопасности полагаются на физические датчики, расположенные на внешней конструкции транспортного средства, чтобы определить, когда срабатывать, а также какой уровень мощности требуется в зависимости от замедления транспортного средства. Следовательно, по мере того, как мы переходим к уровням автономии 4 и 5, можно использовать вычислительную мощность внешних лидарных и радарных датчиков, чтобы определить, когда столкновения нельзя избежать, что дает дополнительное время для более раннего развертывания подушек безопасности и поддержания оптимального уровня безопасности. возможна защита.
Advanced Simtech работает с нашими клиентами, чтобы понять, как необходимо анализировать меняющиеся технологии в наших транспортных средствах, чтобы продолжать обеспечивать высочайший уровень безопасности для пассажиров внутри.
От помощи в разработке стратегий срабатывания подушек безопасности до совершенствования методологий компьютерного моделирования для производителей и поставщиков удерживающих устройств — мы можем помочь клиентам понять реальное применение таких устройств.
В результате к нам часто обращаются в качестве свидетелей-экспертов для предоставления рекомендаций, когда предполагается, что такое устройство сработало непредвиденным образом.
Свяжитесь с нами сейчас по телефону
+44 (0)1789 264 782
для получения дополнительной информации о наших услугах.
Часто задаваемые вопросы
Что такое активная и пассивная безопасность?
Средства активной и пассивной безопасности транспортных средств разрабатывались в течение многих лет и были предназначены в первую очередь для предотвращения несчастных случаев или столкновений, но когда они происходят, эти системы работают, чтобы уменьшить воздействие на пассажиров в транспортных средствах. вовлечены, устраняя травмы, где это возможно, или, если нет, сводя их к минимальному уровню.
Что такое активная безопасность?
Технологии активной безопасности постоянно работают в фоновом режиме, чтобы помочь водителю и снизить вероятность или предотвратить аварию или столкновение. Технология была разработана с учетом того, что более 95% всех аварий являются результатом человеческой ошибки со стороны одного или нескольких водителей.
Эти системы работают, чтобы предотвратить столкновение или уменьшить скорость столкновения, если столкновение предотвратить невозможно.
Что такое система пассивной безопасности?
Функция пассивной безопасности — это функция, которая становится «активной» после обнаружения столкновения и предназначена для снижения вероятности или степени травм. Сюда будут входить такие технологии, как:
- удерживающие системы; например. Ремни безопасности / преднатяжители / подушки безопасности
- Системы снижения травматизма пешехода при ударе; например. Автоматический подъемник капота
- Технологии проектирования транспортных средств; например. Зоны деформации и деформируемые бамперы
Какое программное обеспечение требуется для разработки систем пассивной безопасности ?
Анализ цифровых двойников является фундаментальной частью проектирования, разработки и оценки этих систем. Продукт Simcenter Madymo является лидером в области разработки и анализа систем пассивной безопасности.