Безопасность автомобильных кузовов | Автомобильный справочник

Автомобильный справочник

для настоящих любителей техники

Безопасность автомобильных кузовов

Безопасность автомобильных кузовов

Безопасность автомобильных кузовов складывается из безопасности его отдельных деталей. В настоящее время разрабатываются не только электронные системы безопасности, но и внедряются различные конструктивные изменения в кузов автомобиля. Любой современный автомобильный кузов состоит из различных узлов и деталей, обеспечивающих комфорт и безопасность автомобиля. Безопасность автомобильного кузова реализуется совместной работой двух систем: активной и пассивной безопасности автомобиля.

Активная безопасность автомобиля

Цель активной безопасности — предотвраще­ние ДТП. Безопасность управления автомо­билем — результат гармоничной конструкции подвески, рулевого управления, тормозов и выбора оптимальных динамических характе­ристик автомобиля.

Условная безопасность вытекает из ми­нимизации физиологических напряжений, которым подвергаются пользователи автомобиля (колебания, шум, климатические условия). Это важный фактор для снижения вероятности неадекватных действий за ру­лем.

Колебания в пределах диапазона ча­стот 1-25 Гц (преодоление неровностей, неустойчивость движения и т.п.), наво­димые колесами, воздействуют на поль­зователей автомобиля непосредственно через кузов, сиденье и рулевое колесо. Эффект этих вибраций более или менее резко выражен, в зависимости от их направ­ления, амплитуды и длительности.

Шум, создаваемый в виде акустических по­мех внутри и вокруг автомобиля, может исхо­дить из внутренних (двигатель, трансмиссия, карданные валы, оси) или внешних (шины на дороге, шум ветра) источников и передается по воздуху или через конструкцию. Уровень звукового давления измеряется в дБ(А).

Меры по уменьшению шума, с одной сто­роны, связаны с разработкой бесшумно работающих компонентов, а с другой — с использованием изолирующих или звукопогло­щающих материалов.

Основными климатическими факторами являются температура воздуха, влажность воздуха, скорость воздушного потока и давление воздуха.

Безопасность движения, связанная с факторами восприятия

Меры, которые повышают уровень безопас­ности движения, связанные с факторами восприятия, в основном, сосредоточены на следующих компонентах:

  • Освещение;
  • Звуковая сигнализация;
  • Прямая и косвенная видимость (обзор во­дителя: угол бинокулярного затемнения (т.е. для обоих глаз водителя), вызываемого передними стойками, не должен пре­вышать 6 градусов).

Безопасность эксплуатации кузова

Низкий уровень стресса у водителя и, таким образом, более высокая степень безопас­ности управления автомобилем требуют обеспечения оптимальных конструктивных особенностей для обстановки вокруг води­теля с точки зрения удобного пользования средствами управления автомобилем.

Пассивная безопасность автомобиля

Цель пассивной безопасности — смягчить последствия ДТП (Рис. «Безопасность дорожного движения» ).

Безопасность дорожного движения

Внешняя безопасность автомобиля

Термин охватывает все меры, относящиеся к автомобилю, которые предназначены для ми­нимизации тяжести ранения пешеходов, вело­сипедистов и мотоциклистов во время наезда на них в результате ДТП. Определяющими факторами являются поведение автомобиля при деформации и внешняя форма кузова.

Первоначальной целью конструкторов яв­ляется проектирование такого автомобиля, чтобы его внешняя форма способствовала минимизации последствий основных видов ДТП (столкновения, наезды и повреждение самого транспортного средства).

Самые серьезные травмы пешеходы полу­чают при ударе о переднюю часть автомобиля или о дорогу, кроме того, точные последствия ДТП сильно зависят от размера кузова. Послед­ствия столкновения с участием двухколесного транспортного средства и легкового автомо­биля могут быть уменьшены лишь конструк­тивными мерами, которые, применительно к легковому автомобилю, включают, например, следующие особенности дизайна, которые можно реализовать в легковом автомобиле:

  • Убираемые фары;
  • Утопленные очистители ветрового стекла;
  • Заделанные заподлицо с панелями сточ­ные желоба;
  • Утопленные дверные ручки;
  • Деформируемая передняя часть автомо­биля, в том числе капот.

Безопасность интерьера автомобиля

Понятие «внутренняя безопасность» охваты­вает меры, цель которых — минимизация уско­рения и сил, воздействующих на пассажиров при ДТП, обеспечение достаточного запаса вы­живаемости и сохранение работоспособности компонентов, имеющих важнейшее значение для извлечения пассажиров из автомобиля после ДТП. Определяющими факторами обеспечения безопасности пассажиров являются:

  • Деформационное поведение кузова;
  • Длина пассажирского салона, объем про­странства для выживания вовремя и после возникновения столкновения;
  • Удерживающие системы;
  • Область воздействия в салоне (FMVSS 201);
  • Система рулевого управления;
  • Извлечение пассажиров из салона;
  • Противопожарная защита.

Законы, регулирующие внутреннюю безопас­ность (лобовые и боковые удары):

  • Защита пассажиров в случае ДТП, в част­ности с помощью удерживающих систем пассивной безопасности (FMVSS 208, дополненная версия, FMVSS 214, ЕЭК R94, ЕСЕ R95, критерии ранения);
  • Установка ветрового стекла (FMVSS 212);
  • Проникновение ветрового стекла в салон автомобиля (FMVSS 219);
  • Крышки отделений для вещей (FMVSS 201)
  • Предотвращение утечек топлива (FMVSS 301).

Деформационное поведение кузова автомобиля

При испытании на лобовое столкновение автомобиль, движущийся со скоростью 48,3 км/ч, наезжает на неподвижный предмет, перпендикулярный или наклоненный под углом до 30° по отношению к продольной оси автомобиля. На рис. «Риск для пешеходов при столкновении с легковым автомобилем» показано распределе­ние типов столкновений для ДТП, приводя­щих к травмам пешеходов. Источник: GIDAS, German In-Depth Accident Study (исследова­тельский проект BASt и FAT).

Риск для пешеходов при столкновении с легковым автомобилем

Так как практически 50% всех лобовых столкновений в основном затрагивают лишь половину передней части автомобиля, то во всем мире выполняется смещенный лобовой удар с покрытием от 30 до 50% ширины ав­томобиля.

Выдержка из ECE-R94: «Барьер должен иметь такую конфигурацию, чтобы автомо­биль сначала коснулся его той стороной, с которой находится водитель. Если испытание можно провести с автомобилем либо с пра­вым, либо с левым рулем, то его нужно про­вести с самым неблагоприятным типом руле­вого управления, установленным техническим органом, ответственным за испытания» (Рис. «Ускорение, скорость и длина деформации пассажирского салона при наезде на припятствие на скорости 50 км/ч» ).

Ускорение, скорость и длина деформации пассажирского салона при наезде на припятствие на скорости 50 км/ч

Во время лобового столкновения кинетиче­ская энергия рассеивается во время дефор­мации бампера, передней части автомобиля, а при тяжелых столкновениях — передней части пассажирского салона (перегородка моторного отсека). Оси, колеса и двигатель ограничивают длину деформации. Однако для минимизации ускорения салона тре­буется адекватная длина деформации и смещения узлов привода. В зависимости от конструкции, размера и массы автомобиля, лобовое столкновение с неподвижным пре­пятствием при скорости 50 км/ч приводит к величине деформации передней части авто­мобиля приблизительно в 0,4-0,7 м. Повреж­дение салона должно быть минимизировано. Это касается, в основном:

  • Зоны перегородки между салоном и мо­торным отсеком (смещение системы ру­левого управления, приборной панели, педалей, сжатие перегородки в зоне ног);
  • Днища кузова (снижение уровня или изме­нение наклона сидений);
  • Боковой части (возможность открывания дверей после ДТП).

Измерение величин ускорений и анализ высокоскоростной видеосъемки позволяют точно определять деформационные харак­теристики. Для имитации водителя и пасса­жиров используются манекены различных размеров, позволяющие измерять ускорение головы, шеи, грудной клетки и бедер.

Боковое столкновение

Боковое столкновение, как следующий наиболее часто встречающийся вид ДТП, вызывает высокую степень тяжести последствий для водителей и пассажиров, что связано с ограниченной демпфирующей спо­собностью и высокой степенью деформиро­вания интерьера автомобиля.

На риск получения ранения в значительной степени оказывают влияние конструктивная прочность боковых элементов кузова, несу­щая способность поперечных элементов пола и сидений, а также конструкция внутренних дверных панелей (FMVSS 214 и 301, ЕЭК R95, европейская программа IMCAP и US — S1NCAP). Дополнительные подушки безопасности в дверях или сиденьях и потолке имеют зна­чительный потенциал уменьшения риска травмирования.

Удар сзади

В испытаниях с ударом сзади деформация салона должна быть незначительной. Должна сохраняться возможность открывания две­рей, край крышки багажника не должен про­никать через заднее стекло в салон; должна сохраняться целостность топливного бака (FMVSS 301).

Потолочные структуры исследуются с по­мощью испытаний на опрокидывание и квазистатических испытаний крыши при ударе (FMVSS 216).

Кроме того, некоторые изготовители под­вергают свои автомобили испытаниям на падение с опрокидыванием, чтобы проверить прочность крыши (пространство выживания) в экстремальных условиях (автомобиль па­дает с высоты 0,5 м на левый передний угол крыши).

Общая безопасность автомобиля

Безопасность автомобильных кузовов, складывающаяся из активной и пассивной безопасности, все больше стирает границы между ними, так как в обоих типах без­опасности используют системы датчиков. Вот почему разрабатывается все больше систем, которые лучше подготавливают пассажиров к потенциальному ДТП, например, Pre-Safe).

Какие бывают активные и пассивные системы безопасности автомобиля

Как развивались системы безопасности в автомобиле

Автомобиль источник повышенной опасности для пешеходов, машин, водителя. С развитием автомобилей, увеличением машин на дорогах, развивались и системы автомобильной безопасности, снижающие количества ДТП на дорогах, травмоопасность, сберегали жизнь и здоровье пассажиров, пешеходов.

Системы безопасности делаться на активные и пассивные. Активные это те системы, которые помогают не допустить аварию, а пассивные спасают пассажиров и водителя, если столкновение уже произошло.

Узнаем как развивались системы безопасности в автомобилях.

Ремни и подушки безопасности – пассивные системы

Первыми ростками в системах безопасности были ремни, которыми пассажиры пристегивались к креслу в машине. Вплоть до 1966 года установка ремней безопасности в серийные автомобили, была не обязательной.

Следующим витком в развитии стали подушки безопасности. Требования обязательной установки подушек безопасности в новые модели начались в 90-е годы прошлого столетия.

Подушки безопасности прошли путь от простых фронтальных до боковых шторок выстреливающих при ДТП, для заграждения пассажиров от разбивающегося стекла машины.

Какие бывают активные и пассивные системы безопасности автомобиля

Последним трендом стала установка автомобильных подушек безопасности для пешехода. Смысл таких подушек в том, чтобы при столкновении с пассажиром смягчать удар от машины. Как это выглядит смотрите здесь .

Не обходится и без скандалов. Пример «подушки – смерти» Takata. Автокомпании были вынуждены отозвать проданные модели с подушками Takata в январе 2018 г. Произошло это, когда Национальное Управление безопасности дорожного движения Министерства транспорта США (NHTSA) признала их опасными для здоровья пассажиров. Подушки не спасали, а калечили пассажиров при срабатывании в ДТП. Подробнее читайте тут .

Активные системы безопасности следящие, что бы не произошла авария

С появлением компьютеров в автомобили начали устанавливать электронные системы безопасности. Машины научились следить за препятствиями на дороге через беспроводные инфракрасные сенсоры, лазеры, или камеры. Такие электронные системы предупреждают о возможном столкновении. Например обнаруживают стремительно приближающиеся объекты (олень, внезапно остановившийся транспорт перед светофором или пешеходом), подскажут, если автомобиль съехал со своей полосы или водитель уснул за рулем.

Какие бывают активные и пассивные системы безопасности автомобиля

Если машина зафиксирует возможное столкновение, предупреждающие огни и сигналы оповестят водителя, а бортовой компьютер начнет подтормаживать, чтобы дать шанс водителю вовремя среагировать и остановиться. Ремни безопасности автоматически натянуться, подголовники подвинутся вперед для предотвращения травмы шеи, спины и позвоночника, а сидения примут вертикальную позицию.

Продвинутые электронные системы автомобиля предупреждающие столкновение имеют две камеры. Одна камера следит за ситуацией на дороге, а вторая, установленная в рулевом колесе, анализирует лицо водителя на внимательность к сложившейся на дороге ситуации. Если компьютер, на который поступают данные с камер, посчитает, что авария произойдет до того, как водитель сможет отреагировать, автомобиль выполнит торможение самостоятельно. О таких автомобилях Zap-online.ru уже писали в статье « Последние новости Audi ». Еще камеры распознают заснувшего за рулем водителя, подадут сигнал для его пробуждения, включат аварийку, совершат вынужденную остановку без помощи человека. Чего только стоят регулярно публикуемые ролики о том, как система безопасности Tesla уворачивается от летящих колес и встречных машин, без помощи водителя.

Системы ночного виденья в автомобилях

Какие бывают активные и пассивные системы безопасности автомобиля

Первая камера ночного видения появилась в Cadillac DeVille 2000 года выпуска . На дисплее приборной панели отображается картина обстановки складывающаяся перед автомобилем, в черно-белом цвете. С системой ночного виденья, водитель видит, что происходит за горизонтом событий свечения фар. Тестирование ночных систем безопасности проводили здесь , почитайте.

С системой ночного виденья связана технология замедляющая разгон автомобиля от 0 до 100 км/ч в ночное время. То есть, если в дневное время разгон занял бы 3,5 секунды, то ночью машина разгонится только за 15 секунд.

Инфракрасное излучение

Новое поколение инфракрасных сенсоров в Lexus обнаруживает тепло в сотне метров от машины – будь то человек, олень или другой автомобиль. Обработанная информация отображается цифровой картинкой на лобовом стекле.

Система предупреждения об отклонении от выбранной полосы (LDWS) отслеживает движение машины в своей полосе и даст сигнал или подвернет автомобиль, если водитель начнет медленно съезжать с нее в кювет.

Модели с опцией обнаружения слепых зон, контролируют обстановку камерами и инфракрасными датчиками, установленными в боковых зеркалах. Датчики отслеживают попутный транспорт на дороге, не попадающий в поле зрения водителя. Когда посторонний автомобиль входит в зону слепого пятна, система начинает посылать сигналы водителю зуммером или морганием диодов на зеркалах. Такие системы ставит в свои модели Citroen. Кстати, система обнаружения слепых зон автомобиля входит в нашу 5-ку бесполезных опций .

Какие бывают активные и пассивные системы безопасности автомобиля

Бортовые навигаторы

Новое поколение бортовых навигаторов дает 3D изображение маршрута. Тесла уже умеет передвигаться по заданному маршруту на автопилоте. Когда станет возможным обмен информацией в режиме реального времени о ситуации на дорогах между машинами, начнется эра беспилотных автомобилей, в которых не будет места человеческой ошибке. Машина сама завернет на заправку, если топливо в пластиковом бензобаке будет заканчиваться, заедет за детьми в школу к заданному времени, когда вы будете ехать по пути с работы.

Какие бывают активные и пассивные системы безопасности автомобиля

В новых автомобилях тестируется опция авто-лакей, использующая снимки со спутника, чтобы найти свободное парковочное место и даже самостоятельно припарковаться. Для автопарковки нужно включить опцию автопилота и сидеть сложа руки. Автомобиль использует датчики для обнаружения объектов вокруг него и плавно паркует авто на пустое парковочное место. Процесс происходит без помощи водителя, руль крутится сам. Один из примеров машин с автопилотом Toyota Prius .

https://press.ocenin.ru/bezopasnost-avtomobilnyh-kuzovov/
https://zen.yandex.ru/media/id/592d4492e3cda8a0bf8d4912/kakie-byvaiut-aktivnye-i-passivnye-sistemy-bezopasnosti-avtomobilia-5f857b32cae5a83b553ca612

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X