ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ Безопасность автомобиля
Безопасность автомобиля зависит от: Размер автомобиля Вес автомобиля Средства безопасности
Безопасность автомобиля Средства безопасности автомобиля Средства активной безопасности Средства пассивной безопасности
Классификация средств пассивной безопасности Средства пассивной безопасности Ремни безопасности Подушки безопасности Подголовники Структурная целостность кузова
Ремни безопасности o o o Ремни безопасности стали лучшим из когдалибо придуманных устройств защиты водителя и пассажиров. Разработанные в 50 -х годах 20 века, они стали в обязательном порядке применяться с 1967 года. Вначале они мало использовались (только 20% в 1970), но опыт и законодательные меры расширили их применение до 70% в 1987 году. Современные системы ремней безопасности имеют автоматические преднатяжители, которые при аварии выбирают провисания ремней, повышая защиту человека, и сохраняют место для раскрытия подушек безопасности. Важно знать, что хотя подушки безопасности и защищают от серьезных травм, ремни безопасности абсолютно необходимы для обеспечения полной безопасности водителя и пассажиров. Исследования говорят, что более 50% водителей в возрасте до 25 лет не используют ремни безопасности на регулярной основе. В России эти цифры могут быть еще хуже, и не только в отношении молодых водителей. А между тем американская организация безопасности движения NHTSA на основании своих исследований сообщает, что использование ремней безопасности снижает риск смертельного исхода на 45 -60% в зависимости от типа автомобиля.
Ремни безопасности o 1885 - В США был выдан первый патент на ремень безопасности, но к автомобилям он не имел никакого отношения, так как предназначался для фиксации кучера кареты. 1907 - Запатентован первый в истории автомобильный ремень, который использовался вплоть до 70 -х. Он был поясным и застегивался на уровне бедер. 1909 - Впервые в прессе об автомобильном ремне безопасности упоминается в одной из английских газет в рубрике «Изобретения чудаков» . 1920 - Ремнями начали оснащать некоторые гоночные автомобили. 1951 - Американские инженеры-авиаторы Роджер Грисуолд и Хьюдж Де Хевен изобрели ремень с Y-образной схемой и замком на животе. Данная конструкция хотя и обеспечивала гораздо более серьезный уровень защиты, но в повседневной жизни была неудобна, особенно для женщин. 1957 - В Германии ремни в качестве опции начали устанавливать на спортивные модели Mercedes и Porsche. Шведский авиационный инженер Нильс Болин изобрел трехточечные ремни с V-образной схемой, которая применяется и по сей день. 1959 - Volvo выпустила первые серийные автомобили моделей P 120 Amazon и PV 544, оборудованные трехточечными ремнями безопасности. 1967 - По желанию автопроизводителя, ремни безопасности стали устанавливаться на задние сиденья автомобилей. 1972 - Первая серьезная эволюция ремней. Появился инерционный механизм натяжения ремней, обеспечивающий пассажирам большие свободу и безопасность. 1973 - Вышло постановление Совмина СССР, обязывающее наладить массовое производство ремней безопасности. В том же году на эстонском заводе «Норма» стартовал их выпуск. 1978 - С 1 октября в Европе оснащение задних сидений новых автомобилей ремнями безопасности стало обязательным. 1979 - В СССР введено обязательное применение ремней безопасности на передних сиденьях легковых автомобилей. 1987 - Начало использования преднатяжителей, позволяющих в момент столкновения натягивать ремень, прижимая пассажиров к сиденьям.
Подушки безопасности o o o Подушки безопасности мгновенно наполняются газом в случае сильного лобового столкновения. Они разработаны специально, чтобы работать вместе с ремнями безопасности и ни в коем случае не исключают необходимость их использования. Раскрытая подушка безопасности останавливает непроизвольное движение головы и предотвращает удар о торпеду, рулевое колесо или лобовое стекло. Начиная с 1998 года все продаваемые в США автомобили обязательно имеют две подушки безопасности (для водителя и переднего пассажира). По сведениям американской организации NHTSA использование подушек безопасности снижает риск смертельного исхода при аварии на 30 -35% в зависимости от типа автомобиля. Во время столкновения ремни и подушки безопасности работают совместно. Комбинация их работы на 75% более эффективна в предотвращении серьезных травм головы и на 66% более эффективна в предотвращении травм грудной клетки.
Активные подголовники o Предназначены для защиты шейных позвонков водителя и переднего пассажира при ударе автомобиля сзади. Принцип работы активных подголовников основан на физических законах, в соответствии с которыми голова откидывается назад позднее корпуса. Активные подголовники используют давление корпуса на спинку сиденья в момент удара, что вызывает смещение подголовника вверх и вперед, предотвращая резкое откидывание головы назад. Смещение подголовника зависит от веса сидящего в кресле человека и силы удара, из-за чего система приходит в действие даже при авариях, происходящих на довольно низкой скорости. Такие аварии не могут причинить серьезного вреда автомобилю, но способны серьезно повредить шею сидящих впереди людей. Система работает исключительно за счет кинематики и, следовательно, может использоваться многократно. Основное слагаемое саабовской безопасности при наезде сзади — активные подголовники SAHR (Saab Active Head Restraints), которые впервые появились на седане Saab 9 -5 еще в 1997 году. При наезде сзади человек, вжимаясь в кресло, давит на спрятанные внутри опоры подголовника, благодаря чему сам подголовник «встречает» голову на ранней стадии удара. Накопленная страховыми компаниями за восемь прошедших лет статистика весьма позитивна — подголовники SAHR снизили количество травм при попутных столкновениях в среднем на 42%.
WHIPS (Whiplash Protection System) Разработчик: Volvo Система защиты от удара сзади o Система предназначена для снижения нагрузок на позвоночник и уменьшения вероятности получения травм позвоночника при ударе сзади на низких скоростях (попутном столкновении). При такой аварии система обеспечивает передвижение спинки сиденья назад (для снижения нагрузки), после чего спинка откидывается на угол 15°, для предотвращения «эффекта катапультирования» . Как показали тесты в лабораторных испытаниях, уменьшает силы, влияющие на шею, до 50%. Система WHIPS призвана защитить шейные позвонки от чрезмерного смещения в случае удара сзади. На первой стадии после удара спинка слегка отъезжает назад в зоне поясницы, затем — отклоняется примерно на 15 градусов. Таким образом уменьшается вероятность резкого смещения головы и шеи относительно тела.
Структурная целостность кузова o Структурная целостность (целостность каркаса автомобиля) это ещё один важный компонент пассивной безопасности автомобиля. Для каждого автомобиля он тестируется, перед тем как пойти в производство. Детали каркаса не должны изменять свою форму при столкновении, в то время как другие детали должны поглощать энергию удара.
Кузов автомобиля o Съемные элементы кузова: 1 — решетка бампера; 2 — передний бампер; 3 — облицовка радиатора; 4 — энергопоглощающая балка переднего бампера; 5 — капот; б — крышка багажника; 7 — задний бампер; 8 — энергопоглощающая балка заднего бампера; 9 — задняя дверь; 10 — передняя дверь; 11 — наружное зеркало заднего вида; 12 — переднее крыло
• Daihatsu Esse (2005) - Конструкция кузова предусматривает, что при столкновении части кузова деформируются как бы по отдельности. Плюс к этому в конструкции использованы высоконапряженные металлические листы. Это делает машину более жесткой, а с другой стороны позволяет ей быть не такой тяжелой. На фотографии голубым цветом выделены те конструктивные элементы, которые принимают на себя лобовой удар, а все, что окрашено в желтую краску, рассчитано на поглощение бокового удара.
• Volkswagen Phaeton - Для изготовления кузова используются разные материалы - сталь, легкий металл и пластик. Капот, крышка багажника и четыре двери Phaeton полностью изготовлены из легкого металла, за счет этого снижен вес автомобиля. Снижение веса и качество материала - критерии объясняющие использования пластика для обоих передних крыльев и гнезда для запасного колеса автомобиля. Крылья переменной толщины от 2, 7 до 3, 4 мм не только дают экономию веса на 20 %, а и снижают последствия незначительных ударов, которые возможны при парковке. Гнездо для запасного колеса из пластика тоже на 5 кг легче по сравнению с такой же деталью из стали. Стальные детали Phaeton изготовлены из высокопрочных сплавов. Благодаря оптимальному использованию материалов обеспечивается максимальная прочность кузова. Все детали, выполненные из стали оцинкованы, тем самым они оптимально защищены от коррозии. В результате покупателю гарантируется длительный срок службы автомобиля и не менее длительное сохранение его стоимости. Исключительно жесткий кузов Phaeton гарантирует несминаемость его салона. Деформируемые при столкновении передняя и задняя зоны автомобиля поглощают такое количество энергии, что Volkswagen Phaeton не только укладывается в соответствующие нормы обеспечения безопасности, но и обладает существенным запасом по этому показателю. Двери также входят в систему пассивной безопасности. Благодаря жесткости их конструкции обеспечивается максимальная защита при боковых ударах.
• Mazda RX 8 - Каркас кузова представляет собой жесткую конструкцию, построенную вокруг "хребтового" центрального тоннеля. Обратите внимание на растяжки между опорами стоек передней подвески и в проеме багажника. В задние "полудверцы" встроены не только продольные брусья безопасности, но и вертикальные силовые элементы — они образуют "виртуальные" средние стойки. Пассивная безопасность — на высоте. Отсутствие центральной стойки компенсировано мощными усилителями в дверях. Среди шести подушек есть и надувные "занавески" для защиты головы.
• Volvo S 80 - Передняя и задняя зоны деформации рассеивают и распределяют возникающие при ударе силы для уменьшения физических нагрузок, действующих на находящихся в автомобиле людей. Прочный каркас безопасности, окружающий всех находящихся в автомобиле, выдерживает очень большие физические нагрузки.
• Subaru Impreza - Несмотря на то, что кузов Impreza очень прочен и создан таким образом, чтобы деформироваться определенным образом при столкновениях, он также снабжен кольцеобразным каркасом из высокопрочной стали. Упрочняя крышу, боковины, заднюю часть, двери, стойки и пол он превращается в щит, рассеивающий силу удара, независимо от того, с какой стороны он нанесен. Таким образом каждый пассажир чувствует себя в безопасности. Используя абсорбирующие передние бамперы, капот и крылья, увеличив расстояние между капотом и двигателем, и используя отрывающиеся стеклоочистителии, Subaru активно защищает пешеходов от травм при несчастных случаях.
Классификация средств активной безопасности Средства активной безопасности Тормозная система Рулевое управление Трансмиссия Подвеска Другие системы
ABS Anti-lock Braking System (AБС – Антиблокировочная система тормозов)Разработчик: Bosch o Антиблокировочная система тормозов делает то же самое, что и опытный водитель, только быстрее, точнее, эффективнее и без всякого участия человека. Достаточно сказать, что АБС за секунду делает до 25 циклов притормаживания, что абсолютно недостижимо даже для тренированных автоспортсменов. Тормозной путь автомобиля с АБС на скользкой дороге по сравнению с аналогичным без этой системы уменьшается примерно на 10 -15%.
BA Brake Assist (Система аварийного торможения)Другие названия: BAS (Brake Assist System), PA или PABS, EBA (Emergency Brake Assist) Разработчик: Lucas (TRW) совместно с Mercedes o Электронная система управления давлением в гидравлической системе тормозов, которая в случае необходимости экстренного торможения и недостаточного при этом усилия на педали тормоза самостоятельно повышает давление в тормозной магистрали, делая это во много раз быстрее, чем на то способен человек.
EBS Electronic Braking System(Электронная система торможения) o Педаль тормоза в EBS не имеет механической связи с тормозной системой (так называемая электронная педаль). Ее перемещение преобразуется в электрический сигнал и подается блоку управления. После анализа информации от различных датчиков (нагрузка, скорость, поперечное ускорение, угол поворота рулевого колеса), электроника самостоятельно дает команду исполнительным механизмам, регулирующим давление в контурах тормозной системы.
PBA Predictive Brake Assist Разработчик: Bosch o В начале 2005 г. компания Bosch запустила в серийное производство систему Predictive Brake Assist (PBA), представляющую собой первое поколение прогнозирующих систем безопасности Bosch CAPS (Combined Active and Passive Safety). В случаях, когда адаптивный круиз-контроль (Adaptive Cruise Control) определяет, что автомобиль находится на критически близком расстоянии от других транспортных средств и водитель не реагирует на ситуацию, PBA незаметно для него перемещает тормозные колодки ближе к дискам, готовясь к возможному аварийному торможению. Если действительно придется резко тормозить, остановочный путь сократится, так как с помощью системы были выиграны несколько миллисекунд, которые ранее ушли бы на подвод колодок к дискам. Следующим этапом развития подобных систем стала функция Predictive Collision Warning, реализованная в модели Audi Q 7 с начала 2006 г. : если после вмешательства PBA водитель по-прежнему не принимает никаких мер и расстояние до другого автомобиля продолжает сокращаться, система предупреждает обладателя Q 7 об опасности, инициируя легкое торможение. В результате внимание водителя интуитивно переключается на дорогу.
AFS (Active Front Steering) Разработчик: Дэвис Дин Карнопп, Bosch, BMW o Обычный механизм с гидроусилителем Servotronic. Но рулевой вал разрезан, и в него встроена планетарная передача, корпус которой может вращаться с помощью электромотора. Управляет всем, естественно, компьютер. . . Система активного рулевого управления AFS (Active Front Steering), над которой мюнхенские инженеры работают с 1997 года, действительно проста, как все гениальное. Электромотор с «планетаркой» , пристроенные к обычному реечному рулевому механизму. И все! Но прежней неограниченной свободы водителю, тем не менее, уже не видать - планетарный механизм с электромотором все-таки может доворачивать управляемые колеса на 7— 8 градусов по команде бортовой электроники. То есть автомобиль может подруливать самостоятельно!
Dynamic Drive (активная подвеска)Разработчик: BMW o Умная система регулирования подвески Dynamic Drive входит в состав опциональных пакетов оборудования для ходовой части: Adaptive Drive и спортивного пакета, обеспечивая максимальный комфорт, маневренность и курсовую устойчивость автомобиля. На поворотах или при резком изменении направления движения система Dynamic Drive минимизирует крены автомобиля и повышает его устойчивость. Система практически полностью ликвидирует крены и раскачку кузова, позволяя пассажирам задних сидений заниматься делами или читать без каких бы то ни было помех.
EDC (Электронная система регулировки жесткости амортизаторов)Разработчик: BMW o Cистема электронного управления демпфером EDC обеспечивает не только максимально комфортное вождение, но и высокую безопасность. Система контролирует вибрации кузова независимо от загруженности машины. Все показатели, влияющие на поведение на дороге, постоянно отслеживаются датчиками. После обработки данных, микропроцессор отправляет команду демпферам. Электромагнитные клапаны регулируют усилие демпферов для управления движением, контроля над дорогой и грузом. В результате значительно сокращается опускание передней части автомобиля при торможении или, например, сотрясение корпуса на неровностях, в поворотах или при разгоне. Более того, достаточно одного нажатия кнопки, чтобы выбрать программу Sports, отрегулировать подвеску, сделать демпферы более жесткими или, наоборот, более динамичными.
Eye. Q Разработчик: Mobil. Eye o Электроника, снижающая вероятность аварий, уже появляется на серийных авто. Но как-то всё фрагментарно. Где-то она тормозит при опасном сближении с препятствием, где-то следит за пересечением осевой линии. А израильские специалисты сумели поместить множество оберегающих функций в один чип. Израильская компания Mobil. Eye разработала такой специализированный Eye. Q (аналогия с IQ налицо). Он предназначен для анализа изображений, снятых с видеокамер, закреплённых на автомобиле.
BLIS Разработчик: Volvo o Компания Volvo с 2005 -го года начнёт предоставлять, как опцию на некоторых моделях, систему, предупреждающую водителя о нахождении машин или мотоциклов в опасной зоне - справа и слева непосредственно позади автомобиля. Система BLIS состоит из видеокамер, делающих по 25 кадров в секунду, установленных на наружных зеркалах заднего вида и компьютера, который распознаёт попадание объектов в эти зоны, размером 3 х 9, 5 метров каждая. В случае опасного сближения система зажигает жёлтый светодиод в салоне - рядом с правым или левым зеркалом соответственно.
ACC Adaptive Cruise Control адаптивный круиз-контроль o Это система поддержания постоянной скорости движения и, одновременно, безопасной дистанции до впереди идущего автомобиля. Функционально устройство работает очень эффективно, однако выполнено достаточно просто. Основной элемент активного круиз-контроля - ультразвуковой датчик, установленный в переднем бампере или за радиаторной решеткой автомобиля. Его принцип работы аналогичен датчикам парковочного радара, только радиус действия составляет несколько сотен метров, а угол охвата, наоборот, ограничен несколькими градусами. Посылая ультразвуковой сигнал, датчик ждет ответа. Если луч нашел препятствие в виде автомобиля, движущегося с меньшей скоростью и вернулся - значит, необходимо снизить скорость. Как только дорога вновь освобождается, машина разгоняется до первоначальной скорости.
КРАШТЕСТ o В мире существует несколько методик проведения краш-тестов. Ниже приведена сравнительная таблица критериев, по которым проводят испытания различные организации.
ФРОНТАЛЬНЫЙ КРАШ-ТЕСТ o При фронтальном краш-тесте (Frontal Impact Test) столкновение происходит на скорости 64 км/ч с барьером из алюминиевых сот. Удар приходится на 40% ширины передней части автомобиля со стороны водителя. Максимальный балл - 16.
БОКОВОЙ КРАШ-ТЕСТ o Боковой краш-тест (Side Impact Test) происходит на скорости 50 км/ч. Тележка весом в 950 кг с деформируемым барьером врезается в переднюю дверь со стороны водителя. Если автомобиль оснащен боковыми надувными шторками, то проводится еще один тест - имитация бокового наезда на препятствие (Pole Test). Максимальный балл - 16.
УДАР В СТОЛБ (POLE TEST). o Тележку со стоящей на ней машиной со скоростью 29 км/ч направляют в столб диаметром в 25, 4 см. (только для машин со специальными подушками защиты головы).
ИМИТАЦИЯ НАЕЗДА НА ПЕШЕХОДА o Имитация наезда на пешехода на скорости 40 км/ч. При «обстреле» бампера, капота и лобового стекла муляжами головы и ног оцениваются перегрузки «коленей» , изгибающие моменты «бедер» и критерий травмирования головы - HIC
Скачать презентацию ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ Безопасность автомобиля Безопасность
ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ.ppt