Štruktúra a princíp činnosti systému pasívnej bezpečnosti SRS

Automobil je nielen bežným dopravným prostriedkom, ale aj zdrojom nebezpečenstva. Neustále sa zvyšujúci počet vozidiel na cestách v Rusku a vo svete a rastúca rýchlosť pohybu nevyhnutne vedú k nárastu počtu nehôd. Úlohou dizajnérov je preto vyvinúť nielen pohodlné, ale aj bezpečné auto. Tento problém pomáha vyriešiť systém pasívnej bezpečnosti.

Čo obsahuje systém pasívnej bezpečnosti?

Systém pasívnej bezpečnosti vozidla obsahuje všetky zariadenia a mechanizmy určené na ochranu vodiča a cestujúcich pred ťažkými zraneniami v čase nehody.

Hlavné komponenty systému sú:

• bezpečnostné pásy s napínačmi a obmedzovačmi;
• airbagy;
• bezpečná stavba tela;
• zadržiavacie zariadenia pre deti;
• núdzový odpojovač batérie;
• aktívne opierky hlavy;
• systém tiesňového volania;
• iné menej bežné zariadenia (napr. ROPS na kabriolete).

V moderných automobiloch sú všetky prvky SRS vzájomne prepojené a majú spoločné elektronické ovládanie, aby sa zaistila účinnosť väčšiny komponentov.

Hlavnými prvkami ochrany v čase nehody v automobile však zostávajú pásy a airbagy. Sú súčasťou SRS (Supplemental Restraint System), ktorého súčasťou je aj oveľa viac mechanizmov a zariadení.

Vývoj zariadení pasívnej bezpečnosti

Úplne prvým zariadením vytvoreným na zaistenie pasívnej bezpečnosti osoby v automobile bol bezpečnostný pás, ktorý bol prvýkrát patentovaný v roku 1903. Masová inštalácia pásov do automobilov sa však začala až v druhej polovici dvadsiateho storočia - v roku 1957. V tom čase boli zariadenia inštalované na predných sedadlách a upevňovali vodiča a spolujazdca v panvovej oblasti (dvojbodové).

Trojbodový bezpečnostný pás bol patentovaný v roku 1958. Po ďalšom roku sa zariadenie začalo inštalovať na sériové vozidlá.

V roku 1980 sa konštrukcia pásu výrazne zlepšila inštaláciou napínača, ktorý zaisťuje najtesnejšie uchytenie pásu v čase kolízie.

Airbagy sa v autách objavili oveľa neskôr. Napriek tomu, že prvý patent na takéto zariadenie bol vydaný v roku 1953, sériové automobily začali byť vybavené vankúšmi až v roku 1980 v USA. Spočiatku boli airbagy inštalované iba pre vodiča, neskôr pre spolujazdca. V roku 1994 boli po prvýkrát predstavené bočné airbagy vo vozidlách.

Dnes sú hlavnou ochranou osôb v automobile bezpečnostné pásy a airbagy. Malo by sa však pamätať na to, že sú účinné iba vtedy, keď je zapnutý bezpečnostný pás. V opačnom prípade môžu rozvinuté airbagy spôsobiť ďalšie zranenie.

Druhy úderov

Podľa štatistík je viac ako polovica (51,1%) vážnych nehôd s obeťami sprevádzaná čelným nárazom do prednej časti vozidla. Na druhom mieste z hľadiska frekvencie sú bočné nárazy (32%). Nakoniec dôjde k malému počtu nehôd v dôsledku kolízií do zadnej časti vozidla (14,1%) alebo prevrátenia (2,8%).

Systém SRS určuje v závislosti od smeru nárazu, ktoré zariadenia by sa mali aktivovať.

• Pri čelnom náraze sa aktivujú predpínače bezpečnostných pásov, ako aj predné airbagy vodiča a spolujazdca (ak náraz nie je silný, nemusí systém SRS aktivovať airbag).
• Pri čelnom náraze je možné zapojiť iba predpínače bezpečnostných pásov. Ak je náraz silnejší, bude potrebné aktivovať predné a / alebo hlavové a bočné airbagy.
• Pri bočnom náraze je možné aktivovať hlavové airbagy, bočné airbagy a predpínače bezpečnostných pásov na strane nárazu.
• Ak dôjde k nárazu do zadnej časti vozidla, môžu sa aktivovať predpínače bezpečnostných pásov a prerušovač batérie.

Logika spustenia prvkov pasívnej bezpečnosti automobilu závisí od konkrétnych okolností nehody (sila a smer nárazu, rýchlosť v okamihu kolízie atď.), Ako aj od značky a modelu automobilu.

Schéma časovania kolízií

Zrážka automobilov sa stane v okamihu. Napríklad auto idúce rýchlosťou 56 km / h a naraziace do stojacej prekážky sa úplne zastaví do 150 milisekúnd. Pre porovnanie, v rovnakom čase môže mať človek čas mihnúť očami. Nie je prekvapením, že ani vodič, ani spolujazdci nebudú mať čas v okamihu nárazu podniknúť žiadne kroky na zaistenie svojej vlastnej bezpečnosti. SRS to musí urobiť za nich. Aktivuje predpínač bezpečnostných pásov a systém airbagov.

Pri bočnom náraze sa bočné airbagy otvoria ešte rýchlejšie - za menej ako 15 ms. Plocha medzi deformovaným povrchom a ľudským telom je veľmi malá, takže k zásahu vodiča alebo spolujazdca na karosériu vozidla dôjde v kratšom časovom období.

Na ochranu človeka pred opakovanými nárazmi (napríklad pri prevrátení alebo vjazde do priekopy) ostávajú bočné airbagy nafúknuté dlhšiu dobu.

Senzory nárazu

Výkon celého systému zabezpečujú snímače otrasov. Tieto zariadenia detekujú kolíziu a vysielajú signál do riadiacej jednotky, ktorá následne aktivuje airbagy.

Do automobilov sa pôvodne montovali iba snímače čelného nárazu. Keď však vozidlá začali byť vybavené ďalšími vankúšmi, zvýšil sa aj počet senzorov.

Hlavnou úlohou snímačov je určiť smer a silu nárazu. Vďaka týmto zariadeniam sa v prípade nehody aktivujú iba potrebné airbagy, a nie všetko, čo sa v automobile nachádza.

Senzory elektromechanického typu sú tradičné. Ich dizajn je jednoduchý, ale spoľahlivý. Hlavnými prvkami sú guľa a kovová pružina. Vďaka zotrvačnosti vznikajúcej pri náraze guľka narovná pružinu a zatvorí kontakty, po ktorých snímač nárazu pošle impulz do riadiacej jednotky.

Zvýšená tuhosť pružiny neumožňuje spustenie mechanizmu prudkým brzdením alebo miernym nárazom do prekážky. Ak sa auto pohybuje nízkou rýchlosťou (do 20 km / h), potom zotrvačná sila tiež nestačí na pôsobenie na pružinu.

Namiesto elektromechanických snímačov je veľa moderných automobilov vybavených elektronickými zariadeniami - snímačmi zrýchlenia.

Zjednodušene je senzor zrýchlenia usporiadaný ako kondenzátor. Niektoré z jeho dosiek sú pevne pripevnené, iné sú pohyblivé a pôsobia ako seizmická hmota. Pri kolízii sa táto hmota pohybuje a mení kapacitu kondenzátora. Tieto informácie sú dekódované systémom na spracovanie údajov a odosiela prijaté údaje do riadiacej jednotky airbagu.

Senzory zrýchlenia možno rozdeliť do dvoch hlavných typov: kapacitné a piezoelektrické. Každý z nich pozostáva zo snímacieho prvku a systému elektronického spracovania údajov umiestneného v jednom kryte.

Základ systému pasívnej bezpečnosti vozidla tvoria zariadenia, ktoré už mnoho rokov úspešne preukazujú svoju účinnosť. Vďaka neustálej práci inžinierov a dizajnérov, zlepšujúcim sa bezpečnostným systémom, sú motoristi a cestujúci schopní vyhnúť sa vážnym zraneniam v čase nehody.