Структурата и принципът на действие на системата за пасивна безопасност SRS

Автомобилът е не само често срещано транспортно средство, но и източник на опасност. Непрекъснато нарастващият брой превозни средства по пътищата на Русия и света, нарастващата скорост на движение неизбежно водят до увеличаване на броя на произшествията. Следователно задачата на дизайнерите е да разработят не само удобна, но и безопасна кола. Системата за пасивна безопасност помага за решаването на този проблем.

Какво включва системата за пасивна безопасност?

Системата за пасивна безопасност на превозното средство включва всички устройства и механизми, предназначени да предпазват водача и пътниците от тежки наранявания по време на инцидент.

Основните компоненти на системата са:

• предпазни колани с обтегачи и ограничители;
• въздушни възглавници;
• безопасна структура на тялото;
• обезопасители за деца;
• превключвател за аварийно изключване на батерията;
• активни облегалки за глава;
• система за спешни повиквания;
• други по-рядко срещани устройства (например ROPS на кабриолет).

В съвременните автомобили всички SRS елементи са свързани помежду си и имат общи електронни контроли, за да осигурят ефективността на повечето компоненти.

Основните елементи на защита обаче по време на инцидент в автомобила остават колани и въздушни възглавници. Те са част от SRS (допълнителна ограничителна система), която също включва много повече механизми и устройства.

Еволюция на устройствата за пасивна безопасност

Първото устройство, създадено за осигуряване на пасивна безопасност на човек в автомобила, е предпазният колан, патентован за първи път през 1903 година. Масовото монтиране на колани в автомобилите обаче започва едва през втората половина на ХХ век - през 1957 година. По това време устройствата бяха инсталирани на предните седалки и фиксираха водача и пътника в областта на таза (двуточкови).

Триточковият предпазен колан е патентован през 1958 година. След още една година устройството започва да се инсталира на серийни превозни средства.

През 1980 г. дизайнът на колана е значително подобрен с инсталирането на обтегач, който осигурява най-плътното прилягане на колана по време на сблъсък.

Въздушните възглавници се появиха в автомобилите много по-късно. Въпреки факта, че първият патент за такова устройство е издаден през 1953 г., серийните автомобили започват да бъдат оборудвани с възглавници едва през 1980 г. в САЩ. Първоначално въздушните възглавници бяха инсталирани само за водача, а по-късно - за предния пътник. През 1994 г. за първи път в автомобилите бяха въведени въздушни възглавници за страничен удар.

Днес предпазните колани и въздушните възглавници осигуряват основната защита за хората в колата. Трябва обаче да се помни, че те са ефективни само когато е закопчан предпазният колан. В противен случай задействаните въздушни възглавници могат да причинят допълнителни наранявания.

Видове удари

Според статистиката повече от половината (51,1%) от сериозните инциденти с жертви са придружени от челен удар в предната част на превозното средство. На второ място по честота са страничните въздействия (32%). И накрая, малък брой инциденти се случват в резултат на удари в задната част на превозното средство (14,1%) или преобръщане (2,8%).

В зависимост от посоката на въздействие системата SRS определя кои устройства трябва да бъдат активирани.

• При челен удар се задействат обтегачите на предпазните колани, както и предните въздушни възглавници за водача и пътника (ако ударът не е силен, системата SRS може да не активира въздушната възглавница).
• При фронтално-диагонален удар могат да се задействат само обтегачите на коланите. Ако ударът е по-силен, ще трябва да се задействат предните и / или главата и страничните въздушни възглавници.
• При страничен удар могат да се задействат въздушните възглавници за глава, страничните въздушни възглавници и обтегачите на коланите отстрани на удара.
• Ако ударът е в задната част на превозното средство, може да се задействат обтегачът на предпазния колан и прекъсвачът на батерията.

Логиката на задействане на елементите за пасивна безопасност на автомобил зависи от конкретните обстоятелства на инцидента (сила и посока на удара, скорост в момента на сблъсък и др.), Както и от марката и модела на автомобила.

Диаграма на времето за сблъсък

Сблъсъкът на автомобили се случва за миг. Например автомобил, който се движи със скорост 56 км / ч и се блъска в неподвижно препятствие, спира напълно в рамките на 150 милисекунди. За сравнение, по едно и също време човек може да има време да мига с очи. Не е изненадващо, че нито водачът, нито пътниците ще имат време да предприемат каквито и да било действия, за да гарантират собствената си безопасност в момента на удара. SRS трябва да направят това вместо тях. Той задейства обтегача на колана и системата на въздушните възглавници.

При страничен удар страничните въздушни възглавници се отварят още по-бързо - за не повече от 15 ms. Зоната между деформираната повърхност и човешкото тяло е много малка, така че въздействието на водача или пътника върху каросерията на автомобила ще се случи за по-кратък период от време.

За да предпазят човек от многократни удари (например, когато автомобилът се преобърне или се вкара в канавка), страничните въздушни възглавници остават напомпани за по-дълъг период от време.

Датчици за удар

Работата на цялата система се осигурява от сензори за удар. Тези устройства откриват, че е настъпило сблъсък и изпращат сигнал до контролния блок, който от своя страна активира въздушните възглавници.

Първоначално в автомобилите са инсталирани само датчици за челен удар. Въпреки това, тъй като превозните средства започнаха да бъдат оборудвани с допълнителни възглавници, броят на сензорите също беше увеличен.

Основната задача на сензорите е да определят посоката и силата на удара. Благодарение на тези устройства в случай на инцидент ще бъдат активирани само необходимите въздушни възглавници, а не всичко, което е в колата.

Сензорите от електромеханичен тип са традиционни. Дизайнът им е прост, но надежден. Основните елементи са топка и метална пружина. Поради инерцията, произтичаща от удара, топката изправя пружината, затваряйки контактите, след което сензорът за удар изпраща импулс към блока за управление.

Повишената твърдост на пружината не позволява механизмът да се задейства по време на внезапно спиране или леко въздействие върху препятствие. Ако автомобилът се движи с ниска скорост (до 20 км / ч), тогава инерционната сила също не е достатъчна, за да действа върху пружината.

Вместо електромеханични сензори, много съвременни автомобили са оборудвани с електронни устройства - сензори за ускорение.

В опростено представяне сензорът за ускорение е разположен като кондензатор. Някои от плочите му са твърдо закрепени, докато други са подвижни и действат като сеизмична маса. При сблъсък тази маса се движи, променяйки капацитета на кондензатора. Тази информация се декодира от системата за обработка на данни, изпращайки получените данни до контролния блок на въздушната възглавница.

Датчиците за ускорение могат да бъдат разделени на два основни типа: капацитивни и пиезоелектрични. Всеки от тях се състои от сензорен елемент и електронна система за обработка на данни, разположена в един корпус.

Основата на системата за пасивна безопасност на автомобила е изградена от устройства, които успешно демонстрират своята ефективност в продължение на много години. Благодарение на постоянната работа на инженери и дизайнери, подобряване на системите за безопасност, автомобилистите и пътниците са в състояние да избегнат сериозни наранявания по време на произшествие.