Какие системы обеспечивают безопасность водителя и пассажиров в автомобиле
Активная и пассивная безопасность автомобиля – это обязательный комплекс, входящий в современный автомобиль. Сегодня автомобиль – это не только комфортное транспортное средство, но и потенциальный источник повышенной опасности для человека.
По статистике, В России только за первые 3 месяца 2021 года на российских дорогах зафиксировано 6250 ДТП, в которых погибло 768 и ранено 7850 человек. Стремительное увеличение показателей мощности автоматически повышает требования к конструктивным свойствам: активной и пассивной безопасности автомобиля.
Самые первые попытки обезопасить людей, находящихся в салоне автомобиля, появились в 1930 г. Американский физик С. Стрикленд и хирург К.Стрейт самыми первыми в мире предложили применять ремни безопасности. Затем автопроизводители стали совершенствовать элементы активной и пассивной безопасности.
Робкие попытки обезопасить водителя и пассажиров были предприняты в 1930 году в США. Физик С. Стрикленд и хирург К. Стрейт первыми в мире предложили использовать ремни безопасности, нововведение быстро прижилось. С этого момента производители стали развивать различные элементы пассивной и активной безопасности.
Высокая устойчивость, отличная управляемость, надежные тормозные свойства авто направлены на предотвращение аварии. Это назначение активной безопасности автомобиля. Если столкновения избежать не удалось, срабатывают элементы пассивной системы: специальная конструкция кузова, ремни, подушки безопасности. Они предназначены для сохранения здоровья, жизни пассажиров и водителя.
В статье подробно разберём что такое активная и пассивная безопасность автомобиля, что это такое, виды и все существующие компоненты.
Что такое пассивная безопасность автомобиля
Это комплекс конструктивных и эксплуатационных свойств транспортного средства, разработанных для защиты человека в машине в момент аварийного столкновения авто. Если дорожно-транспортное происшествие произошло, задействуется пассивная защита.
Современные разработчики стараются предусмотреть все возможные сценарии:
- чтобы защитить водителя и пассажиров от травмирования во время удара;
- уменьшить инерционные нагрузки;
- сдержать перемещение людей по салону;
- предотвратить выбрасывание человека из машины в момент столкновения.
Недаром требования к пассивной безопасности автомобилей довольно высоки. От ее уровня зависят последствия аварии у всех участников дорожного движения.
Защиту пешеходов и людей в другом транспортном средстве обеспечивает внешняя пассивная безопасность автомобиля. Внутренняя действует, чтобы не покалечились водитель и пассажиры внутри авто.
Перейдём к структуре инерционной безопасности.
Понятие активной, пассивной и послеаварийной безопасности
Понятие «активная безопасность» включает в себя комплекс эксплуатационных качеств, способствующих предотвращению возникновения аварийных ситуаций и совершения ДТП.
К ним в первую очередь относят: высокие динамические качества автомобиля, эффективное, стабильное замедление, хорошую управляемость и устойчивость, в том числе при торможении и разгоне, устойчивость автомобиля против заноса и опрокидывания. К этой же группе качеств относят: наличие на автомобиле надежной, хорошо видимой световой и звуковой сигнализации, а также надежность и долговечность узлов и деталей автомобиля, исключающие поломки ответственных деталей и отказ в работе узлов, приводящих к дорожно-транспортному происшествию.
Обеспечение комфортных условий в салоне снижает утомление водителя и повышает надежность управления. В связи с этим в эту же группу эксплуатационных свойств входят эргономические качества рабочего места водителя и мест пассажиров, хорошая обзорность с места водителя (вперед, вбок, назад), эффективная вентиляция кузова, низкий уровень вибрации и шума в пассажирском помещении, предотвращение попадания в салон автомобиля выхлопных газов и паров топлива.
Под понятием «пассивная безопасность» подразумевают комплекс эксплуатационных свойств автомобиля, обеспечивающих при возникновении ДТП исключение или хотя бы снижение тяжести травм водителя и пассажиров.
К ним относят демпфирующие способности передней и задней частей автомобиля, бамперов, а также боковую жесткость кузова, надежность запирания замков дверей, наличие ветрового стекла безосколочного типа.
Эти свойства обеспечиваются установкой энергопоглощающей рулевой колонки, установкой в салоне мягких накладок и подголовников, применением внутренних панелей салона и ручек органов управления, не имеющих выступающих (тем более жестких и острых) участков, оборудованием автомобиля ремнями безопасности.
Согласование эксплуатационных свойств автомобиля с требованиями послеаварийной безопасности достигается, в первую очередь, обеспечением возможности быстрого выхода или эвакуации людей из аварийного автомобиля, пожарной безопасности автомобиля за счет правильного размещения и надежной герметизации топливных баков и топливных коммуникаций. Послеаварийная безопасность автомобиля в значительной степени зависит также от степени возгораемости внутренней отделки салона и от содержания токсичных веществ в продуктах ее горения.
Компоненты системы пассивной безопасности
Оценить важность конструктивных свойств автомобиля поможет представление об аварийной ситуации. Что происходит при лобовом столкновении? При ударе сминается кузов авто, машина резко останавливается. Люди, находящиеся в салоне, продолжают двигаться по инерции, набирая скорость, как при падении с большой высоты.
Всё это происходит в считанные секунды. Пассажиры и водитель травмируются, наскакивая на рулевое колесо, лобовое стекло, панель приборов. Поэтому главная задача всех элементов пассивной безопасности в автомобиле – смягчение удара, снижение скорости движущихся предметов.
Что относится к пассивной безопасности автомобиля:
- Надежные замыкающие устройства;
- Отсутствие травмоопасных (острых) предметов в салоне;
- Система удерживания человека на месте (ремни с преднатяжителями, пневматические подушки, сиденья с активными подголовниками);
- Безосколочное ветровое стекло;
- Кресло для ребенка;
- Энергопоглощающая рулевая колонка.
- Специальная конструкция кузова с зоной выживания и зоной деформации;
- Элементы, которые обеспечат безопасность пешеходам;
- Амортизирующие свойства (демпфирующие) передней и задней части кузова (бампер);
- Электронные и механические средства защиты пешеходов: датчик ускорения в передней части транспортного средства, наружные подушки, пиропатроны под капотом.
Рассмотрим подробнее про внутреннюю и внешнюю пассивную безопасность.
В гоночных авто ещё внедряют:
- Устойчивый к огню костюм водителя.
- Хорошо сконструированный каркас, даже если автомобиль переворачивается много раз подряд.
Внутренняя безопасность авто
Современная система безопасности начинается со специальной конструкции кузова автомобиля. В ней предусмотрены зоны деформации, усиленная «решётка безопасности» в области нахождения водителя и пассажиров. Чередование прочных и легко сминаемых участков кузова предусмотрено для уменьшения скорости деформации кузова, снижения инерционных нагрузок.
Защитный каркас вокруг зоны с людьми необходим для смягчения силы удара в момент столкновения. В первую очередь при аварии у современного авто сминается передняя и задняя часть, и только потом будет деформироваться силовая клетка вокруг салона. Кроме того, усиленная конструкция становится надежной защитой от попадания двигателя, а также других тяжелых деталей внутрь авто.
При резкой остановке в момент удара, человек по инерции продолжает двигаться вперед, получая дополнительное ускорение. При этом на скорости 50 км/ч он ударяется с силой в 30-60 раз больше его веса. Чтобы сдержать «полет», используют ремни безопасности с натяжителем (зажимами полотна), которые в современном виде применяются с 1950-х гг. Они удерживают человека на месте и снижают риск серьезных ранений, моментально фиксирующих при ударе, чтобы максимально уменьшить движение пассажира вперёд. Дополнительно преднатяжители не дают человеку проскальзывать под свободным ремнём. Всего имеется 3 вида преднатяжителей ремней безопасности: электрический, механический и пиротехнический.
Ещё одна хорошая статья: ВСЁ про термостат автомобильный: что это такое, устройство и принцип работы, виды, фото + видео
Для защиты детей предусмотрены специальные удерживающие устройства – детские кресла. Чтобы обезопасить водителя от удара об руль, устанавливают складывающуюся рулевую колонку, предохранительные мягкие прокладки на рулевое колесо и другие фишки.
К пассивной конструктивной безопасности автомобиля относят систему Airbag: датчики удара и пневматические подушки. В обычном автомобиле подушек обычно 6 штук. Подушки безопасности применяют с начала 1980-х гг. Они срабатывают при столкновении, закрывая руль и другие выступающие элементы салона:
- фронтальные – подушки безопасности водителя и переднего пассажира защищают голову, грудную клетку. Подушки встроены в рулевое колесо и панель приборов с пассажирской стороны;
- боковые – находятся над дверью, сбоку в сиденьях, предотвращают травмы таза, живота;
- головные «шторки» — они защищают шею и голову;
- подушка сидения – защищает тазовую область ниже поясного ремня;
- коленные и напольные – расположены в нижней части приборной доски, на полу, чтобы обезопасить нижние конечности.;
- подушка безопасности пешеходов.
В этом видео рассказывается как определить, сработает ли подушка безопасности?
Стоит отметить, что пневматические подушки нужны для защитой функции, если человек пристегнут ремнем безопасности. При ударе за 10 мс от датчика идёт команда на запуск газогенератора, который и надувает подушки. Это происходит при ударе на скорости 50км/ч и выше. Непристёгнутый пассажир рискует получить дополнительные травмы при столкновении с оболочкой подушки, которая «выстреливает» со скоростью до 300 км/ч.
Боковые же подушки ставятся в спинках сидений (где потолочная обшивка). При боковом ударе они надуваются, становятся похожими на боковые шторы. Они отлично защищают тело, руки и голову от повреждений. Они надуваются быстрее, чем 5 мс. При опрокидывании автомобиля автоматически срабатывают передние и боковые подушки.
Для исключения хлыстовой травмы шейного отдела позвоночника, сиденье снабжено активным подголовником со специальным подвижным рычагом. Конструкция защищает голову и шею пассажира или водителя от резкого сгибания, разгибания при внезапной остановке во время удара.
Также к внутренней пассивной безопасности относится система ЭРА-ГЛОНАСС, которая автоматически обеспечивает постоянную связь с диспетчерами и определяют координаты при ДТП.
Для эффективной пассивной безопасности интерьер салона современного автомобиля сделан из мягких материалов, которые не имеют острых краёв, не подвержены горению. Также в машине применяются замки, которые можно легко открыть после столкновения, но в то же время во время движения они не дают открыть дверь.
В кабриолетах и больших внедорожниках при опрокидывании для защиты водителя и пассажиров используется жёсткий борт на авто за задними сидениями, а также усиленная рама ветрового стекла. Это тоже относится к пассивным элементам безопасности.
Также применяются так называемые активные подголовники. Они необходимы для защиты головы и шеи при резком ударе в автомобиль сзади, предотвращая резкое опрокидывание головы назад. Но на практике они почти не защищают от травм.
Внешняя безопасность авто
Современные конструкторы авто позаботились, чтобы пассивная безопасность транспортного средства распространялась не только на защиту пассажиров, но и на пешеходов, а также других участников аварии. За поглощение энергии удара и защиту корпуса отвечает бампер.
Ранее бампер применялся для защиты колёс, моторного и багажного отсека. Бампер изготавливали из прочной закалённой стали. Со временем бампер стали изготавливать из легко деформирующихся материалов, а внутренняя его часть эффективно поглощает удар и легко сминается.
Современный бампер бывает:
- механическим;
- пневматическим;
- гидравлическим;
- комбинированным.
Бампер устанавливают на передней и задней части машины, как можно ниже к поверхности дороги. Это снижает вероятность травм бедер, таза, коленных суставов у пешехода. А нежёсткая конструкция бампера уменьшает тяжесть ранения.
В систему защиты пешехода и других транспортных средств входят:
- безопасные многослойные стекла, которые при ударе сдерживаются внутренним слоем, что снижает вероятность повреждения людей осколками. С виду разбитое стекло похоже на паутину. Дополнительно стекло можно с лёгкостью выдавить изнутри салона;
- отсутствие объемных выступающих элементов – эмблем, ручек дверей, спойлеров;
- ручки дверей утоплены в основание;
- антенна перемещена на крышу или заднюю часть автомобиля;
- безопасные зеркала заднего вида, которые при ударе отлетают или складываются;
- применение брызговиков;
- детали, увеличивающие заметность автомобиля (противотуманные фары, отражатели, контрастный цвет кузова);
- пневматические подушки в капоте авто (при ударе одна раскрывается прямо перед бампером, а другая – около лобового стекла);
Ещё одна хорошая статья: Бампер авто: что это такое, виды, где находится, для чего нужен
Ремни безопасности и натяжные устройства ремней безопасности
Функция ремней безопасности
Ремни безопасности служат для ограничения перемещений водителя или пассажира, когда автомобиль наезжает на препятствие. Таким образом, пассажиры уже на ранней стадии вовлекаются в замедление автомобиля при ударе (рис. «Замедление автомобиля до полной остановки и смещение вперед водителя при столкновении с препятствием на скорости 50 км/ч»). Стандартное оборудование представляет собой трехточечный ремень безопасности с инерционной катушкой, которая все чаще используется и на среднем сиденье заднего ряда. У регулируемых систем пряжка ремня прикреплена прямо к сиденью, а инерционная катушка — к средней или задней стойке (рис.»Системы безопасности пассажиров»).
Неплотно натянутый ремень (например, когда надет толстый пуховик) при ударе не позволит пассажиру быть вовлеченным в замедление автомобиля на ранней стадии. Сначала пассажир продолжает движение без удержания, что уменьшает защитный эффект ремня. Кроме того, ослаблению натяжения ремня способствует эффект замедления инерционной катушки (эффект «ленточно-катушечный») и растяжение ремня.
Из-за ослабления натяжения трехточечные ремни безопасности обеспечивают ограниченную защиту в случае лобового столкновения на скорости более 40 км/ч с твердыми препятствиями, так как не могут безопасно предотвратить удар головы и туловища о рулевое колесо и панель приборов. В случае возникновения лобового столкновения натяжное устройство более плотно прижимает ремень безопасности к телу водителя (пассажира) и таким образом удерживает верхнюю часть туловища в положении, располагаемом как можно ближе к спинке сиденья. Это предотвращает чрезмерное смещение водителя (пассажира) вперед, вызываемое инерцией масс. Натяжные устройства ремней безопасности улучшают ограничивающие характеристики трехточечного инерционного ремня безопасности и увеличивают степень защиты от возможного ранения.
Предварительное условие оптимальной защиты состоит в том, чтобы первое движение водителя (пассажира) оставалось минимальным, поскольку они замедляют свое движение одновременно с автомобилем. Активация натяжных устройств ремней безопасности решает эту проблему практически с момента удара и обеспечивает удержание пассажиров на максимально ранней стадии. Максимальное движение вперед с предварительно натянутыми ремнями безопасности составляет около 2 см; механическое преднатяжение длится 5-10 мс.
Натяжные устройства ремней безопасности активируются, в частности, при лобовых ударах, но это все чаще происходит и при боковых ударах. Это нужно для того, чтобы в случае ДТП с боковым ударом пассажиры были лучше защищены более плотно натянутыми ремнями.
Что такое активная безопасность автомобиля
Большинство аварий на дорогах происходит по ошибке человека. Но несчастье может случиться даже с самым внимательным водителем. Под активной безопасностью понимают свойства автомобиля, которые направлены на предотвращение опасной ситуации. Чтобы исключить «сюрпризы» были созданы электронные «помощники», которые распознают опасность и посылают предупреждающий сигнал.
Что входит в элементы активной безопасности автомобиля:
- антиблокировочная система тормозов;
- колёсные диски и шины;
- подвеска;
- рулевое управление;
- тормозная система;
- система контроля тяги;
- электронный контроль устойчивости;
- система распределения тормозных усилий;
- электронная блокировка дифференциала;
- внешняя система освещения;
- иные электронные ассистенты, которые предотвратят столкновения и вовремя проинформируют водителя о нестандартных ситуациях.
Для облегчения вождения в сложных ситуациях задействуют вспомогательные системы активной безопасности автомобиля. К ним относят парктроники, система помощи при спуске или подъеме, круиз-контроль, электромеханический стояночный тормоз, датчики и камеры для контроля «слепых зон».
Установите дополнительное оборудование на свой автомобиль
Все категорииЗащита от угонаКомфортЗащита кузова и агрегатов автоБезопасностьАксессуары
Замок КПП Mul- t- Lock/Fortus 16 200 р.
Замок позволяет заблокировать КПП, предотвращая попытки угона
Сигнализация StarLine A94 36 600 р.
Автомобильная сигнализация с двусторонней связью и автоматическим запуском двигателя
Сигнализация StarLine B64 30 870 р.
Автосигнализация с обратной связью, брелок с ЖК дисплеем
Комплект секретных болтов 3 500 р.
Защитит колеса Вашего автомобиля от кражи
Тонирование задних окон (5%/15%/20%) 7 500 р.
Понижает тепловое воздействие солнечных лучей на температуру в салоне автомобиля
Ковры салона (текстиль) 8 000 р.
Ковры салона для защиты напольного пространства от протирания и загрязнения
Ковры в салон (полиуретан) 3 000 р.
Ковры салона для защиты напольного пространства от протирания и загрязнения
Ковер в багажник (полиуретан) 3 500 р.
Препятствует загрязнению и повреждению ворсовой обшивки
Мультимедийный комплекс 60 000 р.
Непревзойденное качество звучания и функциональность в штатном дизайне
Дефлекторы передних стекол 6 000 р.
Защищает салон автомобиля от попадения влаги в дождливую погоду при частично открытых окнах
Проигрыватель CD-MP3 1 DIN 14 000 р.
Любимые мелодии всегда рядом с Вами
Дооборудование штатного догревателя WEBASTO 58 000 р.
Полноценный предпусковой подогреватель обеспечит комфорт в салоне , облегчит пуск двигателя
Брызговики задние 4 800 р.
Снижают опасность повреждений кузова от ударов камнями и защищают от коррозии
Защитная сетка решетки радиатора 8 500 р.
Устанавливается перед пакетом радиаторов и предохраняет их от повреждения и засорения
Антишум колесных арок 7 800 р.
Сниженет шум в салоне и улучшает антикорозионные свойства автомобиля
Антишум днища автомобиля 11 700 р.
Сниженет шум в салоне и улучшает антикорозионные свойства автомобиля
Турботаймер 11 000 р.
Продлит жизнь высокофорсированным моторам
Брызговики передние 4 800 р.
Снижают опасность повреждений кузова от ударов камнями и защищают от коррозии
Задний парковочный радар (4 датчика) 13 400 р.
Своевременно предупреждает о наличии препятствий при движении задним ходом
Парковочный ассистент (8 датчиков) 37 700 р.
Своевременно предупреждает о наличии препятствий при движении задним и передним ходом
Зеркало-видеорегистратор с камерой заднего вида 37 700 р.
Это Ваш самый лучший свидетель в спорных ситуациях на дороге
Камера заднего вида 14 000 р.
Расширяет поле обзора позади автомобиля, движение задним ходом становится простым и безопасным
Видеорегистратор с двумя камерами 26 000 р.
Лучшее доказательство в случае возникновении спорных ситуаций на дороге
Набор автомобилиста 2 570 р.
В комплект входят: огнетушитель, буксировочный трос, аптечка, знак аварийной остановки
Стильный зонт-трость защитит Вас от непогоды.
Компрессор для подкачки колес 5 362 р.
Компрессор позволяет за пару минут полностью накачать спущенное колесо
Держатель для телефона 737 р.
Многофункциональный автомобильный держатель для мобильных устройств
Жидкость стеклоомывателя (летняя) 133 р.
Для удаления сильных загрязнений с лобового стекла
Зарядное устройство для телефона 1 012 р.
Позволяет проводить зарядку Вашего телефона от бортовой сети автомобиля
Полироль пластика 443 р.
Полироль придаст блеск пластиковым деталям автомобиля
Тряпка для протирки стекол 143 р.
Замшевая тряпка полезна во время зимней эксплуатации автомобиля для очистки боковых стекол от загрязнений
Скребок для стекла 121 р.
Аксессуар для удаления льда и грязи со стекол автомобиля
Средство ухода за кожей 552 р.
Средство ухода за кожаным салоном автомобиля
Портативный автомобильный холодильник 3 448 р.
Холодильник, объемом 40 литров, с блоком питания от бортовой сети автомобиля
Незамерзающая жидкость 450 р.
Для удаления сильных загрязнений с лобового стекла
Элементы активной безопасности
Сегодня умными электронными ассистентами оснащен даже бюджетный автомобиль. Для обеспечения безопасного дорожного движения устанавливают датчики, камеры, радары. Они «умеют» сообщать водителю об опасности или сами принимают решение по управлению рулем и тормозами.
Что входит в систему активной безопасности?
- Контроль тяги и устойчивости транспортного средства на дороге. Это предотвращает возникновение заноса.
- Контроль давления в шинах.
- Быстрое обнаружение автомобилей, которые находятся в «слепых» зонах.
- Система распознавания дорожных знаков.
- Экстренное торможение.
- Различные системы помощи водителю, предупреждают водителя при выходе из полосы движения или при риске прямого столкновения.
- Круиз-контроль.
- Система автоматического поддержания дистанции (ACC).
- EDS – электронная система блокировки дифференциала.
Рассмотрим элементы активной безопасности более подробно.
Антиблокировочная система ABS
Не потерять устойчивость и контроль над управлением автомобиля при экстренном торможении помогает ABS. Это система контроля над блокировкой колес во время резкого снижения скорости. Если при активации тормозной системы одно или несколько колёс перестают вращаться, ABS ослабит давление, и шина вернется в действие. При длительном нажатии на педаль тормоза, блокировка/разблокировка непрерывно продолжается до конца торможения (в 10 раз быстрее, чем, если бы это делал водитель без использования этой системы). Это в свою очередь значительно уменьшит тормозной путь. Отмечу, что при срабатывании антиблокировочной системы слышится характерный звук и чувствуется вибрация на педали тормоза.
Это одна из первых электронных систем активной безопасности автомобиля. Сегодня ABS устанавливают на легковые и грузовые автомобили, мотоциклы и даже шасси самолета.
Антипробуксовочная система
ASR (Traction Control, TCS) – это электрогидравлический комплекс в автомобиль, который не дает ведущим колесам хаотично вращаться в момент резкого ускорения, в начале движения, на поворотах, в условиях бездорожья. Хорошее сцепление с дорожным покрытием – это, то что обеспечивает активная безопасность автомобиля «в лице» антипробуксовочной системы. При активизации ASR выходная мощность мотора снижается, а частота вращения ведущих колёс увеличивается.
Принцип действия TCS прост: колеса оснащены датчиками, которые отслеживают угловую скорость. Если фиксируется резкое увеличение частоты вращения ведущего колеса, блок управления дает команду снижения тяги с последующим притормаживанием. Антипробуксовочную систему часто устанавливают вместе с ABS.
Система курсовой устойчивости
Для предотвращения заноса и опрокидывания автомобиля, активную систему дополняет ESP (ESC), по-другому – динамическая система стабилизации транспортного средства. Во время движения, ESP сопоставляет параметры скорости, направления и действия водителя. При выявлении несоответствия, система исправляет положение, стабилизируя авто:
- изменяя крутящий момент двигателя;
- замедляя вращение определенных колес;
- регулируя действие амортизаторов;
- меняя угол поворота передних колес.
Основная задача системы курсовой устойчивости – не дать транспортному средству отклониться от нужной траектории при поворотах. На основании показаний разных датчиков ESP «видит», как движется автомобиль и в критичных ситуациях берёт управление на себя, в нужный момент притормаживая и регулируя скорость, чтобы избежать заноса.
ESP работает вместе с ABS и TSC. Отмечу, что если скорость автомобиля высокая, то даже самая продвинутая система не сможет предотвратить занос.
Адаптивный круиз-контроль
САПС – устройство для автоматического поддержания определенной скорости с соблюдением нужной дистанции по отношению к впереди едущему автомобилю. Данная функция особенно востребована для передвижения на дальние расстояния, когда длительная монотонная езда утомляет водителя.
Круиз-контроль «умеет» тормозить и увеличивать скорость самостоятельно, строго соблюдая заданные параметры вне зависимости от профиля дорожного полотна (подъём, спуски и т.д.). Главная часть круиз-контроля – это ультразвуковой датчик, который сканирует пространство перед автомобилем. Из минусов отмечу, что повышается расход топлива, но зато увеличивается ресурс мотора.
Система распределения тормозных усилий
EBV – электронный ассистент, предупреждает сносы, заносы авто не только при резком нажатии на педаль тормоза, но и в стабильном режиме. Основная нагрузка при торможении ложится на ведущие колеса, а остальные блокируются из-за недостатка массы. При этом сцепление с дорогой у них разное, а вот давление тормозов везде одинаковое. Датчики EBV регулируют тормозные усилия в соответствии с «поведением» каждого колеса.
Ещё одна хорошая статья: Что такое рестайлинг автомобиля: что означает слово, развод ли это, фото
Что дает данный вид активной безопасности автомобиля:
- не позволяет транспортному средству отклониться от первоначальной траектории;
- минимизирует риски заносов, сносов, разворотов на поворотах или скользкой дороге;
- облегчает управление авто в постоянном режиме.
Наибольший эффект заметен EBV во время езды по неоднородной поверхности.
Система экстренного торможения
AEB – активное устройство, которое при опасном сближении авто с препятствием, другим ТС или пешеходом включает тормоз без ведома водителя. Анализируя расстояние, скорость и траекторию движения объекта, ассистент оценивает вероятность столкновения, и передает предупреждение водителю. При отсутствии ответных действий, AEB включает автоматическое торможение.
Технологии не стоят на месте
Специальные знаки транспортных средств
И если всего каких-то 20-30 лет назад антипробуксовочная система была непременным атрибутом автомобилей премиум-класса, то сегодня она идет уже в минимальной комплектации на многих марках бюджетных автомобилей.
Сегодня львиная доля электронных систем в автомобиле так или иначе входит в набор так называемой, активной безопасности.
Эти электронные системы помогут неопытному водителю удержать автомобиль на своей траектории, преодолеть крутые спуски и подъемы, осуществить безаварийную парковку и даже объехать препятствие без заноса при экстренном торможении.
Более того, многие современные электронные системы «научились» следить за «мертвой зоной», боковым интервалом и дистанцией, они могут распознавать разметку, дорожные знаки и даже пешеходов, пересекающих дорожное полотно.
Мы уже частично затрагивали эту тему в статье современные системы автопилота.
Но и это далеко не исчерпывающий список вспомогательных электронных систем. Для комфортабельного движения по загородным дорогам многие автомобили оснащены системами адаптивного круиз-контроля.
Именно благодаря им водитель может взять своеобразный тайм-аут и следить лишь за дорогой, а все остальное, включая соблюдение дистанции, траекторию движения и управление дроссельной заслонкой будет делать электроника.
А если водитель слишком расслабился или даже задремал, его разбудит электронная система, следящая за поведением водителя.
Похоже, что будущее, когда автомобиль станет еще и авто-управляемым, совсем близко? Может быть.
Но, пока у электронных систем есть не только почитатели, но и противники.
Они утверждают, что обилие электронных систем лишь мешает водителю проявить себя, а в ряде случаев электроника даже усугубляет положение.
Прежде, чем вставать на сторону тех или других, следует сначала разобраться как работают электронные системы безопасности, каких неприятностей они помогают избежать и в каких случаях они бывают «бессильны».
Рейтинг безопасности автомобилей
Сегодня авторынок пестрит разнообразными моделями с отличающейся комплектацией. Мировые концерны регулярно выпускают новые модификации авто, непрерывно совершенствуя активную и пассивную систему безопасности транспортного средства. Независимой оценкой автомобильных новинок занимается Euro NCAP, действующая с 1995 года. Европейская организация проводит краш-тесты для оценки основных критериев:
- защиты взрослых пассажиров при боковом и лобовом ударе, столкновении со столбом;
- оценка рисков травм шейного отдела позвоночника;
- пассивной защиты детей 1,5 и 3 лет;
- степень опасности для пешеходов;
- наличие и взаимодействие электронных ассистентов.
Ежегодно для испытаний на столкновение отбираются новинки или модели, уже находящиеся в продаже. Euro NCAP анонимно закупает авто и передает его в собственную испытательную лабораторию.
Результаты краш-тестов оценивают в баллах, авто присваивают «звезды» и место в рейтинге. Благодаря независимой оценке, у потребителей есть возможность получить обширную и достоверную информацию о безопасности авто. Например, в 2021 году лидерами в активной и пассивной безопасности стали Tesla Model 3, Citroen C5 Aircross, VW T-Cross, Audi A1, Seat Tarraco.
Заводские краш-тесты
Предварительный анализ конструктивных свойств авто, производитель проводит в условиях заводской лаборатории. Обычно исследование совпадает с анонсом новой модификации автомобиля. Аварийное испытание помогает инженерам оценить сильные и слабые стороны модели, а также предоставить потребителям убедительные доказательства безопасности выпускаемого автомобиля.
К значимым краш-тестам активной и пассивной безопасности относят:
- фронтальное столкновение машины, движущейся со скоростью 56 км/ч и неподвижного препятствия (стены);
- испытание на боковой удар, когда в неподвижный авто со стороны водителя со скоростью 50 км/ч влетает предмет массой 950 кг.
Чтобы оценить степень разрушения кузова, его специальным образом окрашивают. Разумеется, кроме стандартных тестов проводятся и нестандартные тесты, чтобы максимально обезопасить пассажиров при разнообразных авариях.
Конструкция и принцип действия ремней безопасности
Натяжитель диагональной ветви трехточечного ремня
Виды и основные характеристики транспортных средств
Во время столкновения натяжитель диагональной ветви трехточечного ремня компенсирует ослабление ремня и замедленное действие натяжного устройства путем втягивания и натяжения ленты ремня. Это инициирует защитный эффект ремня на ранней стадии. При скорости наезда 50 км/ч эта система достигает максимального эффекта в течение первых 20 мс столкновения и таким образом поддерживает защитный эффект подушки безопасности, для которой требуется около 40 мс до ее полного надувания.
При активации система электрически зажигает пиропатрон (рис. «Натяжитель диагональной ветви трехточечного ремня»). Давление взрывающегося газа воздействует на поршень, соединенный со стальным тросом, который вращает катушку ремня, так чтобы он плотно прилегал к телу водителя (пассажира). Поэтому, ремень натягивается уже до того, как водитель (пассажир) начнет смещаться вперед. Эти натяжители позволяют втянуть ремень за 10 мс на 12 см.
Активация натяжителя запускается датчиками ускорения, встроенными в ЭБУ. Кроме того, в передней части автомобиля устанавливаются датчики, обеспечивающие быстрое и безопасное обнаружение экстренных ситуаций. В основном используются микромеханические датчики ускорения. Аналитические алгоритмы в ЭБУ непрерывно считывают данные датчиков и определяют, имеет ли место ДТП.
Поскольку воспламенение пиропатрона — процесс необратимый, решение о воспламенении должно приниматься взвешенно; должно делаться различие с такими ситуациями, как, например, наезд на бордюр, когда срабатывания быть не должно. Сигналы должны обрабатываться как можно быстрее, чтобы натяжитель ремня срабатывал вовремя после наезда на препятствие.
Натяжитель пряжечного типа
При срабатывании от воспламенения пиропатрона или пружинных систем этот натяжитель оттягивает пряжку ремня и одновременно подтягивает диагональный и поясной ремни. Натяжитель пряжечного типа повышает защиту от выскальзывания из-под поясного ремня безопасности («эффект подныривания»).
Натяжение происходит за то же время, что и у натяжителей диагональных ремней.
Сочетание двух натяжителей
Сочетание двух натяжителей — диагонального ремня и пряжечного типа-для одного ремня обеспечивает большую длину натяжения, позволяя добиться большего удерживающего эффекта. Натяжитель пряжечного типа активируется либо при достижении определенного уровня серьезности ДТП, либо в ответ на определенную задержку после срабатывания натяжителя диагонального ремня.
Ограничитель усилия ремня
В этом случае натяжные устройства ремней сначала натягивают их полностью (например, с максимальным усилием около 4 кН) и удерживают пассажиров. При превышении определенного натяжения ремня он ослабляется и позволяет пассажиру сместиться вперед в большей степени. Кинетическая энергия пассажира преобразуется деформационными элементами в энергию деформации. Примеры деформационных элементов, используемых в этой ситуации являются торсион в валу инерционной катушки и шов в ремне для управления срабатыванием.
Другим вариантом является электронноуправляемый одноступенчатый ограничитель усилия, уменьшающий натяжение ремня до 1-2 кН путем зажигания детонатора, например, благодаря специальным швам в ремне, через определенное время после выпуска второй ступени передних подушек безопасности (т.е. при полностью надутых подушках) и после определенного смещения вперед.
Ограничитель усилия натяжения ремня предотвращает возникновение пиков ускорения и, соответственно, предотвращает риск перелома ключиц и ребер при получении внутренних травм.
Манекены для тестов
Проверку эффективности пассивной безопасности проводят, усаживая в салон «искусственных людей». Так называют манекены, которые изготавливают в полном соответствии с анатомией и физиологией человеческого тела. Дополнительно их оснащают многочисленными датчиками, которые передают сигнал о степени повреждения «организма» во время аварии. Цена такого манекена составляет более 200 тыс. зелёных.
Манекены для краш-тестов применяют уже около 70 лет, с середины прошлого столетия (хотя поначалу использовались человеческие трупы, животные и даже живые люди). Благодаря таким испытаниям, уровень безопасности авто значительно повысился, а «искусственные люди» помогли «спасти» большое количество реальных жизней.
Перспективы развития систем безопасности
С каждым годом авто всё больше становится похож на гаджет с множеством функций, отвечающих за безопасное вождение и связь с внешним миром. Благодаря стремительному развитию информационных технологий, инженеры-конструкторы большое значение придают интерактивной составляющей пользовательского интерфейса машины.
Постоянное совершенствование конструкции кузова, ремней безопасности и других конструктивных свойств, упрощает рулевое управление, экономит время и улучшает безопасность транспортного средства. Умная электроника уже умеет отслеживать сигналы, посылаемые человеческим мозгом, реагировать на движение глаз.
Сегодня инженеры-конструкторы внедряют новую модель взаимодействия водителя и транспортного средства на уровне диалога. А в будущем автомобиль окончательно преобразуется в «интеллектуальное» устройство, которое не только предупредит об опасности, но и самостоятельно устранит риск возникновения аварийных ситуаций.
Несмотря на постоянную модернизацию активной и пассивной безопасности автомобиля, его эксплуатационных свойств, полностью исключить ДТП невозможно.
Поэтому современный автомобиль должен быть таким, чтобы, когда пассажиры и водители становятся пассивными участниками аварии и не имеют возможности и времени на активные действия, элементы систем безопасности «взяли ситуацию в свои руки», предотвратили опасность или сделали тяжесть последствий минимальной.
Важно понимать, что какая бы ни была навороченная активная безопасность, без прочного каркаса, грамотного проектирования кузова, наличие подушек безопасности это не спасёт жизнь человека.
Видео: Работа систем обнаружения пешеходов
Посмотрите, как проводят испытания автомобилей на предмет обнаружения пешеходов-манекенов.
Системы активной безопасности автомобиля
С момента выпуска первого авто прошло больше 100 лет. За это время многое, что изменилось. Главное — сместились приоритеты в сторону безопасности автомобиля. На современных машинах устанавливаются системы, повышающие комфорт поездки, исправляющие ошибки автолюбителей и помогающие справиться с тяжелыми дорожными условиями.
Еще 25-30 лет назад ABS устанавливалась только на элитных автомобилях. Сегодня антиблокировочная система предусмотрена в минимальной комплектации даже на машинах бюджетного класса. Какие же устройства относятся к категории систем активной безопасности? В чем особенности узлов? Как они работают?
Устройства активной безопасности условно разбиваются на два вида:
- Основные. Главное отличие устройств — полная автоматизация работы. Они включаются без ведома водителя и выполняют задачу по снижению риска попадания в ДТП;
- Дополнительные. Такие системы включаются и отключаются водителем. Сюда относится парктроник, круиз-контроль и прочие.
ABS (Anti-block Braking System)
Аббревиатура ABS известна даже малоопытным автолюбителям. Это система, отвечающая за тормоза и гарантирующая остановку автомобиля без блокировки колес. Впоследствии именно АБС стала основой для разработки других узлов активной безопасности.
Задача антиблокировочной системы — сохранить управляемость автомобиля при резком нажатии на тормоз и движении по скользкой поверхности. Первые наработки устройство появились в 70-х годах прошлого столетия. Впервые АБС была установлена на авто марки Мерседес-Бенц, но со временем к применению системы перешли остальные производители. Популярность ABS обусловлена способностью сокращать тормозной путь и, как следствие, повышать безопасность движения.
Принцип действия АБС основан на корректировке давления тормозной жидкости в каждом из контуров тормозов. Электронные «мозги» машины собирают информацию датчиков и анализируют ее в режиме онлайн. Как только колесо перестает проворачиваться, информация идет к главному процессору, и АБС действует.
Первое, что происходит — срабатывают клапаны, снижающие уровень давления в нужном контуре. Благодаря этому, блокированное ранее колесо перестает фиксироваться. Как только цель достигнута, клапаны закрываются и поднимают давление в контурах тормозов.
Процесс открытия и закрытия клапанов имеет циклический характер. В среднем устройство срабатывает до 10-12 раз в секунду. Как только нога снимается с педали или машина выезжает на «твердую» поверхность, происходит отключение АБС. Понять, что устройство сработало, несложно — это ощутимо по слегка уловимой пульсации, передаваемой от педали тормоза ноге.
Системы ABS нового образца гарантируют прерывистое торможение и контролируют тормозное усилие для всех осей. Обновленная система получила название EBD (о ней пойдет речь ниже).
Пользу ABS переоценить невозможно. С ее помощью появляется шанс избежать столкновения на скользкой дороге и принять правильное решение при маневре. Но имеются у данной системы активной безопасности и ряд недостатков.
- При срабатывании ABS водитель как бы «выключается» из процесса — работу берет на себя электроника. Что остается человеку за рулем, так это удерживать педаль нажатой.
- Даже новые АБС работают с запаздыванием, которое обусловлено необходимостью анализа ситуации и сбора информации с датчиков. Процессор должен опросить контролирующие органы, провести анализ и раздать команды. Все это происходит за доли секунды. В условиях гололедицы этого достаточно, чтобы кинуть машину в занос.
- ABS требует периодического контроля, что сделать в условиях гаражного ремонта почти невозможно.
EBD (Electronic Brake Force Distribution)
Наряду с АБС устанавливается и другая система активной безопасности, управляющая тормозными усилиями автомобиля. Задача устройства — регулировать уровень давления в каждом из контуров системы, управлять тормозами на задней оси. Это обусловлено тем, что в момент нажатия на тормоз центр тяжести переходит к передней оси, а зад автомобиля разгружен. Чтобы обеспечить контроль над машиной, блокировка передних колес должна происходить раньше, чем задних.
Принцип действия ЕБД почти идентичен с описанной ранее АБС. Разница только в том, что давление тормозной жидкости на задних колесах меньше. Как только колеса сзади блокируются, происходит сброс давления клапанами до минимального значения. Как только начинается вращение колес, происходит закрытие клапанов и рост давления. Стоит также отметить, что ЕБД и АБС работаю в паре, и дополняют друг друга.
ASR (Automatic Slip Regulation)
В процессе эксплуатации часто приходится проезжать неблагоприятные участки дороги. Так, сильная грязь или гололедица не дает колесу «зацепиться» за поверхность и происходит пробуксовка. В такой ситуации в работу вступает антипробуксовочная система, устанавливаемая в большей части на внедорожниках и машинах 4х4.
Автолюбители часто путаются в названиях системы активной безопасности, которые часто отличаются. Но разница только аббревиатурах, а принцип действия неизменен. Основа ASR — антиблокировочная тормозная система. Одновременно с этим АСР способна регулировать тягу силового узла и управлять блокировкой дифференциала.
Как только происходит пробуксовка любого из колес, узел его блокирует и заставляет вращаться другое колесо этой же оси. На скорости, превышающей 80 километров в час регулирование происходит путем изменения угла открытия заслонки дросселя.
Главное отличие ASR от рассмотренных выше узлов — контроль большего числа датчиков — скорости вращения, разницы угловых скоростей и так далее. Что касается управления, то оно происходит по схожему с блокировкой принципу действия.
От модели (марки) машины зависит функциональность антипробусковочной системы и принципы управления. Так, ASR способна управлять углом опережения заслонки дросселя, тягой мотора, углом впрыска горючей смеси, программой переключения скоростей и так далее. Активация происходит при помощи специального тумблера (кнопки).
- При начале пробуксовки к работе подключаются тормозные накладки. Это приводит к необходимости частой замены узлов (они изнашиваются быстрее). Мастера рекомендуют владельцам автомобилей с ASR тщательней контролировать толщину накладок и вовремя менять изношенные узлы.
- Система антипробуксовки сложна в обслуживании и наладке, поэтому для помощи стоит обращаться к профессионалам.
ESP (Electronic Stability Program)
Одна из главных задач производителя — обеспечить управляемость даже при сложных дорожных условиях. Именно для этих целей разработана система курсовой стабилизации. У устройства много названий, которое у каждого производителя свое. У одних это система стабилизации, у других — курсовой устойчивости. Но такая разница не должна путать опытного автолюбителя, ведь принцип остается неизменен.
Задача ESP — обеспечить управляемость машины при отклонении транспорта от прямолинейной траектории. Система реально работает, что сделало ее популярной в сотнях стран мира. Более того, ее установка на машинах, выпущенных в США и Европе, стала обязательной. Узел берет на себя задачу стабилизации движения при совершении маневра, резком нажатии на тормоза, разгоне и так далее.
ESP — «мозговой центр», включающий в себя дополнительную электронику, которая уже рассматривалась выше (ЕБД, АБС, АСР и прочую). Контроль автомобиля реализуется на базе работы датчиков — бокового ускорения, поворота вала руля и прочих.
Еще одна функция ESP — способность управлять тягой силового узла и коробкой-автомат. Устройство анализирует ситуацию и самостоятельно определяет, когда она переходит в разряд критической. При этом устройство следит за правильностью действий водителя и текущей траекторией. Как только манипуляции водителя расходятся с требованиями касательно действий в аварийной обстановке, в работу включается ЕСП. Она исправляет ошибки и удерживает машину на дороге.
ESP работает по-разному (здесь все зависит от ситуации). Это может быть изменение оборотов мотора, торможение колес, изменение угла поворота, корректировка жесткости элементов подвески. Тем же подтормаживанием колес система добивается исключения заноса или увода машины к обочине. При повороте машины по дуге происходит торможение заднего колеса, расположенного ближе к центру дороги. Одновременно с этим меняются и обороты силового узла. Комплексное действие ESP удерживает машину на дороге и дает уверенности водителю.
В процессе работы ESP подключает и другие системы — предотвращения столкновения, управления экстренным торможением, блокировки дифференциала и так далее. Главная опасность ESP — создание у водителей ложного чувства безнаказанности за ошибки. Но халатное отношение к дороге и полное возложение надежд на современные системы до добра не доводит. Какой бы современной ни была система, она не способна управлять — это делает человек за рулем. Система ESP способна убрать огрехи.
Brake Assistant
Устройство экстренного торможения — узел, обеспечивающий безопасность движения. Работает устройство по следующему алгоритму:
- Датчики контролируют ситуацию и распознают преграду. При этом анализируется текущая скорость движения.
- Водитель получает сигнал опасности.
- При бездействии со стороны водителя система сам дает команду на торможение.
В процессе работы ЕСП контролирует и задействует ряд механизмов. В частности, контролируется сила давления на педаль тормоза, обороты двигателя и прочие аспекты.
К вспомогательным системам активной безопасности стоит отнести:
- Перехват рулевого управления
- Круиз-контроль — опция, позволяющая поддерживать фиксированную скорость
- Распознавание животных
- Помощь во время подъема или спуска
- Распознавание на дороге велосипедистов или пешеходов
- Распознавание усталости водителя и так далее.
Системы активной безопасности автомобиля созданы для помощи водителю на дороге. Но не стоит слепо доверять автоматике. Важно помнить, что 95% успеха зависит от навыков автомобилиста. Только 5% «доделывает» автоматика.
Источник https://ilifia-club.ru/dvigatel/aktivnaya-bezopasnost-avtomobilya.html
Источник https://www.avto-sos.com/sistemy-aktivnoy-bezopasnosti.html
Источник
Источник