Шпаргалка для водителя: что такое активная и пассивная безопасность
Согласно статистике, в более 80% всех дорожно-транспортных происшествий участвуют автомобили. Более одного миллиона людей каждый год погибают и около 500 тысяч получают телесные повреждения. Стремясь обратить взор на эту проблему, каждое 3-е воскресенье ноября было объявлено ООН «Всемирным днём памяти жертв дорожных аварий». Современные системы безопасности автомобиля нацелены на уменьшение существующей печальной статистики по этому вопросу. Конструктора новых авто всегда пристально следуют нормам производства и безопасности авто. Для этого они моделируют всевозможные опасные ситуации на краш-тестах. Поэтому перед выпуском в свет авто проходит тщательную проверку и годность для безопасного использования на дороге.
Автомобильные аварии становятся причиной гибели многих людей
Но полностью устранить этот вид происшествий невозможно при таком уровне развития техники и общества. Поэтому основной упор делается на предупреждение аварийной ситуации и ликвидацию последствий после неё.
Тесты по безопасности авто
Главной организацией по оценке безопасности автомобилей является «Европейская ассоциация испытания новых автомобилей». Существует она с 1995 года. Каждой новой марке машины, прошедшей через ряд тестов, выставляется оценка по пятизвездной шкале – чем звезд больше, тем лучше.
Каждая новая марка автомобиля должна пройти ряд испытаний
Например, благодаря тестам они доказали, что использование высоких подушек безопасности уменьшают риск получения травмы головы в 5-6 раз.
Что такое пассивная безопасность автомобиля?
Безопасность пассажиров занимает главное место в автомобильном секторе, где постоянно обновляются эксплуатационные технологии проектирования транспорта для обеспечения защиты пассажиров и пешеходов. Каждый день на дорогах случаются аварии. Риск серьёзных повреждений и травм у пассажиров можно снизить, благодаря пассивной безопасности автомобиля.
Важно! Поскольку дети имеют неразвитую скелетную систему, они до 12 лет должны ездить пристёгнутыми в правильно установленном и соответствующем возрасту автокресле на заднем сиденье.
Она относится к мерам, направленным на минимизацию или предотвращение получения травмы в результате несчастного случая. Современные средства обеспечивают поддержку во время вождения и могут спасти жизни. Пассивная безопасность особенно важна, когда водитель больше не может активно вмешиваться в дорожные происшествия.
Компоненты система пассивной безопасности: 1 – аварийный выключатель АКБ; 2 – безопасный самооткрывающийся при столкновении капот; 3 – подушка безопасности переднего пассажира; 4 – боковая подушка безопасности переднего пассажира; 5 – боковая подушка безопасности переднего пассажира; 6 – активные подголовники; 7 – задняя правая подушка безопасности; 8 – левая головная подушка безопасности; 9 – левая задняя подушка безопасности; 10 – датчик удара задней подушки безопасности со стороны водителя; 11 – натяжитель ремня безопасности; 12 – боковая подушка безопасности водителя; 13 – датчик удара боковой подушки безопасности водителя; 14 – подушка безопасности водителя; 15 – коленная подушка безопасности; 16 – блок управления подушек безопасности; 17 – датчик удара фронтальной подушки безопасности водителя; 18 – датчик срабатывания пиропатрона капота; 19 – датчик удара фронтальной подушки безопасности переднего пассажира
Системы активной безопасности
Самыми популярными системами активной безопасности, значительно повышающими эффективность тормозной системы, являются:
1) Антиблокировочная система тормозов. Она устраняет блокировку колёс во время торможения. Задача системы: предотвратить скольжение авто в случае потери водителем управления во время аварийного торможения. АБС уменьшает тормозной путь, что позволит избежать наезда на пешехода или угодить в кювет. Плюсом антиблокировочной системы тормозов является антипробуксовочная система и электронный контроль устойчивости;
Антиблокировочная система тормозов (составляющие)
2) Антипробуксовочная система. Система предназначена для улучшения управления автомобилем в сложных погодных условиях и условиях плохого сцепления, используя механизм воздействия на ведущие колёса;
3) Система курсовой устойчивости. Предотвращает неприятные заносы автомобиля благодаря использованию электронного компьютера, который и управляет моментом силы колеса или колёс одновременно. Система под руководством компьютера берёт управление на себя, когда близка вероятность потери управления человеком – поэтому и является очень эффективной системой безопасности авто;
Система курсовой устойчивости
4) Система, распределяющая тормозные усилия. Дополняет антиблокировочную систему тормозов. Основное отличие состоит в том, что СРТ помогает управлять тормозной системой на протяжении всего движения автомобиля, а не только во время аварийной ситуации. Она отвечает за равномерность распределения тормозных усилий по всем колёсам, дабы сохранить установленную водителем траекторию движения;
5) Механизм электронной блокировки дифференциала. Суть работы её такова: во время заноса или скольжения, часто возникает ситуация, что одно из колёс зависает в воздухе, продолжая крутиться, а опорное колесо – перестаёт. Водитель теряет контроль над управлением автомобиля, что создаёт риск аварии на дороге. В свою очередь, блокировка дифференциала позволяет передать крутящийся момент полуосям или карданам, нормализуя движение авто.
6) Механизм автоматического экстренного торможения. Помогает в тех случаях, когда водитель не успевает полностью нажать на педаль тормоза, т. е. система сама автоматически оказывает тормозное давление.
7) Система предупреждения о приближении пешеходов. При опасном приближении пешехода к автомобилю система подаст звуковой сигнал, который позволит избежать происшествия на дороге и сохранить ему жизнь.
Также существуют системы безопасности (ассистенты), которые вступают в работу до наступления аварии, как только почувствуют потенциальную угрозу жизни водителя, при этом они перехватывают на себя ответственность за рулевое управление и тормозную систему. Рывок для развития этих механизмов дал прорыв в изучении электронных систем: выпускаются новые виды устройств, увеличивается полезность блоков управления.
К этим системам относят:
- Различные радарные, акустические и ультразвуковые системы, которые предупреждают водителя о неблагоприятном расстоянии с другими авто, стенами, препятствиями;
- Система, позволяющая автоматически увеличивать или уменьшать скорость при приближении к другим автомобилям – адаптивный круиз-контроль;
Система ночного виденья
История систем автобезопасности. Часть 2
Благодаря датчикам, находящимся на каждом колесе машины, управляющий компьютер всегда знает дорожную обстановку. В случае малейшего заноса он начинает обрабатывать данные и посылать сигналы управления, благодаря которым изменяются тяговые усилия на каждом колесе. Благодаря этому автомобиль практически невозможно ввести в занос.
По данным американского Страхового института дорожной безопасности (IIHS) и Национального управления безопасностью движения на трассах NHTSA, примерно треть смертей в автомобильных авариях можно было бы предотвратить, если бы все машины были оборудованы данной системой.
Воздействие ESP на автомобиль в экстремальных ситуациях комплексное. Сюда входит управление оборотами и мощностью двигателя, а также регулировка тормозных усилий на каждом колесе. В целом, данная система действительно является на сегодняшний день если не самой важной, то одной из важных систем безопасности автомобиля, а в плане спасения жизней с ней могут соперничать лишь ремни безопасности. Во многих машинах систему можно отключить, но этого делать категорически не рекомендуется. Полезно отключить ESP будет только в том случае, если вы участвуете в гонках.
Вспомогательные системы активной безопасности
Среди систем активной безопасности есть и те, которые способны не только предотвратить аварию, но и предлагают решения, существенно упрощающие жизнь водителю во время обычной езды. Сюда стоит отнести парковочные системы Parktronic и системы круиз-контроля.
Парковочный радар, или парктроник, – весьма популярное устройство в современных автомобилях. Особенно высоко его ценят жители городов, где парковка зачастую сопряжена с немалым стрессом. Система основана на использовании ультразвуковых датчиков, расположенных на переднем и заднем бампере. При приближении препятствия датчик сигнализирует об этом, и водитель может вовремя среагировать нажатием на педаль тормоза.
Как правило, первый сигнал система начинает подавать, когда до препятствия остается 1-2 м. При дальнейшем приближении интенсивность сигнала увеличивается. Обычно сигнал подается в виде звука, но есть варианты и с отображением на приборной панели, дисплее или зеркале заднего вида. Когда расстояние до препятствия становится критическим (10-40 см), звуковой сигнал системы становится непрерывным, так что водитель вряд ли сможет оставить его без внимания.
Другой удобной системой, напрямую не влияющей на безопасность водителя и пассажиров, является круиз-контроль. В самом простом варианте это система поддержания постоянной скорости без необходимости часто нажимать на педаль газа. Система очень удобна при переезде на дальние расстояния по прямому шоссе. Такие дорожные условия больше всего характерны для США, где система впервые и была применена.
Более современной и безопасной является система адаптивного круиз-контроля. В отличие от предыдущей, она также способна следить за расстоянием до машины, идущей впереди, и поддерживать нужный уровень скорости. Система тесно связана с ABS и ESP и не может работать при неисправности одной из них.
Разумеется, такие системы нельзя считать полноценным «автопилотом». Сбои, которые возможны с круиз-контролем, могут привести к печальным последствиям, так что водитель обязан постоянно следить за дорогой даже при включенной системе.
Текст: Валерий Жёлудев.
Элементы пассивной безопасности
Когда водитель уже не в силах самостоятельно предотвратить аварийную ситуацию, в работу вступают элементы системы пассивной безопасности автомобиля.
Система включают в себя следующие компоненты:
- Ремни безопасности.
Идея создать механизм привязки водителя к сиденью проявилась в 1907 году, а уже в 1959 году были выпущены первые автомобильные ремни. По сей день они остаются самым дешёвым и эффективным элементом, обеспечивающим безопасность. С развитием технологии производства и техники в целом, стали появляться ремни с автоматической системой натяжения, которые отлично проявляют себя в паре с подушками безопасности в случае аварийной ситуации: они срабатывают сразу же и прижимают человека к креслу.
В зависимости от типа, модели и комплекции автомобиля ремни безопасности сохраняют жизнь в 50-55% случаев.
Подушка представляет собой ничем не примечательный мешок из синтетического материала, основной задачей которого является принятие нагрузки в результате столкновения о тело человека. Сейчас подушки практически не оставляют повреждений на теле человека, однако, раньше они приводили к гематомам на теле, а в крайнем случае могли вызвать глухоту. Очень часто это происходило с людьми невысокого роста и детьми.
При использовании подушки безопасности вы сохраните себе жизнь в трех случаях из десяти, а при комбинированном использовании подушки и ремня безопасности вероятность положительного исхода увеличивается до 80%.
Конструктора заявляют, что подголовники также защищают наше тело, в частности шею, от серьезных травм при контакте с корпусом автомобиля в случае аварийной ситуации. Однако, по словам основной массы людей, эффективность подголовников преувеличена, и защита достигается только при определённых условиях.
Также на пассивную безопасность оказывают влияние размеры кузова, чем больше – тем безопаснее, и окраска.
Активная безопасность транспортных средств
⇐ ПредыдущаяСтр 39 из 45Следующая ⇒
Активная безопасность — свойства транспортного средства предотвращать ДТП и снижать вероятность его возникновения. Активная безопасность проявляется в период, соответствующий начальной фазе ДТП, когда водитель в состоянии изменить характер движения транспортного средства.
Активная безопасность определяет комплекс конструктивных мероприятий, таких как:
обеспечение хорошей управляемости и устойчивости автомобиля, эффективного и стабильного замедления его при резком торможении, наличие хороших динамических качеств, долговечности узлов и деталей, эргономических качеств рабочего места водителя и мест пассажиров (хорошая обзорность с места водителя, вентиляция, уровень вибрации и шума) и т.д.
Тягово-скоростные свойства. Для транспортных средств тягово-скоростные свойства определяются параметрами двигателя и трансмиссии, массой и расположением центра масс, аэродинамическими параметрами и характеризуются следующими показателями:
• максимальная скорость движения по прямому горизонтальному участку дороги с твердым покрытием в сухом состоянии;
• время достижения заданной скорости движения;
• скоростная характеристика разгона на каждой передаче;
• максимальный подъем, преодолеваемый транспортным средством при движении с постоянной скоростью на низкой передаче;
• длина пути движения транспортного средства по инерции до полной остановки.
Тягово-скоростные свойства оказывают решающее влияние на такой сложный и опасный маневр, как обгон.
Заложенные в конструкции автомобилей большие динамические возможности, с одной стороны, противоречат требованиям правил дорожного движения о допустимых максимальных скоростях 60 и 90 км/ч соответственно в населенных пунктах и вне их, с другой — обеспечивают эффективное маневрирование автомобиля с улучшенной динамикой и позволяют предотвратить случаи возникновения ДТП на дороге.
Совершенствования конструкции автомобиля с целью улучшения его тяговой динамики возможны путем уменьшения массы автомобиля за счет применения легких сплавов и пластмасс, повышения удельной мощности на 1 л рабочего объема двигателя, уменьшения габаритных размеров, повышения качества обработки деталей трансмиссии и подбором надлежащих сортов масел. Для улучшения аэродинамических характеристик автомобилей выступающие части делают минимальных размеров, придают автомобилю более совершенную форму.
Тормозные свойства. Необходимая эффективность тормозных систем обеспечивается следующими требованиями:
• минимальная длина тормозного пути;
• наименьшее время срабатывания тормозов;
• одновременное начало торможения колес по мостам автомобиля;
• высокая эффективность торможения во всех условиях эксплуатации и при разных нагрузках (в пределах допустимой);
• сохранение устойчивости и управляемости при экстренном торможении;
• сохранение эффективности тормозной системы во влажном или нагретом состоянии;
• высокая надежность (эффективность действия тормозной системы должна быть постоянной в течение всего срока службы, а вероятность отказа — минимальной);
• необходимая интенсивность торможения при незначительных усилиях на педали тормоза.
Различают служебное и экстренное торможение.
называют торможение, заранее предусмотренное водителем с целью планируемой остановки или снижения скорости. В таких случаях торможение производится плавно, торможению содействуют сопротивление деформации пневматических колес, инерция вращающихся масс автомобиля, в том числе возможно использование сопротивления, создаваемого двигателем.
Экстренное торможение
выполняется с целью остановки для предотвращения наезда на неожиданно появившееся препятствие. Экстренное торможение характеризуют остановочным и тормозным путем.
Остановочный путь
— расстояние, которое проходит транспортное средство с момента обнаружения водителем опасности до момента полной остановки:
So = S
р +
S
cp +
S
н +
S
т
,
где S
р
, S
ср
, S
н
— путь, проходимый транспортным средством соответственно за время реакции водителя, срабатывания тормозной системы, нарастания замедления; S
т
— путь торможения.
Значения составляющих остановочного пути определяются по формулам:
Sp= t
p
υ
a;
S
cp
= t
cp
υ
a;
S
cp
= 0
,5tн
υ
a;
S
т
= /
(
2gφ
)
,
где t
p
— время реакции водителя, с (зависит от его возраста, квалификации, состояния здоровья и других факторов, изменяется в достаточно широких пределах от 0,2 до 2,5 с, в среднем для расчета может быть принято t
p
= 0,6…0,8 с); υ
a
— скорость автомобиля, м/с; t
cp
— время срабатывания тормозного привода, с (зависит главным образом от типа привода и его технического состояния, в среднем для гидравлического привода t
cp
= 0,05…0,15 с, для пневматического привода t
cp
=
0,2…0,4.с);
t
н
-время нарастания замедления, с (зависит от типа тормозного привода, состояния дорожного покрытия, массы автомобиля, в среднем для сухого твердого покрытия может быть принято t
н
= 0,4…0,6 с); g — ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2; φ — коэффициент сцепления шин с дорогой (зависит от состояния шин и дорожного покрытия).
Тормозной путь
— часть остановочного пути, т.е. расстояние, проходимое транспортным средством от начала до конца торможения:
Sторм = S
сp +
S
н +
S
т.
Правила дорожного движения регламентируют тормозной путь и максимальное замедление автомобилей (для легковых автомобилей максимальное замедление автомобилей 6,8 м/с2, тормозной путь 12,2 м при скорости 40 км/ч и 38 м — при скорости 80 км/ч).
Согласно международным и отечественным требованиям в конструкции автомобиля должны быть предусмотрены рабочая, запасная, стояночная и вспомогательная тормозные системы
. Рабочая тормозная система является основной и предназначена для регулирования скорости автомобиля в любых условиях движения. Запасная система используется в случае отказа рабочей системы, а стояночная удерживает неподвижный автомобиль на месте. Вспомогательная тормозная система нужна для поддержания скорости автомобиля постоянной в течение длительного времени. Часто на автомобилях в качестве запасной системы используется один из контуров рабочих тормозов, а в качестве вспомогательной — двигатель. Для безопасности автомобиля наибольшее значение имеет рабочая тормозная система.
Для обеспечения безопасности автомобиля тормозная система должна удовлетворять следующим требованиям:
• время срабатывания тормозной системы должно быть минимальным, а замедление автомобиля — максимальным при всех условиях эксплуатации;
• тормозные силы на колесах должны нарастать плавно;
• работа тормозной системы не должна вызывать потери устойчивости автомобиля;
• усилия, необходимые для приведения тормозной системы в действие и перемещения рабочих органов управления (педали, рычаги), не должны превышать физических возможностей водителя.
Для улучшения тормозных свойств и активной безопасности автомобиля применяют регуляторы, обеспечивающие более полное использование сцепления с дорогой каждым колесом. Это достигается перераспределением тормозных усилий на колесах за счет изменения усилий в тормозных механизмах в зависимости от скольжения колес.
Для уменьшения времени срабатывания и увеличения тормозного момента на автомобилях применяют усилители тормозов, автоматическую регулировку зазоров между тормозными накладками и диском (в дисковых тормозах) и между накладками и барабаном (в барабанных тормозах), а также антиблокировочные системы, позволяющие увеличить тормозную силу на колесах за счет предотвращения полной блокировки колес при торможении.
В большинстве легковых автомобилей в настоящее время применяют передние дисковые и задние барабанные тормоза в силу большей эффективности дисковых тормозов и увеличения опорных реакций на передних колесах при торможении.
Надежность шин
является важным элементом активной безопасности. Основным требованием к использованию шин является остаточная высота рисунка протектора, которая должна быть не менее:
1,6 мм — для легковых автомобилей;
1 мм — для грузовых автомобилей;
2 мм — для автобусов.
Для прицепов и полуприцепов нормы остаточной высоты рисунка протектора шин устанавливаются аналогично нормам для шин тягачей.
Безопасность автомобиля достигается также информированностью водителя о состоянии тормозной системы автомобиля
. На комбинации приборов в поле зрения водителя располагаются сигнальные устройства, информирующие о состоянии тормозной системы. Примером может служить контрольная лампа уровня тормозной жидкости. На контрольную лампу могут быть выведены также сигналы от индикаторов износа тормозных накладок. Сигнальное устройство (световое и (или) звуковое) информирует водителя о неисправности тормозов и способствует предотвращению ДТП.
Устойчивость. Способность противостоять заносу (скольжению) и опрокидыванию называется устойчивостью транспортного средства
Критерием оценки продольной устойчивости
служит максимальный уклон подъема, преодолеваемый с постоянной скоростью без пробуксовывания ведущих колес.
Критический угол подъема зависит от вида транспортного средства и значения коэффициента сцепления φ; например, для автопоездов при φ = 0,3 критический угол не превышает 4…6°.
Критериями поперечной устойчивости
являются максимально возможные скорости движения по окружности и углы поперечного уклона дороги (косогора). Поперечная устойчивость оценивается:
критической скоростью движения на кривой в плане, соответствующей началу заноса или скольжения транспортного средства;
критической скоростью движения на кривой в плане, соответствующей началу опрокидывания;
критическим углом косогора, при котором возникает поперечное скольжение транспортного средства;
критическим углом косогора, соответствующим началу опрокидывания транспортного средства.
Критическое значение угла косогора по условиям опрокидывания транспортного средства для легковых автомобилей составляет 40…50°, для грузовых — 30…40°, для автобусов — 25…30°.
Критические (максимальные) скорости по условию опрокидывания (υ
опр
) и заноса (υ
зан
) определяются по формулам:
где k
д
— коэффициент, учитывающий поперечный крен кузова вследствие деформации подвески, k
д
=
0,85…0,95;
g — ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с2; b — ширина колеи автомобиля, м; R
п
— радиус поворота, м; h
ц
— высота центра масс автомобиля, м; φ — коэффициент сцепления шин с дорогой.
Потеря устойчивости автомобилем может быть вызвана неправильными режимами управления (торможение, разгон, резкий поворот рулевого колеса), а также неправильным выбором скорости движения (без учета состояния дорожного покрытия и влияния окружающей среды).
Конструктивно улучшить устойчивость автомобиля можно путем оптимального выбора геометрии подвески колес, применением широкопрофильных шин, равномерным распределением массы автомобиля по осям. Применение передних ведущих колес также позволяет повысить устойчивость автомобиля.
Для примера рассмотрим поведение переднеприводного автомобиля при заносе ведущей оси. Очевидно, что ось автомобиля, нагруженная тяговым усилием, проявляет склонность к заносу больше, чем ненагруженная.
Если под действием поперечного возмущения передняя ось автомобиля смещается вправо со скоростью (рис. 6.2, а)
, скорость передней оси будет равна сумме векторов , где
=—
скорость прямолинейного движения автомобиля до заноса.
Автомобиль начнет поворачиваться по часовой стрелке вокруг точки О1, лежащей на продолжении задней оси автомобиля и называемой мгновенным полюсом поворота.
Вследствие этого появляется возникновение центробежной силы , продольная доставляющая которой складывается с вектором силы тяги и никакого влияния на дальнейшее поведение автомобиля практически не оказывает. Поперечная составляющая центробежной силы создает вращающий момент относительно мгновенного полюса поворота О1, направленный против часовой стрелки, т.е. против направления вращения автомобиля. Таким образом, у переднеприводного автомобиля центробежная сила, возникающая при заносе, стабилизирует автомобиль, т. е. противодействует заносу.
Поведение заднеприводного автомобиля при заносе ведущей оси принципиально отличается от рассмотренного выше.
Если под действием поперечного возмущения задняя ось автомобиля смещается влево со скоростью (рис. 6.2, б
), ее скорость будет также равна сумме векторов и автомобиль начнет поворачиваться по часовой стрелке вокруг мгновенного полюса поворота
О2.
Однако в этом случае возникающая заносу, так как составляющая создает вращающий момент относительно мгновенного полюса поворота О2, направленный по часовой стрелке, т.е. в направлении вращения автомобиля, что ухудшает его курсовую устойчивость по сравнению с переднеприводным автомобилем.
Управляемость. Способность изменять направление движения в соответствии с воздействием водителя на рулевое управление при наименьших затратах механической и физической энергии называется управляемостью транспортного средства
. Управляемость транспортного средства подразумевает выполнение следующих требований:
• качение управляемых колес автомобиля при криволинейном движении должно происходить без бокового скольжения;
• углы поворотов управляемых колес должны иметь необходимое соотношение;
• должна быть обеспечена стабилизация управляемых колес;
• должны быть исключены произвольные колебания управляемых колес;
• углы увода передней и задней осей должны иметь определенное соотношение.
Один из наиболее важных компонентов управляемости — чувствительность автомобиля
к повороту руля, которая характеризует степень изменения траектории движения автомобиля
Рис. 6.2. Схема сил, действующих при заносе переднеприводного (а)
и заднеприводного (б
) автомобиля:
— вектор силы тяги автомобиля; ,
—
соответственно продольная и поперечная составляющая центробежной силы ; ,
—
соответственно продольная и поперечная составляющая скорости осей; , — скорость соответственно передней и задней оси автомобиля;
О1, О2 — полюсы поворота автомобиля; — скорость прямолинейного движения автомобиля до заноса
при определенном повороте руля и зависит от передаточного отношения рулевого управления, кинематики и жесткости подвески, колес, параметров шин.
На управляемость автомобиля, прежде всего, влияет техническое состояние ходовой части и органов управления.
С точки зрения компоновочной схемы предпочтительнее являются переднеприводные автомобили, однако на скользкой дороге большая устойчивость характерна для заднеприводных автомобилей.
Маневренность. Способность изменять направление движения в горизонтальной плоскости на минимальной площади называется
Рис. 6.3. Показатели маневренности одиночного автомобиля (а),
тягача с прицепом (б),
тягача с полуприцепом (
в
):
Rв — радиус поворота внутреннего колеса; R
н — радиус поворота наружного колеса;
В
а — ширина одиночного автомобиля;
В
н — ширина коридора движения;
В
п — ширина прицепа; параметры без штриха относятся к одиночному автомобилю, со штрихом — к тягачу с прицепом, с двойным штрихом — к тягачу с полуприцепом
маневренностью транспортного средства.
Показателями маневренности (рис. 6.3) являются ширина коридора движения на повороте
В
н
и минимальный радиус поворота наружного управляемого колеса R
н
. Увеличение длины транспортного средства приводит к снижению его маневренности и ухудшению характеристик транспортного потока.
Ширина транспортного средства определяет коридор движения
, т.е. ширину полосы проезжей части, необходимой транспортному средству при движении по условиям безопасности (рис. 6.4). Увеличение занимаемого коридора движения объясняется отклонением транспортных средств от прямолинейного движения с увеличением скорости.
Рис. 6.4. Коридор движения на однополосной (а
) и двухполосной
(б)
дороге:
Ва — статическая ширина автомобиля; В
д — динамическая ширина автомобиля;
В
к — коридор движения;
С
— зазоры безопасности; — направление движения автомобиля
Рис. 6.5. Зависимость ширины коридора В
к движения от скорости движения транспортных средств:
1 — грузовые автомобили; 2 —
легковые автомобили; ширина автомобиля
В
а = 2,5 м;
ширина полосы движения В
п.д = 3,75 м
Чем выше скорость, тем больше занимаемый коридор В
к
движения (рис. 6.5) и тем, следовательно, шире требуется полоса движения транспортному средству по условиям безопасности движения:
Вк = Ва +3,6Кυn + С,
где В
а
— ширина автомобиля (транспортного средства); К — эмпирический коэффициент,
К = 0,01…0,05;
n — показатель степени, принимаемый равным или меньше единицы в зависимости от типа транспортного средства;
С — зазор безопасности, принимаемый 0,3…1 м в зависимости от типа транспортного средства.
Коридор движения автопоезда при достижении сравнительно высокой скорости движения (40 км/ч и более) в результате поперечных колебаний прицепа в горизонтальной плоскости может достигнуть значения, угрожающего безопасности движения. Причем опасность возникает не только для других участников движения, но и для самого автопоезда в результате потери устойчивости прицепа, ухудшения управляемости всего автопоезда.
Кроме того, эти колебания вызывают значительные нагрузки на элементы автопоезда, особенно на тягово-сцепное устройство, что может привести к его поломке. Повышение критической скорости по условиям устойчивости автопоезда достигается увеличением базы прицепа (полуприцепа) и смещением центра тяжести к сцепному устройству.
Информативность. Важную роль в обеспечении активной безопасности играет информативность транспортного средства
как свойство транспортного средства, позволяющее обеспечивать участников движения необходимой информацией. Различают внешнюю и внутреннюю информативность (рис. 6.6).
Внешняя информативность
— обеспечение водителя внешней информацией.
Внутренняя информативность
— обеспечение водителя информацией о состоянии транспортного средства.
Информативность может быть визуальной, звуковой и тактильной.
Внешняя визуальная информативность
транспортного средства включает в себя:
пассивную информативность, определяемую как потенциальные свойства транспортного средства передавать информацию без затрат энергии.
Рис. 6.6. Схема информативности транспортного средства
К ним относятся форма, размеры, цвет кузова и световозвращающие устройства;
активную информативность, определяемую как потенциальные свойства транспортного средства передавать информацию с определенными энергетическими затратами. К ним относятся системы освещения, световая и звуковая сигнализации.
Обязательным элементом автономной системы освещения транспортных средств являются головные фары, обеспечивающие дальнее и ближнее освещение. Минимальный комплект приборов световой сигнализация современных транспортных средств включает в себя:
габаритные огни (передние и задние);
указатели поворотов (передние и задние);
фонарь освещения номерного знака;
Дополнительно на транспортном средстве могут устанавливаться широкоугольные противотуманные фары, фары-прожекторы, фары заднего хода.
Основные параметры внешней световой сигнализации (цвет, размеры, сила света, режим работы), их число и расположение, углы видимости регламентируются стандартами, в которых определены требования к обеспечению надежного восприятия передаваемой информации; необходимо исключение ослепления и дискомфортности зрительного восприятия.
Основным показателем эффективности системы освещения транспортного средства является безопасная скорость движения, которая определяется по формуле, получаемой из условия равенства необходимой дальности видимости и остановочного пути:
где υ
б
— безопасная скорость движения по условиям видимости, м/с; Т =t
р
+ t
ср
+ t
д
— суммарное время реакции водителя и срабатывания тормозов, с; t
р
— время реакции водителя, с; t
ср
— время срабатывания тормозного привода, с; t
д
— дополнительное время реакции, необходимое для восприятия препятствия в темное время суток, с; S
e
— дальность видимости препятствий, м; j — установившееся замедление, м/с2.
Дальность видимости S
e
зависит от расстояния освещения S
осв
:
Se = S
осв – μυа
,
где μ — эмпирический коэффициент, зависящий от динамики восприятия освещаемых объектов в поле зрения; υа — скорость движения транспортного средства, м/с.
Поправка μυа учитывает тот факт, что с увеличением скорости движения транспортного средства сокращается расстояние, на котором объект может быть обнаружен, так как в динамических условиях восприятия обнаружение объекта требует большей его освещенности.
Критерием безопасности может служить коэффициент видимости k
вид
, представляющий собой отношение величин дальности видимости S
e
и остановочного пути So, или коэффициент опасности движения k
о.д
-величина, обратная коэффициенту видимости:
kвид = S
e/
S
o;
k
о.д = 1/
k
вид =
S
о/
S
e.
Зависимости k
вид
и k
о.д
от скорости движения транспортного средства для различных значений S
e
представлены на рис. 6.7.
Коэффициент опасности движения k
о.д
при скорости движения, близкой к нулю, отличен от нуля (соответственно k
вид ≠ ∞
), так как остановочный путь So включает в себя время реакции водителя и время срабатывания тормозного привода и нулю равен быть не может.
При скорости движения υ= 0 коэффициенты теряют смысл, так как движение отсутствует.
Существуют исследования влияния на безопасность движения окраски транспортного средства
, которая должна обеспечивать световой и цветовой контраст с дорожным покрытием.
Особенности цвета транспортного средства следующие:
• красный — кажется, что транспортное средство движется быстрее и находится на более близком расстоянии, чем на самом деле. Пешеходы стараются держаться дальше от транспортных средств красного цвета;
Рис. 6.7. Зависимость коэффициентов видимости k
вид и опасности движения
k
о.д от скорости:
Se1, S
e2,
S
e3 — различные значения дальности видимости
• зеленый — пожилые люди не осознают опасности перехода дороги перед приближающимися транспортными средствами зеленого цвета;
• белый — безопаснее, чем другие, но зимой белый цвет транспортного средства менее заметен, чем другие цвета;
• серый — особенно опасен на обочине без сигнальных огней в сумерки и темное время суток. Пожилые люди испытывают затруднения по определению расстояния до транспортных средств темных или серых оттенков;
• желтый — наиболее безопасен, поскольку заметен на всех фонах (снежный, грунтовая дорога, асфальтобетонное покрытие).
Цвета с большим коэффициентом отражения (яркие), а также многоцветовая гамма при кратковременном наблюдении возбуждающе действуют на водителя, что способствует выделению транспортных средств в транспортном потоке.
При длительном наблюдении такие цвета оказывают утомляющее действие. Таким образом, красный и желтый цвета и их оттенки следует применять для окраски небольших по размеру транспортных средств. Грузовые автомобили, автобусы необходимо окрашивать в холодные цвета (зеленый, голубой, синий и их оттенки). Это снимает напряжение зрения и уменьшает утомляемость водителей встречных транспортных средств.
Большое значение в безопасности дорожного движения имеет обзорность с места водителя
. Обзорность определяется размерами окон, расположением водителя (т.е. высотой положения глаз водителя относительно поверхности дороги), расположением стоек кабины, формой и высотой капота, расположением и размерами стеклоочистителей, устройств обдува и обогрева лобового стекла, числом и размерами зеркал заднего вида.
С 1 января 2000 г. введен в действие ГОСТ Р 51266 — 99 «Автомобильные транспортные средства. Обзорность с места водителя. Технические требования. Методы испытаний», гармонизированный с соответствующими директивами Европейского союза.
Настоящий стандарт распространяется на автомобильные транспортные средства категорий Ml, M2, М3, N1, N2, N3, в том числе троллейбусы, и устанавливает технические требования и методы испытаний в отношении передней обзорности с места водителя.
Стандарт не распространяется на транспортные средства, оборудованные кузовами (кабинами), производство которых начато до 1 января 1977 г.
Рабочее место водителя. Рациональная организация рабочего места водителя имеет большое значение для безопасности дорожного движения, повышения производительности труда, сохранения здоровья водителя.
Обитаемость
— характеристики среды, определяющие уровень комфорта (микроклимат, загазованность, эргономические свойства, шум и вибрации, плавность хода) и эстетические качества рабочего места водителя.
Микроклимат
определяется температурой, влажностью и скоростью воздуха. Приемлемыми температурами являются значения 17…24 °С, оптимальными — 20…22 °С.
Температурное воздействие на организм (прежде всего, интенсивность теплообмена) существенно зависит от влажности и скорости воздуха. Допустимая относительная влажность воздуха составляет 30…70 %.
Влияние микроклимата на состояние водителя представлено в табл. 6.1.
Рекомендуемая скорость воздуха в салоне транспортного средства примерно 1 м/с.
Считается, что вентиляция кабины грузового автомобиля должна обеспечивать при закрытых окнах не менее чем 20-кратный воздухообмен. При этом подача свежего воздуха в кабину или салон в зимний период должна составлять 0,5…0,8 м3/мин, в летний — 1…2,4 м3/мин.
Важным фактором, влияющим на безопасность дорожного движения, является чистота воздуха в кабине (салоне) транспортного средства (табл. 6.2).
оказывает вредное воздействие на органы слуха, кору головного мозга: снижается внимание, увеличивается время реакции, затрудняется восприятие сигналов других транспортных средств, слуховой контроль работы агрегатов своего автомобиля.
Уровень шума до 70…75 дБ считается нормальными условиями, уровень 80…85 дБ является уже вредным. Болевые ощущения возникают при уровне шума 130 дБ и выше.
Действие шума определяется не только его интенсивностью, но и частотой. Среднечастотные шумы (350…800 Гц) и высокочастотные (свыше 800 Гц) более вредны, чем низкочастотные (200… 300 Гц).
Системы активной безопасности автомобиля
По имеющимся статистическим данным, большая часть дорожных происшествий происходит с участием автомобилей, следовательно, именно соображениям безопасности конструкторы и производители машин уделяют повышенное внимание. Большой объем работы в этом направлении производится на стадии проектирования, где осуществляется моделирование всех видов опасных моментов, способных произойти на дороге.
В современные системы активной и пассивной безопасности автомобиля входят как отдельные вспомогательные приспособления, так и достаточно сложные технологические решения. Применение всего этого комплекса средств призвано помочь водителям автомобилей и всем другим участникам дорожного движения сделать жизнь более безопасной.
Системы активной безопасности
Основная задача установленных систем активной безопасности состоит в создании условий для исключения возникновения любого рода аварий. В настоящий момент за обеспечение активной безопасности отвечают в основном электронные системы автомобиля.
При этом стоит учитывать, что главным звеном, обеспечивающим отсутствие аварийных ситуаций на дороге, по-прежнему является водитель. Все имеющиеся в наличие электронные системы должны лишь помогать ему в этом и облегчать управление транспортным средством, исправляя незначительные ошибки.
Антиблокировочная система (ABS)
Антиблокировочные устройства в настоящий момент устанавливаются на большую часть всех транспортных средств. Такие системы безопасности помогают исключить блокирование колес в момент торможения. Это дает возможность сохранять управляемость транспортным средством во всех сложных ситуациях.
Наибольшая необходимость применения систем ABS возникает обычно при перемещении на скользкой дороге. Если во время гололеда блоку управления транспортным средством поступает информация о том, что скорость вращения какого-либо из колес меньше, чем у остальных, то ABS регулирует давление тормозной системы на него. В результате скорость вращения всех колес выравнивается.
Антипробуксовочная система (ASC)
Такой вид активной безопасности можно считать одной из разновидностей антиблокировочной системы, и предназначен он для обеспечения управляемости транспортным средством во время разгона или подъема на дороге со скользким покрытием. Пробуксовка в данном случае предотвращается благодаря перераспределению между колесами крутящего момента.
Система курсовой устойчивости (ESP)
Активная система безопасности автомобиля такого рода позволяет сохранить устойчивость транспортного средства и предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций. В своей основе ESP использует антипробуксовочную и антиблокировочную системы, стабилизируя движение автомобиля. Кроме того, ESP отвечает за просушку тормозных колодок, чем значительно облегчает ситуацию при движении на мокрой трассе.
Система распределения тормозных усилий (EBD)
Распределять тормозные усилия необходимо для того, чтобы исключить вероятность заноса транспортного средства в процессе торможения. EBD представляет собой разновидность антиблокировочной системы и перераспределяет давление в тормозной системе между передними и задними колесами.
Система блокировки дифференциала
Основная задача дифференциала – передача крутящего момента от КПП на ведущие колеса. Такой комплекс безопасности обеспечивает передачу усилия всем потребителям в том случае, когда одно из ведущих колес имеет плохое сцепление с поверхностью, находится в воздухе или на скользкой дороге.
Системы помощи при спуске или подъеме
Включение таких систем серьезно облегчает управление транспортным средством при движении на спуске или подъеме. Цель электронной системы помощи – поддерживать необходимую скорость, подтормаживая одно из колес при необходимости.
Парковочная система
Датчики парктроника задействуются при маневрировании машины с целью предотвратить ее столкновение с другими объектами. С целью предупреждения водителя подается звуковой сигнал, иногда на табло показывается оставшееся расстояние до препятствия.
Ручной тормоз
Основное предназначение стояночного тормоза – в удержании транспортного средства в статическом положении во время стоянки.
Системы пассивной безопасности автомобиля
Цель, которую должна выполнять любая система пассивной безопасности автомобиля состоит в уменьшении тяжести возможных последствий в том случае, если аварийная ситуация все-таки произошла. Применяемые способы пассивной защиты могут быть такими:
- ремень безопасности;
- подушка безопасности;
- подголовник;
- сделанные из мягкого материала детали передней панели машины;
- передний и задний бамперы, поглощающие энергию при ударе;
- складывающаяся рулевая колонка;
- безопасный узел педалей;
- подвеска двигателя и всех основных агрегатов, уводящая его под низ автомобиля при аварии;
- изготовление стекол по технологии, предотвращающей возникновение острых осколков.
Ремень безопасности
Среди всех систем пассивной безопасности, применяемых в автомобиле, ремни считаются одним из основных элементов. В случае дорожно-транспортного происшествия ремни безопасности позволяют удержать на своем месте водителя и пассажиров.
Подушка безопасности
Наряду с удерживающими ремнями, подушка безопасности также относится к основным элементам пассивной защиты. При возникновении ДТП быстро наполняющиеся газом подушки предохраняют находящихся в машине людей от получения травм со стороны рулевого колеса, стекла или передней панели.
Подголовник
Подголовники позволяют обезопасить шейный отдел человека при некоторых видах аварий.
Заключение
Системы активной и пассивной безопасности автомобиля во многих случаях помогают предотвратить возникновение аварийных ситуаций, но лишь ответственное поведение на дороге может в значительной степени гарантировать отсутствие тяжелых последствий.
Помимо повышения и улучшения эксплуатационных и технических показателей автомобилей, конструкторы уделяют немало внимания обеспечению безопасности. Современные технологии позволяют оснастить машины значительным количеством систем, которые обеспечивают контроль поведения авто в экстренных ситуациях, а также максимально возможную защиту водителя и пассажиров от получения травм при ДТП.
Какие системы безопасности бывают?
Самой первой такой системой на авто можно считать ремни безопасности, которые длительное время оставались единственным средством защиты пассажиров. Сейчас же авто комплектуется десятком и более всевозможных систем, которые подразделяются на две категории безопасности – активной и пассивной.
Активная безопасность автомобиля направлена на возможное устранение аварийной ситуации и сохранение контроля за поведением авто в экстренных случаях. Причем они действуют автоматически, то есть, вносят свои коррективы несмотря на действия водителя. Пассивные же системы направлены на уменьшение последствий при случившейся аварии. К ним относятся ремни, подушки и шторки безопасности, специальные системы крепления детских сидений.
Активная безопасность
Первой системой активной безопасности на авто является антиблокировочная (АБС). Отметим, что она также выступает основой для многих видов активных систем. В целом, на автомобилях могут использоваться такие системы активной безопасности, как:
- антиблокировочная;
- противобуксовочная;
- распределения усилий на тормозах;
- экстренного торможения;
- курсовой устойчивости;
- обнаружения препятствий и пешеходов;
- блокировки дифференциала.
Многие автопроизводители патентуют свои системы. Но в большинстве своем они работают по единому принципу, и разница сводится лишь к названиям.
Антиблокировочная система, пожалуй, единственная, которая у всех автопроизводителей обозначается одинаково – аббревиатурой ABS. В задачу АБС, как понятно из названия, входит предотвращение полной блокировки колес во время торможения. Это в свою очередь не дает колесам потерять контакт с полотном дороги, и авто не уходит в юз. АБС является частью тормозной системы.
Суть функционирования АБС сводится к тому, что блок управления посредством датчиков отслеживает скорость вращения каждого колеса и при определении, что одно из них замедляется быстрее других, посредством исполнительного блока сбрасывает давление в магистрали этого колеса, и оно перестает замедляться. АБС действует полностью автоматически. То есть, водитель, как обычно, просто нажимает на педаль, а АБС уже самостоятельно контролирует процесс замедления всех колес по отдельности.
Противобуксовочная система направлена на предотвращение пробуксовки ведущих колес, что исключает уход авто в занос. Работает она на всех режимах движения, но имеет возможность отключения. Разные автопроизводители эту систему обозначают по-разному – ASR, ASC, DTC, TRC и другие.
Работает ASR на базе ABS, то есть она воздействует на тормозную систему. Но дополнительно она управляет также электронной блокировкой дифференциала и некоторыми параметрами силовой установки. При небольшой скорости ASR отслеживает, посредством датчиков ABS, скорость вращения колес и если отмечается, что одно из них вращается быстрее, то просто притормаживает его.
На высоких же скоростях ASR подает сигналы на ЭБУ, а тот в свою очередь регулирует работу силовой установки, обеспечивая снижение крутящего момента.
Распределение тормозных усилий – это не полноценная система, а лишь расширение функционала ABS. Но все же она имеет свое обозначение – EDB или EBV.
Она выполняет функцию предотвращения блокировки колес задней оси. При торможении центр тяжести авто смещается на передок, из-за чего задние колеса получаются разгруженными, поэтому для их блокировки требуется меньше усилия тормозных механизмов. При торможении EDB задействует задние тормоза с небольшой задержкой, а также следит за усилием, создаваемым на тормозных механизмах колес, и предотвращает их блокировку.
Система экстренного торможения необходима для максимально эффективного срабатывание тормозов при резком торможении. Она обозначается разными аббревиатурами – BA, BAS, EBA, AFU.
Эта система бывает двух типов. В первом варианте она не задействует ABS, а суть работы BA сводится к тому, что она отслеживает скорость перемещения штока тормозного цилиндра. И при обнаружении его быстрого движения, что бывает, когда водитель «бьет» по тормозам в экстренном случае, BA задействует электромагнитный привод штока, дожимая его и обеспечивая максимальное усилие.
Во втором варианте BAS работает вместе с ABS. Здесь все работает по описанному выше принципу, но исполнение несколько иное. При определении экстренного торможения она подает сигнал на исполнительный механизм ABS, а тот создает максимальное давление в тормозных магистралях.
Система курсовой устойчивости направлена на стабилизацию поведения авто и сохранения направления движения при возникновении внештатных ситуаций. У разных автопроизводителей она обозначается как ESP, ESC, DSC, VSA и прочие.
По сути, ESP представляет собой комплекс, включающий в себя ABS, BA, ASR, а также электронную блокировку дифференциала. Также для работы она использует системы управления силовой установкой и АКПП, в некоторых случаях также и датчики угла поворота колес и руля.
Все вместе они постоянно оценивают поведение авто, действия водителя и при обнаружении каких-либо отклонений от параметров, которые считаются нормой, вносят необходимые коррективы в режим работы систем двигателя, КПП, тормозов.
Система предотвращения столкновения с пешеходами контролирует пространство перед авто и при обнаружении пешеходов в автоматическом режиме включает тормоза, обеспечивая замедление авто. У автопроизводителей она обозначается как PDS, APDS, Eyesight. PDS является сравнительно новой и применяется она далеко не всеми производителями. Для работы PDS используются камеры или радары, а в качестве исполнительного механизма выступает BAS.
Электронная блокировка дифференциала работает на базе ABS. В ее задачу входит предотвращение пробуксовки и повышение проходимости за счет перераспределения крутящего момента на ведущих колесах. Отметим, что EDS работает по тому же принципу, что и BAS, то есть она с помощью датчиков фиксирует скорость вращения ведущих колес и при выявлении повышенной скорости вращения на одном из них, задействует тормозной механизм.
Системы-ассистенты
Выше описаны только основные системы, но активная безопасность автомобиля включает еще ряд вспомогательных, так называемых «ассистентов». Их количество тоже немалое, и к ним относятся такие системы как:
- Парковки (парктроники облегчают постановку авто на стоянку в условиях ограниченного пространства);
- Кругового обзора (камеры, установленные по периметру, позволяют контролировать «слепые» зоны);
- Круиз-контроля (позволяет авто удерживать заданную скорость, без участия водителя);
- Аварийного рулевого управления (позволяет в автоматическом режиме избежать автомобилю столкновения с препятствием);
- Помощи движению по полосе (обеспечивает движение авто исключительно по заданной полосе);
- Помощи при перестроении (контролирует слепые зоны и при изменении полосы движения сигнализирует о возможном препятствии);
- Ночного виденья (позволяет контролировать пространство вокруг авто в темное время суток);
- Распознавания дорожных знаков (распознает знаки и информирует водителя о них);
- Контроля усталости водителя (при обнаружении признаков усталости водителя сигнализирует о необходимости отдыха);
- Помощи при начале движения со спуска и в подъем (помогает начать движение не используя тормоза или ручник).
Это основные ассистенты. Но конструкторы постоянно совершенствуют их и создают новые, повышая общее количество систем авто, обеспечивающих безопасность во время движения.
Заключение
В современном автопроизводстве активная безопасность играет значительную роль для сохранения здоровья людей в автомобиле и вне его, а также исключает множество ситуаций, которые раньше привели бы к повреждению авто. Поэтому не стоит недооценивать их значимость и пренебрегать наличием таких помощников в комплектации.
Но самое главное, в первую очередь все зависит от водителя, он должен следить чтоб все пользовались ремнями безопасности и здраво понимать с какой скоростью необходимо ехать в данный момент. Не стоит напрасно рисковать, когда в этом нет необходимости!
Основным предназначением систем активной безопасности автомобиля является предотвращение аварийной ситуации. При возникновении такой ситуации система самостоятельно (без участия водителя) оценивает вероятную опасность и при необходимости предотвращает ее путем активного вмешательства в процесс управления автомобилем. Применение систем активной безопасности позволяет в различных критических ситуациях сохранять контроль над автомобилем или, другими словами, сохранить курсовую устойчивость и управляемость автомобиля.
Под курсовой устойчивостью понимается способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающим занос и опрокидывание. Управляемость заключается в способности автомобиля двигаться в заданном водителем направлении. Наиболее известными и востребованными системами активной безопасности являются: Перечисленные системы активной безопасности конструктивно связаны и тесно взаимодействуют с тормозной системой автомобиля и значительно повышают ее эффективность. Ряд систем может управлять величиной крутящего момента через систему управления двигателем. Имеются также вспомогательные системы активной безопасности (ассистенты), предназначенные для помощи водителю в трудных с точки зрения вождения ситуациях. Помимо своевременного предупреждения водителя о возможной опасности, системы осуществляют и активное вмешательство в управление автомобилем, используя при этом тормозную систему и рулевое управление. Большое количество таких систем появилось и появляется в связи со стремительным развитием электронных систем управления (появлением новых видов входных устройств, повышением производительности электронных блоков управления). К вспомогательным системам активной безопасности относятся: Промежуточное положение между активными и пассивными системами безопасности занимают превентивные системы безопасности.
Сегодня мы поговорим про системы активной безопасности автомобилей, так как практические уже каждое современное авто обладает такими системами, но не многие покупатели автомобилей про них знают. В такт с развитием электронной техники и цифровых технологий до неузнаваемости изменился и автомобиль.
Технологии не стоят на месте
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.
None 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».
ABS (Anti-block Braking System)
Антиблокировочная система торможения. Именно под этой аббревиатурой принято скрывать ту самую антиблокировочную систему, которая не только стала первым электронным помощником водителя, но и послужила основой для создания на ее базе многих других электронных систем активной безопасности.
Сама антиблокировочная система препятствует полной блокировке колес при торможении и оставляет автомобиль управляемым даже на скользком покрытии. Впервые подобная система была установлена на автомобили Mercedes-Benz еще в начале 70-х годов прошлого века.
Современная антиблокировочная система существенно сокращает тормозной путь при срочном торможении на скользком дорожном покрытии. Принцип работы современной системы ABS заключается в циклах сброса и подъема давления тормозной жидкости в контурах, ведущих к исполнительным механизмам колес.
Электроника управляет клапанами, получая информацию от датчиков вращения колес. При прекращении вращения какого-либо из колес, электронные импульсы от датчика перестают передаваться на центральный процессор.
Сразу же в действие включаются электромагнитные клапаны, сбрасывающие давление, заблокированное колесо растормаживается, после чего клапаны снова закрываются, поднимая давление в тормозных контурах. Этот процесс проходит циклически, с частотой около 8 — 12 циклов подъема и сброса давления в секунду, пока водитель удерживает педаль тормоза.
Водитель ощущает работу АБС по пульсирующему биению тормозной педали.
Современные антиблокировочные системы позволяют не только осуществлять так называемое прерывистое торможение, но и управлять тормозными усилиями колес на каждой оси в зависимости от их проскальзывания. Эта система называется EBD, но о ней мы поговорим позже.
Недостатки АБС. Но, у каждой медали имеется еще и обратная сторона.
None Система включается в работу с некоторым запаздыванием, поскольку для оценки тормозных усилий и состояния дорожного покрытия процессору нужно время.
Обычно это доли секунды, но как показывает практика, очень часто их хватает на то, чтобы автомобиль вошел в занос. Также АБС может сыграть с водителем еще одну злую шутку на скользком покрытии. Все дело в том, что на скоростях движения меньше 10 км/ч АБС автоматически отключается.
Читайте по теме: Неисправности ABSЭто означает, что, если водитель успел сбросить скорость до значения ниже порога отключения системы в условиях очень скользкой дороги, а впереди него препятствие в виде столба, отбойника или стоящий автомобиль, вероятнее всего, водитель будет удерживать педаль тормоза нажатой.
А это легко может обернуться в условиях гололедицы мелким дорожно-транспортным происшествием. Именно в момент отключения вспомогательной системы водитель должен брать на себя полное управление торможением.
Также непросто прокачать тормоза с АБС, здесь нужны определенная сноровка и знания.
EBD (Electronic Brake Force Distribution)
Электронная система распределения тормозных усилий. По сути, она является усовершенствованной антиблокировочной системой активной безопасности.
В отличие от АБС, которая в циклическом режиме сбрасывает и поднимает давление в тормозных контурах, система EBD способна управлять тормозными усилиями на задней оси, поскольку при торможении центр тяжести автомобиля смещается на переднюю. Задняя ось при этом остается практически разгруженной. Для сохранения управляемости автомобиля колеса передней оси должным блокироваться раньше, чем задней.
Работа системы EBD практически ничем не отличается от ABS. Единственное отличие — это удержание системой рабочего давления в тормозных контурах задних колес заведомо ниже, чем в передних. При блокировке задних колес клапаны сбрасывают давление до еще более низкого значения.
При повышении скорости вращения задних колес клапаны закрываются и давление вновь нарастает. Система работает в сочетании с ABS и является ее дополняющей частью.
Она пришла на замену знаменитому «колдуну» — механическому регулятору тормозных сил, отключающего тормозные контуры задних колес в зависимости от наклона кузова автомобиля.
ASR (Automatic Slip Regulation)
Антипробуксовочная система. Эта электронная система активной безопасности предназначена для недопущения пробуксовки ведущих колес автомобиля.
В настоящее время она устанавливается на многие современные автомобили, включая полноприводные кроссоверы и внедорожники. У многих автопроизводителей антипробуксовочная система может иметь разные названия. Но принцип работы практически одинаков и основывается на работе антиблокировочной системы торможения.
Также ASR включает в себя системы управления электронной блокировкой дифференциала и регулированием тяги двигателя. Принцип ее работы базируется на кратковременной блокировке буксующего колеса и перебрасывания крутящего момента на другое колесо на этой же оси на низких скоростях движения.
На высокой (свыше 80 км/ч) скорости движения, пробуксовка регулируется при помощи регулировки угла открытия дроссельной заслонки. В отличие от ABS и EBD система ASR при считывании показаний датчиков скорости вращения колес сравнивает не только стоящее и вращающееся колесо, но также и разницу угловых скоростей, ведущих и ведомых.
Управление кратковременной блокировкой ведущих колес осуществляется по аналогичному циклическому принципу.
В зависимости от марки и модели автомобиля, система ASR способна управлять тяговым усилием двигателя при помощи изменения угла открытия дроссельной заслонки, блокирования впрыска топлива, изменения угла опережения впрыска топлива в дизеле или угла опережения зажигания, а также управление программной алгоритма переключения передач роботизированной или автоматической коробки передач.
Активируется с помощью кнопки. Недостатки ASR.
Одним из существенных недостатков этой системы является постоянное задействование тормозных накладок при пробуксовке ведущих колес. Это означает, что они будут изнашиваться намного быстрее, чем тормозные накладки обычного автомобиля, не оборудованного ASR.
Поэтому, владелец автомобиля, часто использующий антипробуксовочную систему должен гораздо тщательнее следить за толщиной рабочего слоя на тормозных накладках.
Система курсовой стабилизации (Electronic Stability Program)
Электронная система курсовой устойчивости (стабилизации). В настоящее время у многих автопроизводителей эта система называется по-разному.
Одни автопроизводители называют ее «системой стабилизации движения». Другие — «системой курсовой устойчивости». Но суть ее работы от этого практически не меняется. Как следует из ее названия, эта электронная система активной безопасности предназначена для сохранения управляемости и стабилизации движения автомобиля в случае отклонения от прямолинейной траектории движения.
None Система способна стабилизировать траекторию движения автомобиля при его разгоне, торможении, а также маневрировании.
Собственно, ESP является «интеллектуальной» электронной системой, обеспечивающей безопасность на более высоком уровне. Она включает в себя все другие электронные системы (ABS, EBD, ASR и др.) и следит за наиболее эффективной и слаженной их работой.
«Глазами» ESP являются не только датчики скорости вращения колес, но также датчики величины давления в главном тормозном цилиндре, датчики поворота вала рулевого колеса и датчики фронтального и бокового ускорения автомобиля. Кроме этого, ESP управляет тягой двигателя и автоматической трансмиссией. Система сама определяет наступление критической ситуации, следя за адекватностью действий водителя и траекторией движения автомобиля.
В ситуации, когда действия водителя (нажатие педалей, вращение рулевого колеса) отличаются от траектории движения автомобиля (благодаря наличию датчиков), система включается в работу.
В зависимости от вида аварийной ситуации, ESP будет стабилизировать движение при помощи притормаживания колес, управления оборотами двигателя и даже углом поворота передних колес и жесткостью амортизаторов (при наличии систем активного подруливания и управления подвеской).
Подтормаживая колеса, ESP препятствует возникновению заноса и увода автомобиля в сторону при прохождении крутых поворотов. Например, при неадекватной траектории движения при прохождении поворота с малым радиусом, ESP подтормаживает внутреннее заднее колесо, изменяя при этом обороты двигателя, что способствует удержанию автомобиля на заданной траектории.
Крутящий момент двигателя регулирует система ASR. В полноприводных автомобилях крутящий момент в трансмиссии регулируется при помощи межосевого дифференциала.
Современная система ESP может опираться на работу других систем: управления экстренным торможением (Brake Assistant), системы предотвращения столкновения (Braking Guard), а также электронной блокировки дифференциала (EDS). При эксплуатации автомобиля, оборудованного интеллектуальной электронной системой курсовой устойчивости владельцу автомобиля необходимо помнить о более интенсивном износе тормозных дисков и накладок.
А также о психологическом моменте — фальшивом чувстве безопасности, которое заключается в том, что все ошибки водителя при выборе скорости движения, недооценке скользкого покрытия или дистанции до движущегося впереди автомобиля ESP способна своевременно устранить.
Ведь несмотря на все более совершенствующиеся электронные системы активной безопасности водительское мастерство и ответственность за собственную жизнь и жизни пассажиров пока еще никто не отменял. Именно это правило следует помнить всегда, даже при езде в компании электронных помощников.
Активные системы безопасности для грузовых автомобилей
В современные системы активной и пассивной безопасности автомобиля входят как отдельные вспомогательные приспособления, так и достаточно сложные технологические решения. Применение всего этого комплекса средств призвано помочь водителям автомобилей и всем другим участникам дорожного движения сделать жизнь более безопасной.
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.
Какие правила и меры безопасности в автомобиле необходимо соблюдать до начала движения
К управлению автотранспортом допускаются лишь те, кто имеет водительское удостоверение. Каждый автолюбитель обязуется всегда иметь этот документ при себе. По окончании срока действия удостоверения его нужно заменить. Также обязательно оформление полиса ОСАГО (этот документ должен быть всегда при вас). Третий обязательный документ – свидетельство о регистрации ТС. После приобретения авто вам необходимо поставить его на учет. Если этого не выполнить, водитель привлекается к административной ответственности.
Какие еще предметы нужно иметь при себе в автомобиле? Обязательно наличие огнетушителя и автомобильной аптечки. В случае наличия болезней держите в машине лекарственные препараты, выписанные вам врачом.
Помимо перечисленных мер безопасности в автомобиле, вы обязуетесь своевременно проверять его техническое состояние. Нарушением будет считаться попытка управления авто при неисправном рулевом механизме, тормозной системе и т. д. Также нужно следить за состоянием фар вашей машины – за их отсутствие или неисправное состояние предусмотрена административная ответственность. Шины автомобиля должны быть в надлежащем состоянии. Тем более, сегодня есть возможность подкачивать колеса прямо на автозаправке.
1. Общие правила безопасности в автомобиле для водителя.
Водителям автотранспорта категорически запрещено вести машину, находясь в состоянии алкогольного опьянения. Помимо штрафа и лишения прав, такое нарушение часто влечет за собой и более весомые последствия – травмы и смерть водителя и пассажиров.
Обязательно используйте ремни безопасности, причем это касается и поездок на короткие расстояния. За рулем нужно находиться в трезвом и адекватном состоянии. Если вы плохо себя чувствуете или не выспались, лучше отложите поездку.
Если вы перевозите тяжелые вещи, тщательно закрепите их в салоне. В противном случае при резких поворотах или авариях предмет может травмировать пассажиров.
Меры безопасности при вождении автомобиля включают в себя максимальную внимательность и сосредоточенность в дороге. За рулем нельзя использовать мобильные телефоны и прочие гаджеты.
Не стоит набирать слишком большую или малую скорость. Остановитесь на среднем режиме, который позволит вам избежать транспортных происшествий, в то же время вы не будете мешать другим водителям. Управляйте движением автомобиля, учитывая его маневренность и способность набирать или сбавлять скорость.
2. Правила безопасности в автомобиле для пассажиров.
Все без исключения пассажиры пристегиваются ремнями безопасности. Для детей нужно установить специальное кресло. Чтобы избежать неприятных последствий, при установке детского кресла следуйте инструкциям.
Стоит учитывать, что ребенок не может находиться в автокресле долгий период. Поэтому в дальних поездках нужно делать небольшие перерывы.
Помните, что количество пассажиров не должно превышать число посадочных мест, предусмотренное салоном вашего автомобиля.
Описанные правила позволят вам избежать дорожно-транспортных происшествий и не подвергнуть свою жизнь опасности.
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: АКПП (коробка автомат): что это такое, устройство, виды, как работает, как пользоваться
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: Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы
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».
Меры безопасности в автомобиле, которые призваны сохранить жизнь и здоровье водителя и пассажиров
Все без исключения автомобили оснащаются специальными механизмами и устройствами, призванными обеспечить безопасность пассажиров во время движения. Система безопасности в автомобиле делится на активную и пассивную.
1. Активная безопасность транспортного средства.
В современных автомобилях присутствует несколько систем, позволяющих избежать аварий. Все они встроены в двигатель и каркас авто. К ним относятся:
- АБС тормозов. Антиблокировочная система необходима для того, чтобы во время резкого торможения ваш автомобиль сохранил свою маневренность, при этом вы смогли повернуть в сторону. Благодаря этому можно предотвратить столкновение и аварию.
Новые технологичные системы АБС способны предотвращать пробуксовку и имеют электронный контроль устойчивости автомобиля. Благодаря им при быстром торможении вы можете перейти на электронный контроль движения. Система антиблокировки также используется в конструкциях мотоциклов, автоприцепов, шасси самолетов. - Антипробуксовочная система. В мерах безопасности автомобиля данная система играет огромную роль. Механизм позволяет контролировать сцепление колес ведущей пары с дорогой. Это помогает преодолевать скользкие трассы (например, грунтовое покрытие после дождя).
- Система электронного контроля устойчивости. Данная система предотвращает занос машины при маневрировании. Механизм самостоятельно контролирует одно или несколько колес. Это наиболее эффективная методика предотвращения аварий.
- Система распределения тормозных усилий. Система схожа с АБС тормозов, но в данном случае действие механизма используется в обычном движении машины. Во время передачи тормозных усилий к колесам механизм регулирует степень фиксации колеса, чтобы автомобиль смог сохранить устойчивое положение и не потерял управляемость. Данная конструкция хорошо проявляет себя на скользких покрытиях, так как в этих условиях сцепление каждого колеса различно. Система предотвращает заносы и потерю управления.
- Электронная блокировка дифференциала. Дифференциал – это особый механизм, обеспечивающий передачу крутящего момента к колесам транспорта. В мерах безопасности автомобиля блокировка дифференциала играет большое значение. Данный механизм позволяет избежать ситуации, когда плотно сцепленное колесо не может направлять автомобиль, а другое колесо пробуксовывает или висит в воздухе. В состоянии блокировки дифференциала всем колесам передается одинаковый крутящий момент, и машина не застревает.
- Парктроник. Данный механизм снабжен особыми датчиками с ультразвуковыми волнами. Так машина измеряет расстояние до объекта спереди. Если вы подъехали слишком близко к предмету и есть риск столкновения, система уведомляет водителя специальным сигналом.
- Круиз-контроль. Эта система может поддерживать постоянную скорость движения автомобиля.
- Системы помощи при спуске и подъеме.
- Ручной тормоз. Механизм необходим для установки машины на склоне или стоянке.
2. Пассивная безопасность транспортного средства.
Пассивные меры безопасности в автомобиле нужны для того, чтобы снизить травматичность ударов при аварии. Современный автомобиль включает в себя следующие системы:
- Ремни безопасности (они присутствуют во всех без исключения автосредствах), подушки безопасности (устанавливаются в салонах современных авто).
- Подголовники – уменьшают вероятность повреждений шеи при столкновениях сзади.
- Бамперы. При ударе эти конструкции повреждаются первыми, защищая основную часть автомобиля. Если авария небольшая, машина остается целой.
- Мягкие элементы передней панели. Они устанавливаются для того, чтобы снизить травматичность ударов в случае аварии.
- Складывающаяся рулевая колонка. Это устройство предотвращает сильные удары, приходящиеся на грудную клетку водителя при ДТП.
- Травмобезопасная система педального управления. Во время аварии педали отделяются, благодаря чему исключаются травмы ног.
- Безопасные стекла.
Специальная пленка триплекс сдерживает стекло при ударе, и осколки не разлетаются по автомобилю. Современные материалы позволяют изготавливать такие стекла, которые при ударе не образуют крупные острые осколки. Это также относится к мерам безопасности в автомобиле.
- Система перемещения двигателя при аварии. Современные машинные конструкции выполняются таким образом, что при передних столкновениях тяжелые части двигателя не попадают в салон с пассажирами, а перемещаются вниз.
Сегодня основная задача производителя – сделать каркас машины ударостойким, чтобы не подвергнуть угрозе жизнь пассажиров. Прочность материала позволяют оценить специальные краш-тесты. Если автомобиль не был проверен на прочность каркаса, он не допускается до массового выпуска.
Перечисленные механизмы существенно снижают вероятность травм и смертельных исходов во время аварий.
Рекомендуемые к прочтению статьи:
- Бланк продажи автомобиля: правила и нюансы оформления
- Как работает автокредит: полная информация по теме
- Продажа Ситроена: как это сделать наиболее выгодно?
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: Стартер крутит, но не крутит двигатель: причины, что делать, когда щелкает и не реагирует стартер
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.
ABS (Anti-block Braking System)
Антиблокировочная система торможения.
Именно под этой аббревиатурой принято скрывать ту самую антиблокировочную систему, которая не только стала первым электронным помощником водителя, но и послужила основой для создания на ее базе многих других электронных систем активной безопасности.
Сама антиблокировочная система препятствует полной блокировке колес при торможении и оставляет автомобиль управляемым даже на скользком покрытии.
Впервые подобная система была установлена на автомобили Mercedes-Benz еще в начале 70-х годов прошлого века.
Современная антиблокировочная система существенно сокращает тормозной путь при срочном торможении на скользком дорожном покрытии.
Принцип работы современной системы ABS заключается в циклах сброса и подъема давления тормозной жидкости в контурах, ведущих к исполнительным механизмам колес.
Электроника управляет клапанами, получая информацию от датчиков вращения колес.
При прекращении вращения какого-либо из колес, электронные импульсы от датчика перестают передаваться на центральный процессор.
Сразу же в действие включаются электромагнитные клапаны, сбрасывающие давление, заблокированное колесо растормаживается, после чего клапаны снова закрываются, поднимая давление в тормозных контурах.
Этот процесс проходит циклически, с частотой около 8 — 12 циклов подъема и сброса давления в секунду, пока водитель удерживает педаль тормоза.
Водитель ощущает работу АБС по пульсирующему биению тормозной педали.
Современные антиблокировочные системы позволяют не только осуществлять так называемое прерывистое торможение, но и управлять тормозными усилиями колес на каждой оси в зависимости от их проскальзывания. Эта система называется EBD, но о ней мы поговорим позже.
Но, у каждой медали имеется еще и обратная сторона.
Главная проблема любой АБС заключается в том, что электроника практически полностью заменяет водителя в управлении торможением, оставляя ему лишь пассивно нажимать на педаль.
Система включается в работу с некоторым запаздыванием, поскольку для оценки тормозных усилий и состояния дорожного покрытия процессору нужно время.
Обычно это доли секунды, но как показывает практика, очень часто их хватает на то, чтобы автомобиль вошел в занос.
Также АБС может сыграть с водителем еще одну злую шутку на скользком покрытии. Все дело в том, что на скоростях движения меньше 10 км/ч АБС автоматически отключается.
Читайте по теме: Неисправности ABS.
ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Дом на колесах за 1000000 евро
Это означает, что, если водитель успел сбросить скорость до значения ниже порога отключения системы в условиях очень скользкой дороги, а впереди него препятствие в виде столба, отбойника или стоящий автомобиль, вероятнее всего, водитель будет удерживать педаль тормоза нажатой.
А это легко может обернуться в условиях гололедицы мелким дорожно-транспортным происшествием.
Именно в момент отключения вспомогательной системы водитель должен брать на себя полное управление торможением.
Также непросто прокачать тормоза с АБС, здесь нужны определенная сноровка и знания.
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.
Активная разновидность
Конструктивная безопасность транспортных средств включает в себя этот важный тип. Его можно охарактеризовать, как свойство конкретного ТС минимизировать или полностью исключить вероятность столкновения. В идеале считается, что оно должно быть предотвращено вовсе, если технологически транспорт будет соответствовать установленным параметрам, а водителя соблюдать основополагающие требования.
Активная безопасность транспортных средств зависит от большого количества параметров. В первую очередь, это его вес и габариты, а также свойства управляемости, динамичности, информативности.
Добиться высоких показателей по этому параметру удается, если будут достигнуты следующие показатели:
- Безотказная работа – стабильное функционирование всех основных агрегатов, узлов и систем.
- Тормозная система должна эффективно и быстро реагировать на происходящие вокруг изменения, чтобы у водителя была возможность исключить дорожно-транспортное происшествия, по крайней мере, попытаться его избежать.
- Тяговые особенности, которые удается достичь за счет динамики «железного коня». За их счет можно попытаться избежать столкновения в ситуации, когда маневрирование и торможение невозможны или не способно принести желаемый эффект.
- Устойчивость – основополагающий фактор, помогающий двигаться по прямой, несмотря на активное противодействие внешних сил, способных спровоцировать переворот, занос или другую неприятность.
- Управляемость означает возможность ТС отреагировать на минимальные действия водителя. Например, если рулевое колесо неподвижно, машина должна менять направление движения, основываясь на креновой и шинной поворачиваемости. Чтобы выполнять эти действия было легче, в современных ТС предусмотрены электро- или гидроусилителя руля, которые сейчас входят даже в базовые комплектации.
- Несколько разновидностей есть и информативности. Перечисляя виды конструктивной безопасности транспортных средств, следует про нее не забывать. Внутренняя обусловлена тем, насколько верны показания приборов, широк обзор, удобны способы управления. Внешняя касается типов сигнализаций, окраски и габаритов кузова. Информативность может быть еще дополнительной – это использование устройств, способных помочь водителю в экстренных ситуациях. Например, противотуманные фары.
- Комфортабельность позволяет длительное время управлять авто, сохраняя внимательность и не уставая слишком сильно.
Оснащение КПП постов в целях обеспечения транспортной ситуации позволяет контролировать базовые параметры.
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.
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.
Источник https://gp-prsmah.ru/avtokopilka/sistemy-aktivnoj-bezopasnosti.html
Источник https://znayavto.ru/drugoe/sistemy-aktivnoj-bezopasnosti-avtomobilya/
Источник https://7road.ru/sovety/aktivnaya-bezopasnost-avtomobilya.html
Источник