Aufbau und Funktionsweise des passiven Sicherheitssystems SRS

Ein Auto ist nicht nur ein gängiges Transportmittel, sondern auch eine Gefahrenquelle. Die ständig steigende Anzahl von Fahrzeugen auf den Straßen Russlands und der Welt sowie die zunehmende Bewegungsgeschwindigkeit führen zwangsläufig zu einer Zunahme der Unfallzahlen. Aufgabe der Designer ist es daher, nicht nur ein komfortables, sondern auch ein sicheres Auto zu entwickeln. Das passive Sicherheitssystem hilft, dieses Problem zu lösen.

Was beinhaltet das passive Sicherheitssystem?

Das passive Sicherheitssystem des Fahrzeugs umfasst alle Geräte und Mechanismen, die den Fahrer und die Passagiere zum Zeitpunkt eines Unfalls vor schweren Verletzungen schützen sollen.

Die Hauptkomponenten des Systems sind:

• Sicherheitsgurte mit Spannern und Begrenzern;
• Airbags;
• sichere Körperstruktur;
• Rückhaltesysteme für Kinder;
• Notbatterietrennschalter;
• aktive Kopfstützen;
• Notrufsystem;
• andere weniger verbreitete Geräte (z. B. ROPS auf einem Cabrio).

In modernen Fahrzeugen sind alle SRS-Elemente miteinander verbunden und verfügen über gemeinsame elektronische Steuerungen, um die Effizienz der meisten Komponenten sicherzustellen.

Die Hauptschutzelemente zum Zeitpunkt eines Unfalls im Auto bleiben jedoch Riemen und Airbags. Sie sind Teil des SRS (Supplemental Restraint System), das auch viele weitere Mechanismen und Geräte enthält.

Entwicklung passiver Sicherheitsvorrichtungen

Das allererste Gerät, das entwickelt wurde, um die passive Sicherheit einer Person in einem Auto zu gewährleisten, war der Sicherheitsgurt, der erstmals 1903 patentiert wurde. Der Masseneinbau von Riemen in Autos begann jedoch erst in der zweiten Hälfte des 1957. Jahrhunderts - XNUMX. Zu diesem Zeitpunkt wurden die Geräte auf den Vordersitzen installiert und fixierten Fahrer und Beifahrer im Beckenbereich (Zweipunkt).

Der Dreipunktgurt wurde 1958 patentiert. Nach einem weiteren Jahr wurde das Gerät in Serienautos eingebaut.

1980 wurde das Riemendesign durch die Installation eines Spanners erheblich verbessert, der zum Zeitpunkt einer Kollision den engsten Riemensitz bietet.

Airbags tauchten viel später in Autos auf. Trotz der Tatsache, dass das erste Patent für ein solches Gerät 1953 erteilt wurde, wurden Serienautos erst 1980 in den USA mit Kissen ausgestattet. Zunächst wurden Airbags nur für den Fahrer und später für den Beifahrer installiert. 1994 wurden erstmals Seitenaufprallairbags in Fahrzeugen eingeführt.

Heute bieten Sicherheitsgurte und Airbags den Hauptschutz für Personen im Auto. Es ist jedoch zu beachten, dass sie nur wirksam sind, wenn der Sicherheitsgurt angelegt ist. Andernfalls können die ausgelösten Airbags zusätzliche Verletzungen verursachen.

Arten von Schlägen

Laut Statistik geht mehr als die Hälfte (51,1%) der schweren Unfälle mit Opfern mit einem Frontalaufprall auf die Vorderseite des Fahrzeugs einher. An zweiter Stelle in Bezug auf die Häufigkeit stehen Nebenwirkungen (32%). Schließlich kommt es zu einer geringen Anzahl von Unfällen infolge von Stößen auf das Heck des Fahrzeugs (14,1%) oder Überschlägen (2,8%).

Abhängig von der Aufprallrichtung bestimmt das SRS-System, welche Geräte aktiviert werden sollen.

• Bei einem Frontalzusammenstoß werden die Gurtstraffer sowie die Frontairbags von Fahrer und Beifahrer ausgelöst (wenn der Aufprall nicht schwerwiegend ist, aktiviert das SRS-System den Airbag möglicherweise nicht).
• Bei einem frontal-diagonalen Aufprall können nur die Riemenspanner in Eingriff gebracht werden. Wenn der Aufprall stärker ist, müssen die Front- und / oder Kopf- und Seitenairbags ausgelöst werden.
• Bei einem Seitenaufprall können die Kopfairbags, Seitenairbags und die Riemenspanner an der Seite des Aufpralls ausgelöst werden.
• Wenn der Aufprall auf das Heck des Fahrzeugs erfolgt, können der Gurtstraffer und der Batteriebrecher ausgelöst werden.

Die Logik zum Auslösen der passiven Sicherheitselemente eines Autos hängt von den spezifischen Umständen des Unfalls (Kraft und Richtung des Aufpralls, Geschwindigkeit zum Zeitpunkt der Kollision usw.) sowie von der Marke und dem Modell des Autos ab.

Kollisionszeitdiagramm

Die Kollision von Autos geschieht sofort. Beispielsweise kommt ein Auto, das mit einer Geschwindigkeit von 56 km / h fährt und mit einem stationären Hindernis kollidiert, innerhalb von 150 Millisekunden zum Stillstand. Zum Vergleich: Während einer Zeit kann eine Person Zeit haben, mit den Augen zu blinzeln. Es ist nicht verwunderlich, dass weder der Fahrer noch die Passagiere Zeit haben, Maßnahmen zu ergreifen, um ihre eigene Sicherheit im Moment des Aufpralls zu gewährleisten. Die SRS muss dies für sie tun. Es aktiviert den Riemenspanner und das Airbagsystem.

Bei einem Seitenaufprall öffnen sich die Seitenairbags noch schneller - in nicht mehr als 15 ms. Der Bereich zwischen der deformierten Oberfläche und dem menschlichen Körper ist sehr klein, so dass der Aufprall des Fahrers oder Beifahrers auf die Karosserie in kürzerer Zeit erfolgt.

Um eine Person vor wiederholten Stößen zu schützen (z. B. wenn ein Auto überrollt oder in einen Graben fährt), bleiben die Seitenairbags über einen längeren Zeitraum aufgeblasen.

Stoßsensoren

Die Leistung des gesamten Systems wird durch Stoßsensoren sichergestellt. Diese Geräte erkennen eine Kollision und senden ein Signal an die Steuereinheit, die wiederum die Airbags aktiviert.

Anfangs wurden nur Frontalaufprallsensoren in Autos eingebaut. Als die Fahrzeuge jedoch mit zusätzlichen Kissen ausgestattet wurden, wurde auch die Anzahl der Sensoren erhöht.

Die Hauptaufgabe der Sensoren besteht darin, die Richtung und Kraft des Aufpralls zu bestimmen. Dank dieser Geräte werden im Falle eines Unfalls nur die erforderlichen Airbags aktiviert und nicht alles, was sich im Auto befindet.

Elektromechanische Sensoren sind traditionell. Ihr Design ist einfach, aber zuverlässig. Die Hauptelemente sind eine Kugel und eine Metallfeder. Aufgrund der Trägheit, die während des Aufpralls auftritt, richtet die Kugel die Feder gerade und schließt die Kontakte. Danach sendet der Stoßsensor einen Impuls an die Steuereinheit.

Durch die erhöhte Steifigkeit der Feder kann der Mechanismus beim plötzlichen Bremsen oder bei einem leichten Aufprall auf ein Hindernis nicht ausgelöst werden. Wenn sich das Auto mit einer niedrigen Geschwindigkeit (bis zu 20 km / h) bewegt, reicht die Trägheitskraft auch nicht aus, um auf die Feder zu wirken.

Anstelle von elektromechanischen Sensoren sind viele moderne Autos mit elektronischen Geräten ausgestattet - Beschleunigungssensoren.

Vereinfacht ausgedrückt ist der Beschleunigungssensor wie ein Kondensator angeordnet. Einige seiner Platten sind starr befestigt, während andere beweglich sind und wie eine seismische Masse wirken. Bei einer Kollision bewegt sich diese Masse und ändert die Kapazität des Kondensators. Diese Informationen werden vom Datenverarbeitungssystem decodiert und senden die empfangenen Daten an die Airbag-Steuereinheit.

Beschleunigungssensoren können in zwei Haupttypen unterteilt werden: kapazitiv und piezoelektrisch. Jedes von ihnen besteht aus einem Sensorelement und einem elektronischen Datenverarbeitungssystem, die sich in einem Gehäuse befinden.

Grundlage des passiven Sicherheitssystems des Fahrzeugs sind Geräte, die seit vielen Jahren erfolgreich ihre Wirksamkeit unter Beweis stellen. Dank der ständigen Arbeit von Ingenieuren und Konstrukteuren können Autofahrer und Fahrgäste durch die Verbesserung der Sicherheitssysteme schwere Verletzungen zum Zeitpunkt eines Unfalls vermeiden.