ساختار و اصل عملکرد سیستم ایمنی غیر فعال SRS
مقدار
اتومبیل نه تنها وسیله حمل و نقل متداول است ، بلکه عامل خطر نیز می باشد. تعداد دائماً در حال افزایش وسایل نقلیه در جاده های روسیه و جهان ، سرعت رو به رشد حرکت به طور حتم منجر به افزایش تعداد تصادفات می شود. بنابراین ، وظیفه طراحان این است که نه تنها یک ماشین راحت ، بلکه یک ماشین ایمن نیز تولید کنند. سیستم ایمنی غیرفعال به حل این مشکل کمک می کند.
سیستم ایمنی غیرفعال شامل چه مواردی است؟
سیستم ایمنی غیرفعال خودرو شامل کلیه دستگاه ها و مکانیزم هایی است که برای محافظت از راننده و سرنشینان در برابر صدمات شدید هنگام تصادف طراحی شده است.
اجزای اصلی سیستم عبارتند از:
- کمربند ایمنی با کشش و محدود کننده
- کیسه هوا؛
- ساختار بدن ایمن
- محدودیت های کودک؛
- سوئیچ قطع باتری اضطراری؛
- مهار کننده های فعال سر
- سیستم تماس اضطراری؛
- سایر دستگاه های کمتر معمول (به عنوان مثال ROPS در یک کانورتیبل).
در وسایل نقلیه مدرن ، تمام عناصر SRS بهم پیوسته اند و دارای کنترل های الکترونیکی مشترک برای اطمینان از کارایی بیشتر قطعات هستند.
با این حال ، عناصر اصلی محافظت در زمان تصادف در اتومبیل ، کمربندها و کیسه های هوا هستند. آنها بخشی از SRS (سیستم مهار اضافی) هستند ، که همچنین شامل مکانیسم ها و دستگاه های بیشتری است.
تکامل دستگاه های ایمنی غیرفعال
اولین وسیله ای که برای اطمینان از ایمنی منفعل شخصی در اتومبیل ایجاد شد کمربند ایمنی بود که برای اولین بار در سال 1903 ثبت اختراع شد. با این حال ، نصب انبوه کمربندها در اتومبیل ها فقط در نیمه دوم قرن بیستم - در سال 1957 آغاز شد. در آن زمان ، دستگاه ها روی صندلی های جلو نصب شده بودند و راننده و سرنشین را در ناحیه لگن ثابت می کردند (دو نقطه ای).
کمربند ایمنی سه نقطه ای در سال 1958 ثبت اختراع شد. پس از یک سال دیگر ، نصب دستگاه بر روی خودروهای تولیدی آغاز شد.
در سال 1980 ، طراحی کمربند با نصب کششی که محکم ترین حالت تسمه را در هنگام برخورد فراهم می کند ، به طور قابل توجهی بهبود یافت.
کیسه های هوا خیلی دیرتر در اتومبیل ها ظاهر شدند. علی رغم این واقعیت که اولین حق ثبت اختراع چنین دستگاهی در سال 1953 صادر شد ، ماشین های تولیدی فقط در سال 1980 در ایالات متحده مجهز به بالش شدند. در ابتدا کیسه های هوا فقط برای راننده و بعداً - برای سرنشین جلو نصب شدند. در سال 1994 ، کیسه های هوا از نوع ضربه جانبی برای اولین بار در وسایل نقلیه معرفی شدند.
امروزه کمربند ایمنی و کیسه های هوا محافظت اصلی را برای افراد داخل خودرو ایجاد می کند. با این حال ، باید به یاد داشته باشید که آنها فقط در زمان بستن کمربند ایمنی موثر هستند. در غیر این صورت ، کیسه های هوا مستقر می توانند باعث آسیب دیدگی اضافی شوند.
انواع ضربات
طبق آمار ، بیش از نیمی از آنها (51,1٪) از تصادفات جدی با قربانیان با ضربه از جلو به جلو خودرو همراه است. در مقام دوم از نظر فراوانی ، عوارض جانبی (32٪) است. سرانجام ، تعداد کمی از تصادفات در اثر ضربه به عقب خودرو (14,1٪) یا واژگونی (2,8٪) رخ می دهد.
بسته به جهت ضربه ، سیستم SRS تعیین می کند که کدام دستگاه ها باید فعال شوند.
- در اثر ضربه از جلو ، مظاهر کمربند ایمنی و همچنین کیسه های هوای جلو راننده و سرنشین مستقر می شوند (اگر ضربه زیاد نباشد ، سیستم SRS ممکن است کیسه هوا را فعال نکند).
- در یک ضربه مورب از جلو ، فقط می توان کشسان تسمه را گرفت. اگر ضربه شدیدتر باشد ، کیسه های هوا در جلو و / یا سر و پهلو باید مستقر شوند.
- در یک برخورد جانبی می توان کیسه های هوای سر ، کیسه های هوای جانبی و کشسان تسمه را در کنار ضربه قرار داد.
- اگر ضربه به قسمت عقب خودرو باشد ، ممکن است پیش آگهی دهنده کمربند ایمنی و باتری شکن تحریک شوند.
منطق تحریک عناصر ایمنی غیرفعال اتومبیل به شرایط خاص تصادف (نیرو و جهت ضربه ، سرعت در لحظه برخورد و ...) و همچنین ساخت و مدل خودرو بستگی دارد.
نمودار زمان بندی برخورد
برخورد اتومبیل ها در یک لحظه اتفاق می افتد. به عنوان مثال ، اتومبیلی که با سرعت 56 کیلومتر در ساعت حرکت می کند و با یک مانع ثابت برخورد می کند در عرض 150 میلی ثانیه متوقف می شود. برای مقایسه ، در همان زمان ، یک فرد می تواند چشم خود را به هم بزند. تعجب آور نیست که نه راننده و نه سرنشینان وقت ندارند که برای اطمینان از ایمنی خود در لحظه برخورد ، اقدامی انجام دهند. SRS باید این کار را برای آنها انجام دهد. کشش تسمه و سیستم کیسه هوا را فعال می کند.
در صورت برخورد جانبی ، کیسه های هوای جانبی حتی با سرعت بیشتری باز می شوند - بیش از 15 میلی ثانیه. ناحیه بین تغییر شکل سطح و بدن انسان بسیار کم است ، بنابراین تأثیر راننده یا سرنشین بر روی بدنه خودرو در مدت زمان کوتاه تری رخ می دهد.
برای محافظت از فرد در برابر ضربه های مکرر (به عنوان مثال ، هنگامی که اتومبیل می چرخد یا به داخل خندق می رود) ، کیسه های هوای کناری برای مدت زمان بیشتری باد می شوند.
حسگرهای ضربه
عملکرد کل سیستم توسط حسگرهای شوک تضمین می شود. این دستگاه ها تشخیص می دهند که تصادف شده و سیگنالی را به واحد کنترل ارسال می کنند که در نتیجه کیسه های هوا را فعال می کند.
در ابتدا فقط سنسورهای ضربه جلویی در اتومبیل ها نصب می شدند. با این حال ، هنگامی که وسایل نقلیه به بالش های اضافی مجهز شدند ، تعداد سنسورها نیز افزایش یافت.
وظیفه اصلی حسگرها تعیین جهت و نیروی ضربه است. به لطف این دستگاه ها ، در صورت تصادف ، فقط کیسه های هوا لازم فعال می شوند و نه هر آنچه در ماشین است.
سنسورهای نوع الکترومکانیکی سنتی هستند. طراحی آنها ساده اما قابل اعتماد است. عناصر اصلی یک توپ و یک فنر فلزی هستند. به دلیل اینرسی که در هنگام ضربه ایجاد می شود ، توپ فنر را صاف می کند و تماس ها را می بندد ، پس از آن سنسور ضربه یک پالس به واحد کنترل می فرستد.
افزایش سفتی فنر اجازه نمی دهد مکانیسم در هنگام ترمز ناگهانی یا ضربه جزئی به مانع تحریک شود. اگر ماشین با سرعت کم (تا 20 کیلومتر در ساعت) در حال حرکت است ، پس نیروی اینرسی نیز برای عمل به فنر کافی نیست.
به جای سنسورهای الکترومکانیکی ، بسیاری از اتومبیل های مدرن به دستگاه های الکترونیکی مجهز شده اند - سنسورهای شتاب.
به عبارت ساده تر ، سنسور شتاب مانند خازن مرتب شده است. برخی از صفحات آن به سختی ثابت می شوند ، در حالی که برخی دیگر متحرک هستند و مانند یک توده لرزه ای عمل می کنند. هنگام برخورد ، این جرم حرکت می کند و ظرفیت خازن را تغییر می دهد. این اطلاعات توسط سیستم پردازش داده رمزگشایی می شود و داده های دریافتی را به واحد کنترل کیسه هوا ارسال می کند.
سنسورهای شتاب را می توان به دو نوع اصلی تقسیم کرد: خازنی و پیزوالکتریک. هر یک از آنها از یک عنصر سنجش و یک سیستم پردازش الکترونیکی داده واقع در یک محفظه تشکیل شده است.
اساس سیستم ایمنی غیرفعال خودرو از دستگاههایی تشکیل شده است که طی سالهای متمادی کارایی خود را با موفقیت نشان داده اند. با تشکر از کار مداوم مهندسان و طراحان ، بهبود سیستم های ایمنی ، رانندگان و مسافران می توانند از صدمات جدی در هنگام تصادف جلوگیری کنند.
