Struktur dan prinsip pengoperasian sistem keamanan pasif SRS

Mobil bukan hanya alat transportasi umum, tapi juga sumber bahaya. Jumlah kendaraan yang terus meningkat di jalan-jalan Rusia dan dunia, meningkatnya kecepatan pergerakan pasti menyebabkan peningkatan jumlah kecelakaan. Karena itu, tugas desainer adalah mengembangkan tidak hanya mobil yang nyaman, tetapi juga mobil yang aman. Sistem keamanan pasif membantu memecahkan masalah ini.

Apa yang termasuk dalam sistem keamanan pasif?

Sistem keamanan pasif kendaraan mencakup semua perangkat dan mekanisme yang dirancang untuk melindungi pengemudi dan penumpang dari cedera parah pada saat terjadi kecelakaan.

Komponen utama sistem adalah:

• sabuk pengaman dengan tensioner dan pembatas;
• airbag;
• struktur tubuh yang aman;
• pengekangan anak;
• sakelar pemutus baterai darurat;
• pengekangan kepala aktif;
• sistem panggilan darurat;
• perangkat lain yang kurang umum (mis. ROPS pada convertible).

Di mobil modern, semua elemen SRS saling berhubungan dan memiliki kontrol elektronik yang sama untuk memastikan efisiensi sebagian besar komponen.

Namun, elemen utama perlindungan pada saat terjadi kecelakaan di dalam mobil tetaplah sabuk dan kantung udara. Mereka adalah bagian dari SRS (Supplemental Restraint System), yang juga mencakup lebih banyak mekanisme dan perangkat.

Evolusi perangkat keamanan pasif

Perangkat pertama yang dibuat untuk memastikan keamanan pasif seseorang di dalam mobil adalah sabuk pengaman, pertama kali dipatenkan pada tahun 1903. Namun, pemasangan massal sabuk di mobil baru dimulai pada paruh kedua abad kedua puluh - pada tahun 1957. Saat itu, perangkat dipasang di jok depan dan memperbaiki pengemudi dan penumpang di daerah panggul (dua titik).

Sabuk pengaman tiga titik dipatenkan pada tahun 1958. Setelah satu tahun lagi, perangkat mulai dipasang pada kendaraan produksi.

Pada tahun 1980, desain sabuk ditingkatkan secara signifikan dengan pemasangan penegang yang memberikan pemasangan sabuk paling ketat pada saat terjadi tabrakan.

Airbag muncul di mobil lama kemudian. Terlepas dari kenyataan bahwa paten pertama untuk perangkat semacam itu dikeluarkan pada tahun 1953, mobil produksi mulai dilengkapi dengan bantal hanya pada tahun 1980 di Amerika Serikat. Awalnya, airbag dipasang hanya untuk pengemudi, dan kemudian - untuk penumpang depan. Pada tahun 1994, airbag dampak samping diperkenalkan untuk pertama kalinya di kendaraan.

Saat ini, sabuk pengaman dan kantung udara memberikan perlindungan utama bagi orang-orang yang berada di dalam mobil. Namun, harus diingat bahwa ini hanya efektif jika sabuk pengaman diikat. Jika tidak, kantung udara yang dipasang dapat menyebabkan cedera tambahan.

Jenis pukulan

Menurut statistik, lebih dari separuh (51,1%) kecelakaan serius dengan korban disertai benturan frontal ke bagian depan kendaraan. Urutan kedua dalam hal frekuensi adalah dampak samping (32%). Terakhir, sejumlah kecil kecelakaan terjadi akibat benturan ke bagian belakang kendaraan (14,1%) atau terguling (2,8%).

Bergantung pada arah tumbukan, sistem SRS menentukan perangkat mana yang harus diaktifkan.

• Dalam benturan frontal, pretensioner sabuk pengaman dipasang, serta kantung udara depan pengemudi dan penumpang (jika benturannya tidak parah, sistem SRS mungkin tidak mengaktifkan kantung udara).
• Pada benturan frontal-diagonal, hanya penegang sabuk yang dapat diaktifkan. Jika benturannya lebih parah, kantung udara depan dan / atau kepala dan samping perlu dipasang.
• Di sisi tabrakan, airbag kepala, airbag samping, dan penegang sabuk di samping tabrakan dapat digunakan.
• Jika benturan terjadi ke bagian belakang kendaraan, pretensioner sabuk pengaman dan pemutus baterai dapat terpicu.

Logika pemicuan elemen keselamatan pasif mobil bergantung pada keadaan khusus kecelakaan (gaya dan arah tumbukan, kecepatan saat tabrakan, dll.), Serta pada merek dan model mobil.

Diagram waktu tabrakan

Tabrakan mobil terjadi dalam sekejap. Misalnya, sebuah mobil yang melaju dengan kecepatan 56 km / jam dan bertabrakan dengan rintangan diam berhenti total dalam waktu 150 milidetik. Sebagai perbandingan, dalam waktu yang bersamaan, seseorang bisa memiliki waktu untuk mengedipkan matanya. Tidaklah mengherankan bahwa baik pengemudi maupun penumpang tidak memiliki waktu untuk mengambil tindakan apa pun untuk memastikan keselamatan mereka sendiri pada saat terjadi benturan. SRS harus melakukan ini untuk mereka. Ini mengaktifkan penegang sabuk dan sistem kantung udara.

Di sisi lain, airbag samping terbuka lebih cepat - tidak lebih dari 15 md. Area antara permukaan yang berubah bentuk dan tubuh manusia sangat kecil, sehingga dampak pengemudi atau penumpang pada bodi mobil akan terjadi dalam waktu yang lebih singkat.

Untuk melindungi seseorang dari benturan berulang (misalnya, saat mobil terguling atau masuk ke dalam selokan), kantung udara samping tetap mengembang untuk jangka waktu yang lebih lama.

Sensor benturan

Performa seluruh sistem dipastikan oleh sensor kejut. Perangkat ini mendeteksi bahwa tabrakan telah terjadi dan mengirim sinyal ke unit kontrol, yang kemudian mengaktifkan airbag.

Awalnya, hanya sensor benturan frontal yang dipasang di mobil. Namun, seiring kendaraan mulai dilengkapi bantal tambahan, jumlah sensor pun bertambah.

Tugas utama sensor adalah menentukan arah dan gaya tumbukan. Berkat perangkat ini, jika terjadi kecelakaan, hanya airbag yang diperlukan yang akan diaktifkan, dan tidak semua yang ada di dalam mobil.

Sensor tipe elektromekanis adalah tradisional. Desain mereka sederhana namun dapat diandalkan. Elemen utamanya adalah bola dan pegas logam. Karena inersia yang terjadi selama tumbukan, bola meluruskan pegas, menutup kontak, setelah itu sensor kejut mengirimkan pulsa ke unit kontrol.

Kekakuan pegas yang meningkat tidak memungkinkan mekanisme dipicu selama pengereman mendadak atau sedikit benturan pada rintangan. Jika mobil melaju dengan kecepatan rendah (hingga 20 km / jam), maka gaya inersia juga tidak cukup untuk bekerja pada pegas.

Alih-alih sensor elektromekanis, banyak mobil modern dilengkapi dengan perangkat elektronik - sensor percepatan.

Secara sederhana, sensor percepatan diatur seperti kapasitor. Beberapa pelatnya dipasang dengan kaku, sementara yang lain dapat digerakkan dan bertindak seperti massa seismik. Saat tumbukan, massa ini bergerak, mengubah kapasitansi kapasitor. Informasi ini diterjemahkan oleh sistem pemrosesan data, mengirimkan data yang diterima ke unit kontrol kantung udara.

Sensor percepatan dapat dibagi menjadi dua jenis utama: kapasitif dan piezoelektrik. Masing-masing terdiri dari elemen penginderaan dan sistem pemrosesan data elektronik yang terletak dalam satu wadah.

Dasar dari sistem keselamatan pasif kendaraan terdiri dari perangkat yang telah berhasil menunjukkan keefektifannya selama bertahun-tahun. Berkat kerja terus-menerus dari para insinyur dan perancang, peningkatan sistem keselamatan, pengendara dan penumpang dapat menghindari cedera serius pada saat terjadi kecelakaan.