Pasīvās drošības sistēmas VID struktūra un darbības princips

Automašīna ir ne tikai izplatīts pārvietošanās līdzeklis, bet arī bīstamības avots. Nepārtraukti pieaugošais transportlīdzekļu skaits uz Krievijas un pasaules ceļiem, pieaugošais kustības ātrums neizbēgami izraisa negadījumu skaita pieaugumu. Tāpēc dizaineru uzdevums ir izstrādāt ne tikai ērtu, bet arī drošu automašīnu. Pasīvā drošības sistēma palīdz atrisināt šo problēmu.

Ko ietver pasīvā drošības sistēma?

Transportlīdzekļa pasīvā drošības sistēma ietver visas ierīces un mehānismus, kas paredzēti, lai aizsargātu vadītāju un pasažierus no smagām traumām negadījuma laikā.

Galvenās sistēmas sastāvdaļas ir:

• drošības jostas ar spriegotājiem un ierobežotājiem;
• drošības spilveni;
• droša ķermeņa struktūra;
• bērnu ierobežotājsistēmas;
• avārijas akumulatora atvienošanas slēdzis;
• aktīvie galvas balsti;
• ārkārtas izsaukumu sistēma;
• citas mazāk izplatītas ierīces (piemēram, ROPS uz kabrioleta).

Mūsdienu automašīnās visi VID elementi ir savstarpēji savienoti, un tiem ir kopīgas elektroniskās vadības ierīces, lai nodrošinātu lielākās daļas sastāvdaļu efektivitāti.

Tomēr galvenie aizsardzības elementi negadījuma brīdī automašīnā paliek jostas un drošības spilveni. Tie ir daļa no SRS (Supplemental Restraint System), kas ietver arī daudz vairāk mehānismu un ierīču.

Pasīvo drošības ierīču attīstība

Pati pirmā ierīce, kas izveidota, lai nodrošinātu automašīnas pasīvo drošību automašīnā, bija drošības josta, kas pirmo reizi tika patentēta 1903. gadā. Tomēr masveida jostu uzstādīšana automašīnās sākās tikai divdesmitā gadsimta otrajā pusē - 1957. gadā. Tajā laikā ierīces tika uzstādītas uz priekšējiem sēdekļiem un fiksēja vadītāju un pasažieri iegurņa zonā (divpunktu).

Trīspunktu drošības josta tika patentēta 1958. gadā. Pēc vēl viena gada ierīci sāka uzstādīt ražošanas transportlīdzekļos.

1980. gadā jostas dizains tika ievērojami uzlabots, uzstādot spriegotāju, kas sadursmes laikā nodrošina visstingrāko jostas stiprinājumu.

Gaisa spilveni automašīnās parādījās daudz vēlāk. Neskatoties uz to, ka pirmais šādas ierīces patents tika izdots 1953. gadā, sērijveida automašīnas ar spilveniem sāka aprīkot tikai 1980. gadā Amerikas Savienotajās Valstīs. Sākumā drošības spilveni tika uzstādīti tikai vadītājam, vēlāk - priekšējam pasažierim. 1994. gadā transportlīdzekļos pirmo reizi tika ieviesti sānu trieciena drošības spilveni.

Mūsdienās drošības jostas un drošības spilveni nodrošina galveno aizsardzību automašīnā esošajiem cilvēkiem. Tomēr jāatceras, ka tie ir efektīvi tikai tad, kad drošības josta ir piesprādzēta. Pretējā gadījumā izvietotie drošības spilveni var izraisīt papildu traumas.

Sitienu veidi

Saskaņā ar statistiku vairāk nekā pusi (51,1%) nopietnu negadījumu ar cietušajiem pavada frontāls trieciens transportlīdzekļa priekšpusē. Otrajā vietā biežuma ziņā ir blakusparādības (32%). Visbeidzot, neliels negadījumu skaits notiek sadursmju laikā ar transportlīdzekļa aizmuguri (14,1%) vai apgāšanos (2,8%).

Atkarībā no trieciena virziena, VID sistēma nosaka, kuras ierīces jāaktivizē.

• Priekšējā trieciena gadījumā tiek iedarbināti drošības jostu spriegotāji, kā arī vadītāja un pasažiera priekšējie drošības spilveni (ja trieciens nav smags, SRS sistēma var neaktivizēt drošības spilvenu).
• Triecienos ar frontālo diagonāli var ieslēgt tikai jostas spriegotājus. Ja trieciens ir smagāks, būs jāizvieto priekšējie un / vai galvas un sānu drošības spilveni.
• Sānu trieciena gadījumā var iedarbināt galvas drošības spilvenus, sānu drošības spilvenus un drošības jostas spriegotājus trieciena pusē.
• Ja trieciens notiek transportlīdzekļa aizmugurē, var iedarboties drošības jostas priekšspriegotājs un akumulatora pārtraucējs.

Automašīnas pasīvo drošības elementu iedarbināšanas loģika ir atkarīga no īpašajiem negadījuma apstākļiem (spēks un trieciena virziens, ātrums sadursmes brīdī utt.), Kā arī no automašīnas markas un modeļa.

Sadursmes laika shēma

Automašīnu sadursme notiek vienā mirklī. Piemēram, automašīna, kas pārvietojas ar ātrumu 56 km / h un saduras ar nekustīgu šķērsli, pilnībā apstājas 150 milisekunžu laikā. Salīdzinājumam - tajā pašā laikā cilvēkam var būt laiks pamirkšķināt acis. Nav pārsteidzoši, ka ne vadītājam, ne pasažieriem nebūs laika rīkoties, lai nodrošinātu savu drošību trieciena brīdī. VID viņiem tas jādara. Tas aktivizē jostas spriegotāju un drošības spilvenu sistēmu.

Sānu trieciena gadījumā sānu drošības spilveni atveras vēl ātrāk - ne ilgāk kā 15 ms. Laukums starp deformēto virsmu un cilvēka ķermeni ir ļoti mazs, tāpēc vadītāja vai pasažiera ietekme uz automašīnas virsbūvi notiks īsākā laika posmā.

Lai pasargātu cilvēku no atkārtotas trieciena (piemēram, automašīnai apgāžoties vai iebraucot grāvī), sānu drošības spilveni ilgāku laiku paliek piepūsti.

Trieciena sensori

Visas sistēmas darbību nodrošina trieciena sensori. Šīs ierīces konstatē sadursmi un nosūta signālu vadības blokam, kas savukārt iedarbina drošības spilvenus.

Sākotnēji automašīnās tika uzstādīti tikai priekšējie trieciena sensori. Tomēr, tā kā transportlīdzekļus sāka aprīkot ar papildu spilveniem, tika palielināts arī sensoru skaits.

Sensoru galvenais uzdevums ir noteikt trieciena virzienu un spēku. Pateicoties šīm ierīcēm, avārijas gadījumā tiks iedarbināti tikai nepieciešamie drošības spilveni, nevis viss, kas atrodas automašīnā.

Elektromehāniskā tipa sensori ir tradicionāli. To dizains ir vienkāršs, bet uzticams. Galvenie elementi ir bumba un metāla atsperes. Trieciena radītās inerces dēļ bumba iztaisno atsperi, aizverot kontaktus, pēc kura trieciena sensors nosūta impulsu vadības blokam.

Paaugstināta atsperes stingrība neļauj mehānismu iedarbināt ar spēcīgu bremzēšanu vai nelielu triecienu uz šķērsli. Ja automašīna pārvietojas ar mazu ātrumu (līdz 20 km / h), tad arī inerces spēks nav pietiekams, lai iedarbotos uz atsperi.

Elektromehānisko sensoru vietā daudzas mūsdienu automašīnas ir aprīkotas ar elektroniskām ierīcēm - paātrinājuma sensoriem.

Vienkāršotā izteiksmē paātrinājuma sensors ir sakārtots kā kondensators. Dažas tās plāksnes ir stingri nostiprinātas, bet citas ir pārvietojamas un darbojas kā seismiska masa. Sadursmē šī masa pārvietojas, mainot kondensatora kapacitāti. Šo informāciju atšifrē datu apstrādes sistēma, saņemtos datus nosūtot uz drošības spilvenu vadības bloku.

Paātrinājuma sensorus var iedalīt divos galvenajos veidos: kapacitatīvie un pjezoelektriskie. Katrs no tiem sastāv no sensora un elektroniskas datu apstrādes sistēmas, kas atrodas vienā korpusā.

Transportlīdzekļa pasīvās drošības sistēmas pamatu veido ierīces, kas daudzus gadus veiksmīgi pierāda to efektivitāti. Pateicoties pastāvīgam inženieru un dizaineru darbam, uzlabojot drošības sistēmas, autobraucēji un pasažieri var izvairīties no nopietnām traumām negadījuma laikā.