A estrutura e o princípio de operação do sistema de segurança passiva SRS

Um carro não é apenas um meio de transporte comum, mas também uma fonte de perigo. O número cada vez maior de veículos nas estradas da Rússia e do mundo, a velocidade crescente do movimento levam inevitavelmente a um aumento no número de acidentes. Portanto, a tarefa dos designers é desenvolver não apenas um carro confortável, mas também seguro. O sistema de segurança passiva ajuda a resolver este problema.

O que inclui o sistema de segurança passiva?

O sistema de segurança passiva do veículo inclui todos os dispositivos e mecanismos projetados para proteger o motorista e os passageiros de lesões graves no momento de um acidente.

Os principais componentes do sistema são:

• cintos de segurança com tensores e limitadores;
• airbags;
• estrutura corporal segura;
• sistemas de retenção para crianças;
• interruptor de desconexão da bateria de emergência;
• apoios de cabeça ativos;
• sistema de chamada de emergência;
• outros dispositivos menos comuns (por exemplo, ROPS em um conversível).

Em carros modernos, todos os elementos SRS são interconectados e possuem controles eletrônicos comuns para garantir a eficiência da maioria dos componentes.

Porém, os principais elementos de proteção na hora de um acidente no carro continuam a ser os cintos e os airbags. Eles fazem parte do SRS (Supplemental Restraint System), que também inclui muitos mais mecanismos e dispositivos.

Evolução dos dispositivos de segurança passiva

O primeiro dispositivo criado para garantir a segurança passiva de uma pessoa em um carro foi o cinto de segurança, patenteado pela primeira vez em 1903. No entanto, a instalação em massa de cintos em automóveis começou apenas na segunda metade do século XX - em 1957. Naquela época, os dispositivos eram instalados nos bancos dianteiros e fixavam o motorista e o passageiro na região pélvica (dois pontos).

O cinto de segurança de três pontos foi patenteado em 1958. Depois de mais um ano, o dispositivo começou a ser instalado em carros de produção.

Em 1980, o projeto da correia foi significativamente melhorado com a instalação de um tensor que fornece o ajuste mais apertado da correia no momento de uma colisão.

Os airbags apareceram nos carros muito mais tarde. Apesar de a primeira patente para tal dispositivo ter sido emitida em 1953, os carros de produção começaram a ser equipados com almofadas apenas em 1980 nos Estados Unidos. No início, os airbags foram instalados apenas para o motorista, e depois - para o passageiro da frente. Em 1994, os airbags de impacto lateral foram introduzidos pela primeira vez nos veículos.

Hoje, os cintos de segurança e os airbags fornecem a principal proteção para as pessoas no carro. No entanto, deve ser lembrado que eles só são eficazes quando o cinto de segurança está colocado. Caso contrário, os airbags disparados podem causar ferimentos adicionais.

Tipos de golpes

Segundo as estatísticas, mais da metade (51,1%) dos acidentes graves com vítimas são acompanhados de impacto frontal à frente do veículo. Em segundo lugar, em termos de frequência, estão os impactos colaterais (32%). Por fim, um pequeno número de acidentes ocorre por impacto na parte traseira do veículo (14,1%) ou capotamento (2,8%).

Dependendo da direção do impacto, o sistema SRS determina quais dispositivos devem ser ativados.

• Numa colisão frontal, os pré-tensores dos cintos de segurança são disparados, bem como os airbags dianteiros do condutor e do passageiro (se o impacto não for forte, o sistema SRS pode não activar o airbag).
• Em um impacto frontal-diagonal, apenas os tensores da correia podem ser engatados. Se o impacto for mais severo, os airbags frontais e / ou de cabeça e laterais deverão ser acionados.
• Em um impacto lateral, os airbags de cabeça, airbags laterais e os tensores de cinto na lateral do impacto podem ser acionados.
• Se o impacto for na parte traseira do veículo, o pré-tensor do cinto de segurança e o disjuntor da bateria podem ser acionados.

A lógica de acionamento dos elementos de segurança passiva de um carro depende das circunstâncias específicas do acidente (força e direção do impacto, velocidade no momento da colisão, etc.), bem como da marca e modelo do carro.

Diagrama de tempo de colisão

A colisão de carros acontece em um instante. Por exemplo, um carro viajando a uma velocidade de 56 km / he colidindo com um obstáculo estacionário para completamente em 150 milissegundos. Para efeito de comparação, durante o mesmo tempo, uma pessoa pode ter tempo para piscar os olhos. Não é de se estranhar que nem o motorista nem os passageiros terão tempo para tomar qualquer providência para garantir sua própria segurança no momento do impacto. O SRS deve fazer isso por eles. Ativa o tensor do cinto e o sistema de airbag.

Em um impacto lateral, os airbags laterais abrem ainda mais rápido - em não mais de 15 ms. A área entre a superfície deformada e o corpo humano é muito pequena, portanto o impacto do motorista ou passageiro na carroceria do carro ocorrerá em um período de tempo menor.

Para proteger uma pessoa de impactos repetidos (por exemplo, quando um carro capota ou bate em uma vala), os airbags laterais permanecem insuflados por um longo período de tempo.

Sensores de choque

O desempenho de todo o sistema é garantido por sensores de choque. Esses dispositivos detectam a ocorrência de uma colisão e enviam um sinal para a unidade de controle, que por sua vez ativa os airbags.

Inicialmente, apenas sensores de impacto frontal foram instalados nos carros. Porém, à medida que os veículos passaram a ser equipados com almofadas adicionais, o número de sensores também aumentou.

A principal tarefa dos sensores é determinar a direção e a força do impacto. Graças a estes dispositivos, em caso de acidente, apenas serão acionados os airbags necessários, e não tudo o que está no carro.

Os sensores do tipo eletromecânico são tradicionais. Seu design é simples, mas confiável. Os elementos principais são uma bola e uma mola de metal. Devido à inércia que ocorre durante o impacto, a bola endireita a mola, fechando os contatos, após o que o sensor de choque envia um pulso para a unidade de controle.

O aumento da rigidez da mola não permite que o mecanismo seja acionado durante uma frenagem brusca ou um leve impacto em um obstáculo. Se o carro estiver se movendo em baixa velocidade (até 20 km / h), a força de inércia também não é suficiente para atuar na mola.

Em vez de sensores eletromecânicos, muitos carros modernos são equipados com dispositivos eletrônicos - sensores de aceleração.

Em termos simplificados, o sensor de aceleração é organizado como um capacitor. Algumas de suas placas são rigidamente fixadas, enquanto outras são móveis e atuam como uma massa sísmica. Na colisão, essa massa se move, mudando a capacitância do capacitor. Essas informações são decodificadas pelo sistema de processamento de dados, enviando os dados recebidos para a unidade de controle do airbag.

Os sensores de aceleração podem ser divididos em dois tipos principais: capacitivos e piezoelétricos. Cada um deles consiste em um elemento sensor e um sistema eletrônico de processamento de dados localizado em um invólucro.

A base do sistema de segurança passiva do veículo é composta por dispositivos que comprovam sua eficácia há muitos anos. Graças ao trabalho constante de engenheiros e projetistas, melhorando os sistemas de segurança, motoristas e passageiros podem evitar ferimentos graves no momento de um acidente.