Structura și principiul de funcționare al sistemului de siguranță pasivă SRS

O mașină nu este doar un mijloc comun de transport, ci și o sursă de pericol. Numărul în continuă creștere de vehicule pe drumurile din Rusia și din lume, viteza de mișcare crescândă duc inevitabil la creșterea numărului de accidente. Prin urmare, sarcina proiectanților este de a dezvolta nu numai o mașină confortabilă, ci și o mașină sigură. Sistemul de siguranță pasivă ajută la rezolvarea acestei probleme.

Ce include sistemul de siguranță pasivă?

Sistemul de siguranță pasivă al vehiculului include toate dispozitivele și mecanismele concepute pentru a proteja șoferul și pasagerii de rănile grave în momentul accidentului.

Principalele componente ale sistemului sunt:

• centuri de siguranță cu întinzătoare și limitatoare;
• airbag-uri;
• structura corpului sigură;
• sisteme de siguranță pentru copii;
• comutator de deconectare a bateriei de urgență;
• tetiere active;
• sistem de apel de urgență;
• alte dispozitive mai puțin obișnuite (de exemplu, ROPS pe un decapotabil).

În vehiculele moderne, toate elementele SRS sunt interconectate și au comenzi electronice comune pentru a asigura eficiența majorității componentelor.

Cu toate acestea, principalele elemente de protecție în momentul unui accident în mașină rămân centurile și airbagurile. Acestea fac parte din SRS (Suplimental Restraint System), care include și multe alte mecanisme și dispozitive.

Evoluția dispozitivelor de siguranță pasivă

Primul dispozitiv creat pentru a asigura siguranța pasivă a unei persoane într-o mașină a fost centura de siguranță, brevetată pentru prima dată în 1903. Cu toate acestea, instalarea în masă a centurilor în mașini a început abia în a doua jumătate a secolului al XX-lea - în 1957. În acel moment, dispozitivele erau instalate pe scaunele din față și fixau șoferul și pasagerul în zona pelviană (în două puncte).

Centura de siguranță în trei puncte a fost brevetată în 1958. După încă un an, dispozitivul a început să fie instalat pe vehiculele de producție.

În 1980, designul centurii a fost îmbunătățit semnificativ odată cu instalarea unui dispozitiv de tensionare care asigură cea mai strânsă potrivire a centurii în momentul unei coliziuni.

Airbagurile au apărut în mașini mult mai târziu. În ciuda faptului că primul brevet pentru un astfel de dispozitiv a fost emis în 1953, mașinile de producție au început să fie echipate cu perne abia în 1980 în Statele Unite. La început, airbagurile au fost instalate numai pentru șofer, iar mai târziu - pentru pasagerul din față. În 1994, airbagurile cu impact lateral au fost introduse pentru prima dată în vehicule.

Astăzi, centurile de siguranță și airbagurile asigură principala protecție pentru persoanele din mașină. Cu toate acestea, trebuie amintit că acestea sunt eficiente numai atunci când centura de siguranță este fixată. În caz contrar, airbag-urile instalate pot provoca leziuni suplimentare.

Tipuri de lovituri

Conform statisticilor, mai mult de jumătate (51,1%) din accidentele grave cu victime sunt însoțite de un impact frontal în partea din față a vehiculului. Pe locul al doilea în ceea ce privește frecvența, sunt impacturile secundare (32%). În cele din urmă, un număr mic de accidente au loc ca urmare a impacturilor din spatele vehiculului (14,1%) sau a răsturnărilor (2,8%).

În funcție de direcția de impact, sistemul SRS determină ce dispozitive trebuie activate.

• În cazul unui impact frontal, sunt instalate pretensionatoarele centurii de siguranță, precum și airbagurile din față ale șoferului și ale pasagerului (dacă impactul nu este sever, sistemul SRS poate să nu activeze airbagul).
• În cazul unui impact frontal-diagonal, numai dispozitivele de tensionare a centurii pot fi cuplate. Dacă impactul este mai sever, airbagurile frontale și / sau de cap și laterale vor trebui să fie instalate.
• În cazul unui impact lateral, airbag-urile capului, airbag-urile laterale și dispozitivele de tensionare a centurii pe partea laterală a impactului pot fi instalate.
• Dacă impactul este în partea din spate a vehiculului, dispozitivul de pretensionare a centurii de siguranță și întrerupătorul bateriei pot fi declanșate.

Logica declanșării elementelor de siguranță pasivă ale unei mașini depinde de circumstanțele specifice accidentului (forța și direcția de impact, viteza în momentul coliziunii etc.), precum și de marca și modelul mașinii.

Diagrama de sincronizare a coliziunii

Coliziunea mașinilor are loc într-o clipă. De exemplu, o mașină care circulă cu o viteză de 56 km / h și care se ciocnește de un obstacol staționar se oprește complet în decurs de 150 de milisecunde. Pentru comparație, în același timp, o persoană poate avea timp să clipească din ochi. Nu este surprinzător faptul că nici șoferul, nici pasagerii nu vor avea timp să ia nicio măsură pentru a-și asigura propria siguranță în momentul impactului. SRS trebuie să facă acest lucru pentru ei. Activează dispozitivul de tensionare a centurii și sistemul airbag.

În cazul unui impact lateral, airbagurile laterale se deschid și mai repede - în cel mult 15 ms. Zona dintre suprafața deformată și corpul uman este foarte mică, astfel încât impactul șoferului sau pasagerului asupra caroseriei mașinii va avea loc într-o perioadă mai scurtă de timp.

Pentru a proteja o persoană de impactul repetat (de exemplu, atunci când o mașină se rotește sau intră într-un șanț), airbagurile laterale rămân umflate pentru o perioadă mai lungă de timp.

Senzori de impact

Performanța întregului sistem este asigurată de senzorii de șoc. Aceste dispozitive detectează că s-a produs o coliziune și trimit un semnal către unitatea de control, care la rândul său activează airbagurile.

Inițial, în mașini au fost instalați doar senzori de impact frontal. Cu toate acestea, pe măsură ce vehiculele au început să fie echipate cu perne suplimentare, a crescut și numărul de senzori.

Sarcina principală a senzorilor este de a determina direcția și forța impactului. Datorită acestor dispozitive, în caz de accident, vor fi activate doar airbagurile necesare și nu tot ce se află în mașină.

Senzorii de tip electromecanici sunt tradiționali. Designul lor este simplu, dar fiabil. Elementele principale sunt o bilă și un arc metalic. Datorită inerției care apare în timpul impactului, mingea îndreaptă arcul, închizând contactele, după care senzorul de șoc trimite un impuls către unitatea de control.

Rigiditatea crescută a arcului nu permite declanșarea mecanismului în timpul frânării bruște sau a unui ușor impact asupra unui obstacol. Dacă mașina se deplasează cu o viteză redusă (până la 20 km / h), atunci și forța de inerție nu este suficientă pentru a acționa asupra arcului.

În loc de senzori electromecanici, multe mașini moderne sunt echipate cu dispozitive electronice - senzori de accelerație.

În termeni simplificați, senzorul de accelerație este aranjat ca un condensator. Unele dintre plăcile sale sunt fixate rigid, în timp ce altele sunt mobile și acționează ca o masă seismică. La coliziune, această masă se mișcă, schimbând capacitatea condensatorului. Aceste informații sunt decodate de sistemul de procesare a datelor, trimitând datele primite către unitatea de control airbag.

Senzorii de accelerație pot fi împărțiți în două tipuri principale: capacitiv și piezoelectric. Fiecare dintre ele constă dintr-un element de detectare și un sistem electronic de prelucrare a datelor situat într-o singură carcasă.

Baza sistemului de siguranță pasivă al vehiculului este alcătuită din dispozitive care și-au demonstrat cu succes eficiența de-a lungul mai multor ani. Datorită muncii constante a inginerilor și proiectanților, îmbunătățirea sistemelor de siguranță, șoferii și pasagerii pot evita rănirile grave în momentul accidentului.