Вход в систему
АВТО ЭЛЕКТРОНИКА
ELR.jpeg

В рамках автосалона в Детройте Cadillac представила первое в истории компании серийное гибридное купе, получившее название ELR. Машина Cadillac ELR приобрела модернизированную в...

ELR.jpeg

В РАМКАХ АВТОСАЛОНА В ДЕТРОИТЕ CADILLAC ПРЕДСТАВИЛА ПЕРВОЕ В ИСТОРИИ КОМПАНИИ СЕРИЙНОЕ ГИБРИДНОЕ КУПЕ, ПОЛУЧИВШЕЕ НАЗВАНИЕ ELR.

Cadillac ELR приобрела модернизированную в...

система автоматического вождения

Немецкая компания производитель авто компонентов Continental совместно с компанией BMW X3 планируют начать разработку системы автопило...

Audi A6 3.0 TDI Electric Biturbo

Гибридный автомобиль – эффективное, современное и экологичное средство передвижения, имеющее смешанную силовую установку. Как правило, это комбинация двигателя внутреннего сгора...

Главная

СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ

системы безопасности автомобиля

Системы безопасности в автомобилях

Принято выделять активные системы безопасности и пассивные – первые снижают до минимума вероятность возникновения аварийной ситуации, а вторые помогают защитить пассажиров, если таковая все-таки наступила. Однако лидирующие позиции в рейтинге самых безопасных автомобилей занимают вовсе не набитые под завязку ультрасовременным оборудованием седаны и купе последних моделей. По статистике, шансы выжить в аварии, находясь в салоне крупного и тяжелого пикапа или универсала с одним лишь ремнем безопасности в два раза выше, чем при управлении компактным мини с полным набором новейших приспособлений.

Старые добрые ремни безопасности

Ремень, пристегивающий человека к сидению – самое первое приспособление такого рода, установленное в автомобиль – произошло это событие еще в 1907 году, но потребовалось полвека для того, чтобы ремни безопасности стали стандартным атрибутом серийных моделей. По результатам многолетних исследований и анализа ДТП инженеры сделали выводы, что использование ремня безопасности снижает вероятность смертельного исхода при аварии на 60 %. Цифры впечатляющие, поэтому неудивительно, что в большинстве стран мира езда с пристегнутыми ремнями является обязательной – включая пассажиров на заднем сидении.

Самым распространенным является трехточечный ремень безопасности, у которого, как и следует из названия, существует три точки крепления. Это далеко не самая безопасная конструкция – пятиточечный ремень был изобретен гораздо раньше и удерживает пассажира в кресле на порядок лучше, но большинство обывателей рискуют получить травму при обращении с ним. На первый взгляд, чем больше точек крепления, тем лучше, однако люди обладают разной комплекцией и не все умеют настраивать стандартные ремни безопасности правильно. Как следствие: гематомы, удушения, вывихи и пресловутый «синдром ремня безопасности», стоивший в свое время компании «Ford» 45 млн. долларов. Поэтому многоточечные системы безопасности сегодня используются лишь в гоночных видах спорта и авиации.

Современные ремни безопасности все чаще оснащаются датчиками – автомобиль просто не тронется с места, если ремень не пристегнут. Сложная система адаптационного контроля позволяет динамически менять степень упругости и натяжения ремня и за доли секунды подгонять его в такое положение, при котором тело человека получает минимальное количество травм. Это спасает жизни при многократных опрокидываниях, когда небольшая и легкая машина долго кувыркается вместе со своими пассажирами, тела которых при этом испытывают массу разнонаправленных перегрузок. С крупными и тяжелыми автомобилями такое происходит куда реже, поэтому дорогостоящую инновационную систему контроля положения ремней устанавливают лишь на последние модели городских компактов.

Эти противоречивые подушки безопасности

Многие ошибочно считают, что основным назначением подушек безопасности является смягчение удара при резком торможении автомобиля. На самом деле подушка безопасности в первую очередь препятствует неконтролируемому перемещению тела человека по салону во время аварии – дабы он не ударился ни обо что. Для нормального функционирования сего простого устройства необходимо, чтобы в момент срабатывания пассивной системы безопасности тело находилось в строго определенном положении, что обеспечивается использованием ремней безопасности. Тогда раскрытая подушка занимает все оставшееся свободное пространство и не дает голове и верхней части тела смещаться из стороны в сторону, снижая тем самым риск получения травмы на 20-30 %.

Именно поэтому концепция системы безопасности автомобиля подразумевает обязательное использование связки «ремень-подушка», а датчики просто не активируют механизм накачивания газа в надувную емкость при не пристегнутом ремне. Стоит отметить, что все подушки в салоне современного автомобиля имеют разный размер, форму и условия срабатывания, кроме того, различные модели комплектуются произвольным числом подушек, что также стоит учитывать при выборе машины. Настройка датчиков осуществляется в заводских условиях и, хотя в квалифицированном автосервисе их можно откалибровать по-иному или вообще отключить, делать этого не стоит – в ряде стран это наказуемо по закону.

Инновационные подушки безопасности обладают двухступенчатой системой раскрытия – это снижает риск травматизма. Количество датчиков может варьироваться, а их сигнал проходит обработку на микроконтроллере с независимым энергопитанием – механизм раскрытия, кстати, также автономен и не зависит от работоспособности аккумулятора. Поэтому подушки никогда не сработают от пинка ногой по двери, тряске на ухабистой дороге или интенсивном маневрировании на треке – предварительный анализ сигналов позволяет отсеять ложные факторы и задействовать устройство безопасности лишь в действительно критической ситуации.

В американских моделях автомобилей скорость раскрытия подушек безопасности порядка 300 км/ч, в европейских – 200 км/ч, и это стоит учитывать. Крупногабаритный человек гарантировано получит травму при срабатывании подушки, если он предварительно не отрегулирует положение сидения. Наибольшее количество смертельных случаев, связанных со стандартной подушкой безопасности, приходится на детей – из-за неправильного положения последних в кресле при срабатывании устройства. Поэтому категорически запрещено перевозить детей в возрасте до 1 года на переднем сидении, даже в руках матери. Если альтернативы нет – сидение необходимо отодвинуть назад настолько далеко, насколько позволяет пространство в салоне автомобиля .

Конструкция автомобиля как элемент пассивной безопасности

Рассматривая машину как средство защиты находящихся в ней людей, инженеры выделяют две части с диаметрально противоположными функциями. Первая – салон со всем его содержимым, который необходимо защитить от деформации любой ценой. Ко второй части относят все остальные узлы автомобиля, волей конструкторов выполняющие функцию импровизированных амортизаторов и поглощающие энергию ударов за счет собственной деформации. Кроме того, идея пассивной безопасности требует, чтобы отдельные узлы транспортного средства при аварии меняли свое положение, выходя далеко за пределы той зоны, в которой находятся хрупкие человеческие тела – во избежание их повреждения.

На практике это реализуется следующим образом – каркас салона изготавливается из высокопрочной стальной арматуры, усиленной поперечными распорками. В дверях устанавливаются дополнительные балки, в машинах с открытыми типами кузовов усиливаются дуги лобового стекла. Капот и багажный отсек, напротив, собираются из более тонкой стали, но их конструкция спроектирована таким образом, что отдельные элементы не отрываются при ударе, а упираются друг в друга, создавая множественное приложение точек силы. Такие узлы не подлежат восстановлению после аварии и просто заменяются, поэтому они относительно просты и недороги. Эти элементы пассивной безопасности являются своего рода продолжение бампера и наиболее эффективно работают лишь при лобовом или заднем столкновениях.

Двигатель с совокупными устройствами слишком тяжел и прочен, чтобы деформироваться – его закрепляют таким образом, что при сильном ударе он проваливается под днище автомобиля и не попадает в салон. Аналогично ведут себя колеса и трансмиссия, а педали и рулевая колонка согласно концепции пассивной безопасности слетают со своих креплений и сминаются, не создавая помех для частей тела водителя.

Естественно, все это проще реализовать в крупной трехобъемной машине – однообъемный малогабаритный кузов не располагает достаточным свободным пространством для установки всех систем. К тому же стоит учесть, что по законам физики конструкционная безопасность срабатывает прямо противоположно приложенному физическому усилию. Легкий автомобиль от сильного удара разворотит практически мгновенно и если в аварии участвует несколько транспортных средств, то когда в него врежется еще одна машина, серьезных повреждений уже не избежать. Тогда как кузов тяжелого транспортного средства дольше сопротивляется разрушительным ударам, что дает больше шансов выжить находящимся внутри людям.

ABS и TSC – представители активной системы безопасности

Принцип действия анти-блокировочной системы безопасности(ABS) основан на простом физическом явлении – при вращении сила трения колеса о дорожное покрытие больше, чем та, что возникает, когда оно просто скользит по нему. То есть, позволив колесу проворачиваться, мы быстрее остановим машину, чем в том случае, если намертво заблокируем его тормозами. За это и отвечает ABS, которая автоматически ослабляет усилие тормозных колодок на колесо в зависимости от характера торможения. Выглядит это как серия кратковременных импульсов и сопровождается характерной вибрацией.

С точки зрения обеспечения безопасности роль ABS состоит в том, чтобы не дать колесам заблокироваться – это приводит к мгновенному ухудшению управляемости автомобиля и чревато заносами. Все современные ABS представляют собой сложное электронное устройство, которое постоянно анализирует сигналы десятка датчиков и рассчитывает точку приложения и величину требуемого усилия для эффективного торможения. Наилучший результат обеспечивается на моделях автомобилей, оснащенных независимыми тормозами на каждом колесе и многоканальной системой управления ими.

TSC – tracking control system, по существу составная часть ABS, дополняющая ее функционал. Современные системы безопасности автомобилей немыслимы без использования обеих этих составляющих. TSC, используя сигналы тех же датчиков, что и ABS, отслеживает скорость вращения каждого из ведущих колес. При обнаружении эффекта «буксования» механизм уменьшает крутящий момент на нем – пропорционально усилию пробуксовки. Данная технология помогает «на лету» справляться с трудностями управления на сложном покрытии дорожного полотна, таком как многочисленные лужи, сугробы, грязь и т.д. Отключение TSC приводит к увеличению риска потери контакта с дорогой, что являются основной причиной большинства аварий, поэтому во многих моделях автомобилей она установлена по умолчанию и отключать данную систему категорически не рекомендуется.

Слепая вера в совершенную систему безопасности или ESP

По статистике наибольшее количество аварий с участием одного транспортного средства происходит при неправильном прохождении поворотов – водитель неверно оценивает ситуацию и выполняет не те действия, которые требуется в конкретной ситуации. Система контроля стабилизации, она же самое совершенное электронное средство безопасности для автомобиля на сегодняшний день, берет эту функцию на себя. Она постоянно, с интервалом в несколько миллисекунд, собирает огромный пакет информации – сигналы датчиков о скорости вращения колес, режиме работы двигателя, положении руля, показаниях акселерометра и т.д.

Блок микроконтроллеров на основании сложных алгоритмов обрабатывает данные и принимает решение о необходимости корректировки положения машины. В зависимости от ситуации это может быть подтормаживание одного или нескольких колес, снижение или увеличение оборотов двигатель, блокировка дифференциала и т.д. Время срабатывания системы в среднем составляет 20 миллисекунд, что позволяет активно управлять положением машины во время выполнения маневра и сохранять ее стабильное положение относительно дороги. В большинстве случаев водитель не замечает работу систему – создается эффект того, что автомобиль самостоятельно исправляет огрехи в управлении.

Именно это послужило источником для мифов о совершенной активной безопасности, позволяющей вывести машину из заноса или избежать опрокидывания и, тем самым, предотвратить почти любое ДТП. По данным Страхового института дорожной безопасности США, более 30 % автомобильных аварий в мире со смертельным исходом можно было бы избежать, если бы ESP была установлена на каждом транспортном средстве. В настоящее время ESP наряду с ABS и TSC используются как единый набор опций для системы безопасности автомобиля и устанавливаются на большинство моделей среднего и высшего ценового сегмента.

Однако на деле возможности ESP сильно преувеличены, как и вера в нее. Система способна лишь незначительно корректировать положение автомобиля и не работает в экстремальных ситуациях. То есть, если скорость движения слишком велика или угол поворота руля превосходит безопасный диапазон, никаким «умным» торможением автомобиль выровнять уже не получится. ESP не способна поворачивать руль и давить на педаль газа вместо водителя, она всего лишь компенсирует мелкие огрехи и делает прохождение поворотов более комфортным. И наличие данной системы активной безопасности не является панацей от ДТП, о чем нередко забывают водители современных автомобилей, оснащенных большим количеством электроники.

Системы обеспечения косвенной безопасности в автомобиле

  1. Если авария неизбежна, лучше потратить последние секунды перед ударом на активацию систем защиты людей – это и есть задача Pre-Safe. Анализируя сигналы датчиков, устройство приводит в действие преднатяжители ремней безопасности, одновременно отодвигая сидения и поворачивая подголовники и подлокотники на необходимый угол. Закрывается люк на крыше, разблокируются защитные панели в дверях, снимаются предохранители подушек безопасности, рулевая колонка сдвигается на оптимальное расстояние от водителя. Если опасность миновала, все автоматически возвращается в исходное положение – система снова готова обеспечивать безопасность пассажиров.
  2. Одной из возможных причин аварии является усталость водителя в долгом пути и системы, позволяющие снизить нагрузку на него, относятся к устройствам косвенной безопасности. Характерным примером является активный круиз-контроль, который автоматически поддерживает заданную скорость движения, независимо от рельефа дороги. Водителю остается лишь расслабиться и следить за препятствиями, да поворачивать руль на поворотах – их прохождение также находится под контролем системы. Дополнительным плюсом является снижение расхода топлива и уменьшение износа деталей, так как все узлы автомобиля работают в равномерном режиме.
  3. При движении с большой скоростью или на дороге с интенсивным движением и чрезмерным количеством разных объектов человеческий мозг не успевает отследить и обработать весь колоссальный объем информации. На помощь приходят разнообразные датчики – от ультразвуковых и инфракрасных датчиков расстояния до интеллектуальных систем распознавания дорожных знаков и маркировки соседних автомобилей. Их сигналы обрабатываются бортовым компьютером, который выдает соответствующее световое или звуковое предупреждение. Это помогает не нарушать правила и держаться подальше от опасных объектов, таких как цистерны с горючим, крупногабаритные грузовики и т.д.
  4. Развитие беспроводных систем связи сделало возможным автоматическую подачу сигнала бедствия, без участия людей. Например, если датчики зафиксировали удар и факт раскрытия подушек безопасности, специальный модуль спустя несколько секунд посылает вызов на телефон службы спасения. Человек-оператор получает информацию о координатах и ориентировочном характере ДТП и пытается дозвониться до владельца автомобиля. В случае неудачи принимается решение об отправлении спасателей и полицейского наряда на место происшествия. Наиболее совершенные и дорогостоящие комплексы безопасности для автомобилей комплектуются аналогом самолетного «черного ящика», который записывает максимум данных о происходящем с машиной, гораздо больше, чем обычный видеорегистратор.

См. также другие материалы о системах безопасности:

На страже жизни
Помощь отовсюду
Простое и гениальное

0
Ваша оценка: Нет
Случайная статья
Pariss

Коллектив французских ученых вновь предложил любителям динамичной езды забыть о стандартных автомобильных двигателях и сделать выбор в пользу электромобилей. Показанный в Женеве родстер Pariss может привести в пользу данной концепции ряд весьма весомых аргументов. На создание модели Pariss у разработчиков ушло около четырех лет. За это время в работе успели по...

НАРОДНЫЕ АВТОМОБИЛИ
Nissan

Член «большой тройки» японских автопроизводителей, компания Nissan, выпускает почти три десятка моделей легковых автомобилей – от компактов до роскошных внедорожников класса люкс. Модельный ряд Nissan включает в себя как «народные» автомо...

 хэтчбек Renault Clio.jpg

Общеизвестно, что хетчбеки пользуются большим спросом у автолюбителей. Учитывая это обстоятельство, производители стремятся достичь внушительных объемов выпуска востребованных на рынке машин.

Альянс Renault/Nissan в целях увеличения коли...

 Citroen C4.jpg

Моторная линейка седана включает три двигателя V 1,6 мощностью 115, 120 и 150 л.с. Представители Ситроен утверждают, что в настройки двигателя внесены изменения, коробка переключения передач перенастроена...

Кроссовер Honda Grosstour

В настоящее время в России продается полноприводный кроссовер Honda Crosstour, укомплектованный бензиновым шестицилиндровым двигателем объемом 3,5 литра. Мощность двигателя составляет 275 л.с. На этом кроссовере установлена пятиступенчатая коробк...