ЛЕКЦИЯ 13. Тема 7. Виды безопасности автомобиля и нормативные документы по конструктивной безопасности

Кузов автомобиля. Активная и пассивная безопасность

Кузов автомобиля. Активная и пассивная безопасность

Кузов является сложной и дорогостоящей частью автомобиля. Он несет на себе механизмы и обеспечивает обтекаемость, безопасность, комфортабельность и внешний вид автомобиля. От кузова авто во многом зависят срок службы машины.

Металлическая часть кузова состоит из днища и крыши, крыльев и панелей, дверей, крышек капота и багажника, а также множества более мелких элементов. В специальные проемы устанавливаются стекла автомобиля. Говорить о всевозможных деталях из пластмассы и других искусственных материалов, вообще не имеет смысла, а об их количестве можно только догадываться.

Кузов является несущей системой автомобиля и изготавливается из различных материалов. Двигатель, трансмиссия и подвеска крепятся к основанию кузова. Салон кузова имеет естественную и приточную вентиляцию. Естественная вентиляция обеспечивает поступление свежего воздуха через опускаемые стекла дверей, а приточная вентиляция – через специальные отверстия в кузове и систему отопления салона.

Активная и пассивная безопасность кузова

Активная безопасность кузова (свойство предотвращать ДТП) обеспечивается: хорошей обзорностью при любых погодных условиях, защитой глаз водителя от ослепления солнечными лучами и светом фар, хорошей видимостью контрольных приборов, удобной посадкой, хорошей термоизоляции кузова, созданием соответствующего микроклимата внутри салона.

Это существенно снижает утомляемость водителя и обеспечивает для него безопасность.

Пассивная безопасность кузова (свойство уменьшать тяжесть ДТП) обеспечивается: высокой прочностью пассажирского салона, практически исключающей его деформацию при авариях, ремнями безопасности, регулируемыми подголовниками передних сидений, предотвращающих травмирование шеи человека от удара при наезде на автомобиль сзади, травмобезопасным рулевым колесом, безопасными стеклами и зеркалами, панелью приборов с утопленными приборами, широкими дверями, создающими возможность выхода из потерпевшего аварию авто, надежными замками дверей, выдерживающими большие нагрузки и исключающими их открытие при ударе о препятствие, огнестойкими материалами, безопасной внешней формой кузова без выступающих элементов, что уменьшает травмирование пешеходов.

Какая толщина кузова автомобиля?

От толщины металла кузова зависит стойкость к небольшим ударам. Так, например, при парковке автомобилей слишком близко друг к другу, тот кто не аккуратно открывает двери, создает на поверхности кузова другой машины вмятины.

Раньше, на автомобилях изготовленных в советский период, толщина была внушительной, например, толщина днища у ‘Газ-21’ составляла целых 2 мм. На современных машинах, стандартная толщина кузова составляет от 0,6 до 0,8 мм, а толщина днища 0,9 мм.

ЛЕКЦИЯ 13. Тема 7. Виды безопасности автомобиля и нормативные документы по конструктивной безопасности

Согласно статистике, в более 80% всех дорожно-транспортных происшествий участвуют автомобили. Более одного миллиона людей каждый год погибают и около 500 тысяч получают телесные повреждения. Стремясь обратить взор на эту проблему, каждое 3-е воскресенье ноября было объявлено ООН «Всемирным днём памяти жертв дорожных аварий». Современные системы безопасности автомобиля нацелены на уменьшение существующей печальной статистики по этому вопросу. Конструктора новых авто всегда пристально следуют нормам производства и безопасности авто. Для этого они моделируют всевозможные опасные ситуации на краш-тестах. Поэтому перед выпуском в свет авто проходит тщательную проверку и годность для безопасного использования на дороге.

Автомобильные аварии становятся причиной гибели многих людей

Но полностью устранить этот вид происшествий невозможно при таком уровне развития техники и общества. Поэтому основной упор делается на предупреждение аварийной ситуации и ликвидацию последствий после неё.

Тесты по безопасности авто

Главной организацией по оценке безопасности автомобилей является «Европейская ассоциация испытания новых автомобилей». Существует она с 1995 года. Каждой новой марке машины, прошедшей через ряд тестов, выставляется оценка по пятизвездной шкале – чем звезд больше, тем лучше.

Каждая новая марка автомобиля должна пройти ряд испытаний

Например, благодаря тестам они доказали, что использование высоких подушек безопасности уменьшают риск получения травмы головы в 5-6 раз.

Системы активной безопасности

Самыми популярными системами активной безопасности, значительно повышающими эффективность тормозной системы, являются:

1) Антиблокировочная система тормозов. Она устраняет блокировку колёс во время торможения. Задача системы: предотвратить скольжение авто в случае потери водителем управления во время аварийного торможения. АБС уменьшает тормозной путь, что позволит избежать наезда на пешехода или угодить в кювет. Плюсом антиблокировочной системы тормозов является антипробуксовочная система и электронный контроль устойчивости;

Антиблокировочная система тормозов (составляющие)

2) Антипробуксовочная система. Система предназначена для улучшения управления автомобилем в сложных погодных условиях и условиях плохого сцепления, используя механизм воздействия на ведущие колёса;

3) Система курсовой устойчивости. Предотвращает неприятные заносы автомобиля благодаря использованию электронного компьютера, который и управляет моментом силы колеса или колёс одновременно. Система под руководством компьютера берёт управление на себя, когда близка вероятность потери управления человеком – поэтому и является очень эффективной системой безопасности авто;

Система курсовой устойчивости

4) Система, распределяющая тормозные усилия. Дополняет антиблокировочную систему тормозов. Основное отличие состоит в том, что СРТ помогает управлять тормозной системой на протяжении всего движения автомобиля, а не только во время аварийной ситуации. Она отвечает за равномерность распределения тормозных усилий по всем колёсам, дабы сохранить установленную водителем траекторию движения;

5) Механизм электронной блокировки дифференциала. Суть работы её такова: во время заноса или скольжения, часто возникает ситуация, что одно из колёс зависает в воздухе, продолжая крутиться, а опорное колесо – перестаёт. Водитель теряет контроль над управлением автомобиля, что создаёт риск аварии на дороге. В свою очередь, блокировка дифференциала позволяет передать крутящийся момент полуосям или карданам, нормализуя движение авто.

6) Механизм автоматического экстренного торможения. Помогает в тех случаях, когда водитель не успевает полностью нажать на педаль тормоза, т. е. система сама автоматически оказывает тормозное давление.

7) Система предупреждения о приближении пешеходов. При опасном приближении пешехода к автомобилю система подаст звуковой сигнал, который позволит избежать происшествия на дороге и сохранить ему жизнь.

Также существуют системы безопасности (ассистенты), которые вступают в работу до наступления аварии, как только почувствуют потенциальную угрозу жизни водителя, при этом они перехватывают на себя ответственность за рулевое управление и тормозную систему. Рывок для развития этих механизмов дал прорыв в изучении электронных систем: выпускаются новые виды устройств, увеличивается полезность блоков управления.

К этим системам относят:

• Различные радарные, акустические и ультразвуковые системы, которые предупреждают водителя о неблагоприятном расстоянии с другими авто, стенами, препятствиями;
• Система, позволяющая автоматически увеличивать или уменьшать скорость при приближении к другим автомобилям – адаптивный круиз-контроль;

Система ночного виденья

Воспроизведение

Недостаточная надежность CAN шины в сочетании с высококлассными хакерскими атаками поставили автопроизводителей в положение, в котором они должны «догонять прогресс». С растущей базой кода растет и уязвимость подключенных автомобилей. Это создает больше возможностей для удачных программных атак. Проще говоря – взломать современный подключенный автомобиль теперь можно значительно большим количеством способов:

Индустрия должна быстро найти способ криптографической защиты существующих шин с низкой пропускной способностью, таких как CAN, через которые соединяются блоки управления. Шины с более высокой пропускной способностью, такие как Ethernet, поступают на автомобильные платформы, чтобы удовлетворить потребность в более быстром и большем объеме передачи информации. Эти системы имеют более высокий уровень надежности, но они не избавят производителей от необходимости модернизации существующей шины CAN. Данный процесс несет в себе существенные проблемы, связанные с ресурсами, стоимостью, реализацией и управлением (особенно ключами безопасности).

Элементы пассивной безопасности

Когда водитель уже не в силах самостоятельно предотвратить аварийную ситуацию, в работу вступают элементы системы пассивной безопасности автомобиля.

Система включают в себя следующие компоненты:

Идея создать механизм привязки водителя к сиденью проявилась в 1907 году, а уже в 1959 году были выпущены первые автомобильные ремни. По сей день они остаются самым дешёвым и эффективным элементом, обеспечивающим безопасность. С развитием технологии производства и техники в целом, стали появляться ремни с автоматической системой натяжения, которые отлично проявляют себя в паре с подушками безопасности в случае аварийной ситуации: они срабатывают сразу же и прижимают человека к креслу.

В зависимости от типа, модели и комплекции автомобиля ремни безопасности сохраняют жизнь в 50-55% случаев.

• Подушки безопасности.

Подушка представляет собой ничем не примечательный мешок из синтетического материала, основной задачей которого является принятие нагрузки в результате столкновения о тело человека. Сейчас подушки практически не оставляют повреждений на теле человека, однако, раньше они приводили к гематомам на теле, а в крайнем случае могли вызвать глухоту. Очень часто это происходило с людьми невысокого роста и детьми.

При использовании подушки безопасности вы сохраните себе жизнь в трех случаях из десяти, а при комбинированном использовании подушки и ремня безопасности вероятность положительного исхода увеличивается до 80%.

Конструктора заявляют, что подголовники также защищают наше тело, в частности шею, от серьезных травм при контакте с корпусом автомобиля в случае аварийной ситуации. Однако, по словам основной массы людей, эффективность подголовников преувеличена, и защита достигается только при определённых условиях.

Также на пассивную безопасность оказывают влияние размеры кузова, чем больше – тем безопаснее, и окраска.

photo_popup

Ученые из Миссурийского университета науки и технологий (г. Ролл, штат Миссури) разработали высокопрочную сталь третьего поколения, обладающую одновременно пластичностью. Она легче традиционных сплавов, применяемых в автомобилестроении, что позволит снизить общий вес транспортных средств, а значит уменьшить расход топлива и в конечном итоге снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. При этом ударопрочностные характеристики инновационной стали, столь важные для автопроизводителей, соответствуют всем требованиям безопасности. В настоящее время большинство современных легковых и грузовых машин изготавливают из так называемой стали первого поколения. К сожалению, сталь второго поколения, несмотря на то, что она по всем статьям превосходит свою предшественницу, так и не получила широкого распространения. Ее производство оказалось очень сложным и дорогостоящим процессом. Новинка лишена всех этих недостатков. Сейчас ученые совместно со специалистами крупнейших металлургических предприятий США ведут отработку технологий изготовления инновационного сплава в промышленных масштабах.

Какими бывают системы безопасности в автомобилях, и какие машины самые защищенные

Дорога — источник повышенной опасности, требующая к себе особого внимания. Автопроизводители ежегодно улучшают свои автомобили, регулярно модернизируя конструкции и внедряя все новые технологии безопасности.

В данной статье мы расскажем от чего зависит безопасность машины, кто и как ее проверяет, рассмотрим функционал наиболее популярных систем, а также назовем несколько самых безопасных популярных у нас машин.

Посмотреть все машины с высокими показателями безопасности можно у нас на сайте — в разделе безопасные автомобили.

Какими бывают системы активной безопасности?

• Антиблокировочная.
  Дозирует торможение, разбивая его на несколько фрагментов, предотвращая полную блокировку колес и срыв автомобиля в юз. Позволяет достигнуть максимальной эффективности и безопасности торможения.
• Антипробуксовочная.
  Предотвращает проскальзывание ведущих колес при недостаточном сцеплении с дорогой
• Распределения тормозных усилий.
  Как правило, использует конструктивные элементы антиблокировочной системы. Позволяет распределять тормозные усилия между осями и/или колесами, помогая сохранить траекторию движения, снизить вероятность заноса при торможении на неоднородном дорожном покрытии и в поворотах.
• Помощи при экстренном торможении.
  Распознает экстренное торможение, как правило, по усилию и скорости нажатия на педаль тормоза. При необходимости, мгновенно увеличивает до максимума давление в тормозной системе, обеспечивая торможению максимальную эффективность.
• Электронной блокировки дифференциала.
  Активируется при пробуксовке одного из колес ведущей оси, подтормаживает его, обеспечивая увеличение на нем крутящего момента. Базируется на ABS.
• Динамической стабилизации.
  Включает в себя ранее перечисленные системы. Функция системы курсовой устойчивости: стабилизация движения при риске или потере управляемости.

Активная безопасность и предотвращение ДТП

Надёжное транспортное средство позволяет водителю сохранить свою жизнь и здоровье, а вместе с тем – жизнь и здоровье пассажиров на современных, битком забитых трассах. Безопасность автомобиля принято делить на пассивную и активную. Активная означает те конструкторские решения или системы, которые уменьшают вероятность дорожно-транспортного происшествия.

Активная безопасность зависит от конструкции машины, большое значение имеет эргономичность сидений и салона в целом, системы, предотвращающие обмерзанием стёкол, козырьки. Системы, сигнализирующие о поломках, предотвращающие блокировку тормозов или следящие за превышением скорости так же относят к активной безопасности.

Заметность автомобиля на дороге, которая определяется его цветом, тоже может сыграть свою роль в предотвращении аварии. Так, яркие жёлтые, красные и оранжевые автомобильные кузова считаются более безопасными, а при отсутствии снега к их числу добавляется и белый цвет.

Ночью за активную безопасность отвечают различные отражающие свет поверхности, которые машину заметной в свете фар. Например, поверхности номерных знаков, покрытые специальной краской.

Кликните по картинке для увеличения

Зачем нужны вспомогательные системы?

Современные автомобили оснащаются и массой вспомогательных систем, предназначенных для облегчения управления в потенциально сложных или опасных ситуациях. Самыми распространенными системами подобного типа являются:

• Парковочный ассистент.
  Помогает в парковке, подавая звуковые сигналы при угрозе столкновения. Система может быть оснащена камерой заднего вида или же камерами кругового обзора, выводящими изображение на дисплей в салоне.
• Адаптивный круиз-контроль.
  В отличие от стандартного круиз-контроля, система при помощи датчиков принимает информацию о скорости впереди идущего ТС и расстоянии до него, что позволяет авто без участия водителя изменять режим движения в зависимости от ранее указанных переменных.
• Система помощи движения по полосе.
  Следит за дорожной разметкой и предупреждает водителя, если он выполняет опасный маневр.
• Также применяются системы распознавания дорожных знаков, контроля состояния водителя, мониторинга «мертвых» зон, помощи при спуске с горы и помощи при трогании на подъеме
  .

Что такое системы безопасности превентивного действия?

На многих современных автомобилях некоторые из перечисленных активных и ассистирующих систем при помощи специального программного обеспечения объединяются в масштабные технические системы так называемой интеллектуальной превентивной безопасности.

Их задача заключается в предупреждении столкновения, предварительной подготовке тормозной системы к торможению, подготовке к активации некоторых систем пассивной безопасности, а также в автоматическом изменении скорости движения вплоть до полной остановки. К таким электронным помощникам относятся Collision Warning with Brake Support от Ford, Collision Warning with Auto Brake и City Safety от Volvo, Front Assist от Volkswagen и т.д.

Системы пассивной безопасности

Если авария всё же случилась, водитель и пассажиры оказываются под защитой средств и систем пассивной безопасности. Большая часть специальных устройств и систем пассивной безопасности находится в передней части салона, поскольку при авариях страдает в первую очередь ветровое стекло, рулевая колонка, передние двери автомобиля и приборная панель.

В настоящее время во многих государствах, в том числе, в России, их наличие и использование обязательно.

Созданные изначально как альтернатива ремню и средство, позволяющее избежать травм грудной клетки водителя (травмы о рулевое колесо – одни из самых распространённых при авариях), в современных авто подушки могут быть установлены не только впереди водителя и пассажира, но и вмонтированы в двери для того, чтобы уберечь от бокового удара. Недостатком этих систем являет чрезвычайно громкий звук при наполнении их газом. Шум настолько силён, что превышает болевой порог и может даже повредить барабанную перепонку. Так же подушки не спасут при опрокидывании машины. По этим причинам проводят эксперименты по внедрению сеток безопасности, которые в дальнейшем заменят подушки.

У водителя при лобовом ударе есть возможность травмировать ноги, потому в современных автомобилях педальные узлы тоже должны быть травмобезопасными. При столкновении в таком узле происходит отделение педалей, что позволяет уберечь ноги от травм.

Кликните по картинке для увеличения

Что включает в себя перечень устройств и механизмов пассивной безопасности?

Итак, мы рассмотрели системы, которые прямо или косвенно предупреждают столкновение, а далее расскажем об устройствах, механизмах и конструктивных особенностях, отвечающих за пассивную безопасность в авто. То есть об элементах, обеспечивающих защиту от получения травм непосредственно при столкновении.

• Подушки безопасности (грудные, фронтальные, коленные, центральные, пешеходные);
• Шторки безопасности (головные подушки);
• Ремни безопасности;
• Детские сиденья или крепления для них, специальные ремни;
• Подголовники (обычные или активные);
• Безопасные стекла;
• Травмобезопасный педальный узел.

Весомым критерием пассивной безопасности также является особая конструкция кузова, предполагающая поглощение энергии столкновения путем смятия передней части или кормы автомобиля. В случае фронтального удара двигатель и другие агрегаты, узлы и механизмы, расположенные в подкапотном пространстве, уводятся под днище машины. Это позволяет снизить риск получения водителем и передним пассажиром травм высокой степени тяжести. Несмотря на сравнительно легко деформирующиеся переднюю и заднюю части, каркас салона (стойки, каркас крыши, пороги) имеет высокую прочность и жесткость. Это также положительно влияет на надежность защиты людей, находящихся в автомобиле.

Важно понимать, что при всей технологичности главная «система безопасности» автомобиля — это внимательный, собранный и ответственный водитель, а все остальное лишь помощники и страховка.

Общие требования

Средства пассивной безопасности должны соответствовать условиям:

• не иметь острых углов и краев, способных привести к дополнительным травмам;
• быть изготовлены по ГОСТам в части размеров, особенностей конструкции;
• исключать возможность неверного использования;
• сохранять свои качества во время всего периода эксплуатации;
• срабатывать определенным образом только в ходе аварии, а не во время обычного движения.

Требования к пассивной безопасности автомобиля формируются на основе испытаний (краш-тестов). В России они содержатся в ГОСТах 18837-73 (ремни безопасности), 21936-76 (кузов), 24309-80 (подголовники) и многих других. Для всех выпускаемых транспортных средств обязательно соответствие Правилам ЕЭК ООН. Люди, находящиеся в авто, должны остаться в живых при:

• наезде на стоящее на месте препятствие со скоростью 14 м/с;
• столкновении со скоростью 19 м/с;
• ударе сзади предметом массой менее 1250 кг со скоростью 22,2 м/с;
• боковом столкновении под прямым углом со скоростью 9 м/с;
• двукратном или трехкратном переворачивании при начальной скорости 14 м/с.

Ещё на AutoLex.Net:

Важные нюансы, как работает лямбда-зонд

Что такое краш-тесты и кто их проводит?

Краш-тест — это мероприятие, при котором умышленно воспроизводится ДТП в условиях специально оборудованных полигонов. Сегодня подобные испытания проводит множество организаций: от самих автопроизводителей до независимых институтов безопасности дорожного движения. Разумеется, у каждого из них своя система.

Стоит отметить, что перечисленные организации предъявляют суровые требования к безопасности автомобилей, что позволяет не сомневаться в беспристрастности проводимых испытаний.

Рейтинг безопасных автомобилей от FAVORIT MOTORS

Volkswagen Passat (по версии IIHS в 2016). Современный городской седан, завоевавший 5* по уровню безопасности, в дополнение к которому прилагаются солидный внешний вид и выдающиеся ходовые качества.

Volkswagen Tiguan (по версии Euro NCAP в 2016). Кроссовер, который может похвастать не только высоким уровнем безопасности, но и образцовым салоном — эталоном современной автомобильной эргономики. Новое поколение оставило при себе все эти качества.

Volvo XC90 (по версиям IIHS и Euro NCAP в 2016). Внедорожник, тестировавшийся два года подряд и с такой же периодичностью получавший высшую отметку безопасности. Комфортный, эффектный, обученный специальным манерам — настоящий аристократ.

Ford Mondeo (по версии Euro NCAP в 2014). Автомобиль, выросший из «среднего» класса в полноценный представительский. Солидный и одновременно агрессивный дизайн, экономичность и прекрасные динамические качества, надежность и качество, сравнительно невысокая стоимость и 5 звезд безопасности.

KIA Optima (по версии Euro NCAP в 2015). Безопасный бизнес-класс по доступной цене.

Кузов автомобиля. Активная и пассивная безопасность

Кузов является сложной и дорогостоящей частью автомобиля. Он несет на себе механизмы и обеспечивает обтекаемость, безопасность, комфортабельность и внешний вид автомобиля. От кузова авто во многом зависят срок службы машины.

Металлическая часть кузова состоит из днища и крыши, крыльев и панелей, дверей, крышек капота и багажника, а также множества более мелких элементов. В специальные проемы устанавливаются стекла автомобиля

. Говорить о всевозможных деталях из пластмассы и других искусственных материалов, вообще не имеет смысла, а об их количестве можно только догадываться.

Кузов является несущей системой автомобиля и изготавливается из различных материалов.

Двигатель, трансмиссия и подвеска крепятся к основанию кузова. Салон кузова имеет естественную и приточную вентиляцию. Естественная вентиляция обеспечивает поступление свежего воздуха через опускаемые стекла дверей, а приточная вентиляция – через специальные отверстия в кузове и систему отопления салона.

Активная и пассивная безопасность кузова

Активная безопасность кузова (свойство предотвращать ДТП) обеспечивается: хорошей обзорностью при любых погодных условиях, защитой глаз водителя от ослепления солнечными лучами и светом фар, хорошей видимостью контрольных приборов, удобной посадкой, хорошей термоизоляции кузова, созданием соответствующего микроклимата внутри салона.
Это существенно снижает утомляемость водителя и обеспечивает для него безопасность.

Пассивная безопасность кузова (свойство уменьшать тяжесть ДТП) обеспечивается: высокой прочностью пассажирского салона, практически исключающей его деформацию при авариях, ремнями безопасности, регулируемыми подголовниками передних сидений, предотвращающих травмирование шеи человека от удара при наезде на автомобиль сзади, травмобезопасным рулевым колесом, безопасными стеклами и зеркалами, панелью приборов с утопленными приборами, широкими дверями, создающими возможность выхода из потерпевшего аварию авто, надежными замками дверей, выдерживающими большие нагрузки и исключающими их открытие при ударе о препятствие, огнестойкими материалами, безопасной внешней формой кузова без выступающих элементов, что уменьшает травмирование пешеходов.

Какая толщина кузова автомобиля?

От толщины металла кузова зависит стойкость к небольшим ударам. Так, например, при парковке автомобилей слишком близко друг к другу, тот кто не аккуратно открывает двери, создает на поверхности кузова другой машины вмятины.
Раньше, на автомобилях изготовленных в советский период, толщина была внушительной, например, толщина днища у ‘Газ-21’ составляла целых 2 мм. На современных машинах, стандартная толщина кузова составляет от 0,6 до 0,8 мм, а толщина днища 0,9 мм.

Источник https://real-avto.com/blog/ustroystvo-avtomobilya/kuzov-avtomobilya-aktivnaya-i-passivnaya-bezopasnost/

Источник https://avtosotka.ru/motor/aktivnaya-i-passivnaya-bezopasnost-avtomobilya.html

Источник https://gt-models.ru/pro-avtomobil/passivnaya-i-aktivnaya-bezopasnost-avtomobilya.html