УДК 62-523.8
АНАЛИЗ
ТЕНДЕНЦИЙ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В МИРОВОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ
ИНДУСТРИИ
TRENDS
OF RESTRAINT SYSTEMS IN THE GLOBAL AUTOMOTIVE INDUSTRY
Разговоров К.И. (АНО «Экспертно - правовой центр»
г.Москва, РФ)
Razgovorov K.I. (ANO
"Expert - Legal Center", Moscow, Russia)
Рассмотрены основные тенденции развития
пассивных систем безопасности современных легковых автомобилей с детальным
изучением вида, устройства, принципа действия и условий срабатывания подушек
безопасностей.
The main trends in the development of passive safety systems of modern
cars with a detailed study species, device, operating principle and the
conditions triggering airbags.
Ключевые слова: пассивная безопасность, подушки безопасности, тенденция
развития
Key words:
passive safety, air bags, trend of development
Активная
безопасность автомобиля – это совокупность его конструктивных и эксплуатационных
свойств, направленных на предотвращение и снижение вероятности аварийной
ситуации на дороге.
Основным
предназначением систем активной безопасности автомобиля является предотвращение
аварийной ситуации. При возникновении такой ситуации система самостоятельно
(без участия водителя) оценивает вероятную опасность и при необходимости предотвращает
ее путем активного вмешательства в процесс управления автомобилем.
Применение
систем активной безопасности позволяет в различных критических ситуациях
сохранять контроль над автомобилем или, другими словами, сохранить курсовую
устойчивость и управляемость автомобиля.
Под курсовой устойчивостью
понимается способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории,
противодействуя силам, вызывающим занос и опрокидывание. Управляемость
заключается в способности автомобиля двигаться в заданном водителем
направлении.
Кроме того, помимо
активной безопасности существует и пассивная безопасность автомобиля – это
совокупность конструктивных и эксплуатационных свойств автомобиля, направленных
на снижение тяжести аварии.
Она включает в себя следующие элементы: ремни
безопасности и подушки безопасности; подголовники сидений,
защищающие от серьезных травм шею пассажира при столкновении задней частью
автомобиля; энергопоглощающие элементы передней и задней
частей автомобиля, сминающиеся при ударе (бамперы); сминаемые или мягкие элементы
передней панели; складывающуюся рулевую колонку; травмобезопасный
педальный узел (при столкновении педали отделяются от мест крепления и
уменьшают риск повреждения ног водителя); безопасные стекла, которые при
разрушении рассыпаются на множество неострых осколков и триплекс; увод
двигателя и других агрегатов под днище автомобиля для предотвращения их
проникновения в салон при аварии и др.
Таким образом, система пассивной безопасности помогает
водителю и пассажирам выжить в случае аварии и избежать серьезных травм.
Подушки безопасности являются наиболее эффективными
средствами пассивной безопасности, функционируя в комплексе с
ремнями безопасности позволяют предотвратить появление серьезных травм
водителя и пассажиров при дорожно-транспортном происшествии (ДТП).
Виды подушек безопасности.
Современные
легковые автомобили имеют несколько подушек безопасности, которые располагаются
в разных местах салона автомобиля. В зависимости от места расположения различают
следующие виды подушек безопасности: фронтальные (передние), боковые, головные,
коленные, центральная подушка безопасности.
Впервые фронтальные подушки безопасности были
применены на автомобилях Mercedes-Benz в 1981 году.
Различают фронтальную подушку безопасности водителя и переднего пассажира. Для
фронтальной подушки безопасности переднего пассажира предусматривается, как
правило, возможность отключения. В ряде конструкций фронтальных подушек
используется двухступенчатое и даже многоступенчатое
срабатывание в зависимости от тяжести аварии (т.н. адаптивные подушки
безопасности). Фронтальная подушка безопасности водителя располагается в рулевом
колесе, переднего пассажира - в верхней правой части передней панели.
Рисунок 1 – Фронтальные подушки
безопасности
Боковые подушки безопасности призваны снизить риск травмирования таза, грудной клетки и брюшной полости при
аварии. Первым в применении боковых подушек безопасности является компания Volvo, которая в 1994 году начала предлагать их для установки
в качестве опции. Боковые подушки безопасности устанавливаются обычно в спинке
переднего сидения. Ряд автомобилей предлагают боковые подушки безопасности на
задних сидениях. Самые передовые боковые подушки безопасности имеют
двухкамерную конструкцию. Она включает более жесткую нижнюю часть для защиты
таза и мягкую верхнюю часть - для грудной клетки.
Рисунок
2 – Боковые подушки безопасности
Головные подушки безопасности (другое наименование - "шторки"
безопасности) служат, как следует из названия, для защиты головы при боковом
столкновении. Впервые "шторки" безопасности начала устанавливать
компания Toyota в 1998 году. Располагается в
зависимости от модели автомобиля в передней части крыши, между стойками и в
задней части крыши. Подушки защищают пассажиров переднего и заднего рядов сидений.
Рисунок
3 – Головные подушки безопасности
Коленная подушка безопасности защищает колени и голени
водителя от травм. Располагается под рулевым колесом. Впервые применена на автомобилях Kia в
1996 году. В ряде моделей устанавливается коленная подушка безопасности
переднего пассажира, которая устанавливается под "бардачком".
Рисунок
4 –Коленные подушки безопасности
Устройство подушек безопасности
Подушка безопасности представляет собой эластичную
оболочку, наполняемую газом, газогенератор и систему управления. Собственно подушка
изготавливается из нейлоновой ткани. Для смазки подушки безопасности используется
тальк или крахмал, которые можно наблюдать в воздухе салона при срабатывании
подушки.
Газогенератор служит для наполнения оболочки подушки
газом. В совокупности оболочка и газогенератор образуют модуль подушки безопасности.
Конструкции газогенераторов различают по форме (куполообразные и трубчатые),
по характеру работы (с одноступенчатым и двухступенчатым срабатыванием),
по способу газообразования (твердотопливные и гибридные).
Твердотопливный газогенератор состоит из корпуса,
пиропатрона и заряда твердого топлива. Заряд представляет собой смесь азида
натрия, нитрата калия и диоксида кремния. Воспламенение топлива происходит от
пиропатрона и сопровождается образованием газа азота. Гибридный газогенератор
состоит из корпуса, пиропатрона, заряда твердого топлива и газового заряда под
высоким давлением (сжатый азот или аргон). Наполнение подушки безопасности
происходит сжатым газом, который освобождается выталкивающим зарядом из
твердого топлива.
Система управления подушками
безопасности объединяет традиционные компоненты датчики удара, блок управления
и исполнительное устройство (пиропатрон газогенератора).
Принцип действия подушек безопасности.
Подушки
безопасности являются одноразовыми устройствами. Активация подушек безопасности
происходит при ударе. В зависимости от направления удара активируются только
определённые подушки безопасности. Если сила удара превышает заданный уровень,
датчики удара передают сигнал в блок управления. После обработки данных всех
датчиков блок управления определяет необходимость и время срабатывания подушек
безопасности и других компонентов системы пассивной безопасности.
В зависимости от типа и степени тяжести аварии могут срабатывать, например, только натяжители ремней безопасности
или натяжители ремней безопасности вместе с подушками безопасности. Блок управления подает электрический сигнал для включения газогенераторов соответствующих подушек безопасности. Время срабатывания подушки безопасности составляет порядка 40 мс. Газогенератор обеспечивает раскрытие и надувание газом подушки. После соприкосновения с человеком подушка разрывается и сдувается.