Strukturen og driftsprinsippet til det passive sikkerhetssystemet SRS

En bil er ikke bare et vanlig transportmiddel, men også en kilde til fare. Det stadig økende antall kjøretøyer på veiene i Russland og verden, den økende bevegelseshastigheten fører uunngåelig til en økning i antall ulykker. Derfor er designernes oppgave å utvikle ikke bare en komfortabel, men også en trygg bil. Det passive sikkerhetssystemet hjelper til med å løse dette problemet.

Hva inkluderer det passive sikkerhetssystemet?

Kjøretøyets passive sikkerhetssystem inkluderer alle enheter og mekanismer som er designet for å beskytte sjåføren og passasjerene mot alvorlige skader på et ulykkestidspunkt.

Hovedkomponentene i systemet er:

• setebelter med strammere og begrensere;
• kollisjonsputer;
• trygg kroppsstruktur;
• barnesikring;
• nødbryter for frakobling av batteri;
• aktive hodestøtter;
• nødanropssystem;
• andre mindre vanlige enheter (f.eks. ROPS på en konvertibel).

I moderne biler er alle SRS-elementer sammenkoblet og har vanlige elektroniske kontroller for å sikre effektiviteten til de fleste komponentene.

Imidlertid forblir hovedelementene for beskyttelse på tidspunktet for en ulykke i bilen belter og kollisjonsputer. De er en del av SRS (Supplemental Restraint System), som også inkluderer mange flere mekanismer og enheter.

Utvikling av passive sikkerhetsinnretninger

Den aller første enheten som ble opprettet for å sikre passiv sikkerhet for en person i en bil, var sikkerhetsbeltet, først patentert i 1903. Massemontering av belter i biler begynte imidlertid bare i andre halvdel av det tjuende århundre - i 1957. På den tiden ble enhetene installert på forsetene og fikset fører og passasjer i bekkenområdet (topunkts).

Trepunktsbeltet ble patentert i 1958. Etter et år til begynte enheten å bli installert på produksjonsbiler.

I 1980 ble belteutformingen betydelig forbedret med installasjonen av en strammer som gir den mest tette beltepassingen på tidspunktet for en kollisjon.

Kollisjonsputer dukket opp i biler mye senere. Til tross for at det første patentet på en slik enhet ble utstedt i 1953, begynte produksjonsbiler å bli utstyrt med puter først i 1980 i USA. Først ble kollisjonsputer bare installert for føreren, og senere - for passasjeren foran. I 1994 ble sidekollisjonsputer introdusert i kjøretøy for første gang.

I dag gir sikkerhetsbelter og kollisjonsputer den viktigste beskyttelsen for mennesker i bilen. Det skal imidlertid huskes at de bare er effektive når sikkerhetsbeltet er festet. Ellers kan de utplasserte kollisjonsputene forårsake ekstra skade.

Typer av slag

Ifølge statistikk, er mer enn halvparten (51,1%) av alvorlige ulykker med ofre ledsaget av en frontkollisjon foran på kjøretøyet. På andreplass når det gjelder hyppighet, er sideeffekter (32%). Til slutt oppstår et lite antall ulykker som følge av støt på baksiden av kjøretøyet (14,1%) eller velter (2,8%).

Avhengig av slagretningen, bestemmer SRS-systemet hvilke enheter som skal aktiveres.

• Ved frontkollisjon er sikkerhetsbeltestrekkere utplassert, så vel som kollisjonsputer for fører og passasjer (hvis kollisjonen ikke er alvorlig, kan ikke SRS-systemet aktivere kollisjonsputen).
• Ved front-diagonal støt kan bare beltestrammere kobles inn. Hvis støtet er mer alvorlig, må front- og / eller kollisjonsputene på hodet og sidene utplasseres.
• Ved sidekollisjon kan hodekollisjonsputene, sidekollisjonsputene og beltestrammere på siden av støtet brukes.
• Hvis støtet er på baksiden av kjøretøyet, kan sikkerhetsbelteforspenningen og batteribryteren utløses.

Logikken med å utløse de passive sikkerhetselementene til en bil avhenger av de spesifikke omstendighetene til ulykken (kraft og slagretning, hastighet i øyeblikket av kollisjon, etc.), samt på bilens merke og modell.

Kollisjonstidsdiagram

Kollisjonen av biler skjer på et øyeblikk. For eksempel stopper en bil som kjører med en hastighet på 56 km / t og kolliderer med en stasjonær hindring innen 150 millisekunder. Til sammenligning kan en person i løpet av samme tid få tid til å blunke øynene. Det er ikke overraskende at verken sjåføren eller passasjerene vil ha tid til å iverksette tiltak for å sikre sin egen sikkerhet i øyeblikket. SRS må gjøre dette for dem. Den aktiverer beltestrammeren og kollisjonsputesystemet.

Ved sidekollisjon åpner sidekollisjonsputene enda raskere - på ikke mer enn 15 ms. Området mellom den deformerte overflaten og menneskekroppen er veldig lite, så føreren eller passasjerens innvirkning på karosseriet vil skje på kortere tid.

For å beskytte en person mot gjentatt støt (for eksempel når en bil ruller over eller kjører i en grøft), forblir sidekollisjonsputene oppblåst i lengre tid.

Slagsensorer

Ytelsen til hele systemet sikres av støtsensorer. Disse enhetene oppdager at det har skjedd en kollisjon og sender et signal til kontrollenheten, som igjen aktiverer kollisjonsputene.

Opprinnelig var det bare frontkollisjonssensorer som ble installert i biler. Da kjøretøy begynte å bli utstyrt med ekstra puter, ble antall sensorer imidlertid også økt.

Sensorens hovedoppgave er å bestemme retningen og kraften til støtet. Takket være disse enhetene aktiveres bare de nødvendige kollisjonsputene i tilfelle en ulykke, og ikke alt som er i bilen.

Elektromekaniske sensorer er tradisjonelle. Designet er enkelt, men pålitelig. Hovedelementene er en kule og en metallfjær. På grunn av tregheten som oppstår fra støtet, retter ballen fjæren og lukker kontaktene, hvorpå støtsensoren sender en puls til kontrollenheten.

Den økte stivheten på fjæren tillater ikke at mekanismen utløses under plutselig bremsing eller en liten innvirkning på en hindring. Hvis bilen beveger seg med lav hastighet (opptil 20 km / t), er heller ikke treghetskraften til å virke på våren.

I stedet for elektromekaniske sensorer er mange moderne biler utstyrt med elektroniske enheter - akselerasjonssensorer.

I en forenklet fremstilling er akselerasjonssensoren ordnet som en kondensator. Noen av platene er stivt festede, mens andre er bevegelige og fungerer som en seismisk masse. Ved kollisjon beveger denne massen seg og endrer kondensatorens kapasitans. Denne informasjonen dekodes av databehandlingssystemet, og sender de mottatte dataene til kollisjonsputekontrollenheten.

Akselerasjonssensorer kan deles inn i to hovedtyper: kapasitiv og piezoelektrisk. Hver av dem består av et sensorelement og et elektronisk databehandlingssystem plassert i ett hus.

Grunnlaget for bilens passive sikkerhetssystem består av enheter som vellykket har demonstrert deres effektivitet i mange år. Takket være det konstante arbeidet med ingeniører og designere, forbedrer sikkerhetssystemene, er bilister og passasjerer i stand til å unngå alvorlige skader på et ulykkestidspunkt.