Безопасность автомобиля
Безопасность зависит от трех важных характеристик автомобиля: размер и вес, средства пассивной безопасности, которые помогают выжить в аварии и избежать травм, и средства активной безопасности, которые помогают избегать дорожных происшествий.
Однако при столкновении более тяжелые машины с относительно плохими оценками в краш-тестах могут показать лучшие результаты, чем легкие автомобили с отличными оценками. В компактных и малых автомобилях погибает в два раза больше людей, чем в больших. Об этом стоит всегда помнить.
Пассивная безопасность
Средства пассивной безопасности помогают водителю и пассажирам выжить в аварии и остаться без серьезных травм. Размер автомобиля – это тоже средство пассивной безопасности: больше = безопаснее. Но есть и другие важные моменты.
Ремни безопасности стали лучшим из когда-либо придуманных устройств защиты водителя и пассажиров. Здравая идея привязать человека к сиденью, чтобы спасти ему жизнь при аварии, появилась еще в 1907 году. Тогда водителя и пассажиров пристегивали только на уровне талии. На серийных автомобилях первой ремни поставила шведская компания Volvo в 1959 году. Ремни в большинстве машин трехточечные, инерционные, в некоторых спортивных автомобилях используются и четырехточечные и даже пятиточечные, чтобы лучше удержать водителя в седле. Ясно одно: чем плотнее тебя прижимает к креслу, тем безопаснее. Современные системы ремней безопасности имеют автоматические преднатяжители, которые при аварии выбирают провисания ремней, повышая защиту человека, и сохраняют место для раскрытия подушек безопасности. Важно знать, что хотя подушки безопасности и защищают от серьезных травм, ремни безопасности абсолютно необходимы для обеспечения полной безопасности водителя и пассажиров. Американская организация безопасности движения NHTSA на основании своих исследований сообщает, что использование ремней безопасности снижает риск смертельного исхода на 45-60% в зависимости от типа автомобиля.
Работа подушек безопасности
Без подушек безопасности в машине никак нельзя, этого теперь не знает только ленивый. Они нас и от удара спасут, и от разбитого стекла. Но первые подушки были как бронебойный снаряд – раскрывались под воздействием датчиков удара и выстреливали навстречу телу со скоростью 300 км/ч. Аттракцион на выживание, да и только, не говоря уже о том ужасе, который испытывал человек в момент хлопка. Теперь подушки встречаются даже в самых дешевых автомобильчиках и умеют раскрываться с разной скоростью в зависимости от силы столкновения. Устройство пережило много модификаций и вот уже 25 лет спасает человеческие жизни. Однако опасность остается до сих пор. Если забыл или поленился пристегнуться, то подушка легко может… убить. Во время аварии, даже при небольшой скорости, тело по инерции летит вперед, раскрывшаяся подушка его остановит, зато голову с огромной скоростью отфутболит назад. У хирургов это называется “хлыстовая травма”. В большинстве случаев это грозит переломом шейных позвонков. В лучшем -вечной дружбой с вертеброневрологами. Это такие врачи, которым иногда удается поставить ваши позвонки на место. Но шейные позвонки, как известно, лучше не трогать,они проходят под категорией неприкасаемых. Именно поэтому во многих машинах раздается противный писк, который не столько напоминает нам, что нужно пристегиваться, сколько сообщает, что подушка НЕ раскроется, если человек не пристегнут. Внимательно прислушайтесь к тому, что вам поет ваша машина. Подушки безопасности разработаны специально, чтобы работать вместе ремнями безопасности и ни в коем случае не исключают необходимость их использования. По сведениям американской организации NHTSA использование подушек безопасности снижает риск смертельного исхода при аварии на 30-35% в зависимости от типа автомобиля.
Во время столкновения ремни и подушки безопасности работают совместно. Комбинация их работы на 75% более эффективна в предотвращении серьезных травм головы и на 66% более эффективна в предотвращении травм грудной клетки. Боковые подушки безопасности тоже значительно улучшаю защиту водителя и пассажиров. Производители автомобилей используют также двухступенчатые подушки безопасности, которые раскрываются поэтапно одна за другой, чтобы избежать возможных травм, наносимых детям и невысоким взрослым от применения одноступенчатых, более дешевых подушек безопасности. В связи с этим, правильней сажать детей только на задние места в автомобилях любых типов.
Активные подголовники
Подголовники призваны предотвращать травмы от внезапного резкого движения головы и шеи при столкновении задней частью автомобиля. В действительности часто подголовники практически не защищают от травм. Эффективная защита при использовании подголовника может быть достигнута, если он находится точно на линии центра головы на уровне ее центра тяжести и не далее 7 см от задней ее части. Помните, что некоторые опции сидений изменяют размер и положение подголовника. Значительно повышают безопасность активные подголовники. Принцип их работы основан на простых физических законах, в соответствии с которыми голова откидывается назад несколько позднее корпуса. Активные подголовники используют давление корпуса на спинку сидения в момент удара, что вызывает смещение подголовника вверх и вперед, предотвращая вызывающее травму резкое откидывание головы назад. При ударе в заднюю часть автомобиля, новые подголовники срабатывают одновременно со спинкой сиденья, чтобы снизить риск травмы позвонков не только шейного, но и поясничного отделов. После удара, поясница сидящего в кресле непроизвольно движется вглубь спинки, при этом встроенные датчики дают «команду» подголовнику выдвинуться вперед-вверх, чтобы равномерно распределить нагрузку на позвоночник. Выдвигаясь при ударе, подголовник надежно фиксирует затылочную часть головы, предотвращая чрезмерный изгиб шейных позвонков. Стендовые испытания показали, что новая система эффективнее аналогичной уже существующей на 10-20%. При этом, однако, многое зависит от того, в каком положении находится человек в момент удара, его веса, а также того, пристегнут ли тот ремнем безопасности.
Силовой каркас безопасности
Структурная целостность (целостность каркаса автомобиля) это ещё один важный компонент пассивной безопасности автомобиля. Для каждого автомобиля он тестируется, перед тем как пойти в производство. Детали каркаса не должны изменять свою форму при столкновении, в то время как другие детали должны поглощать энергию удара. Сминаемые зоны спереди и сзади стали, пожалуй, тут самым серьезным достижением. Чем лучше будут сминаться капот и багажник, тем меньше достанется пассажирам. Главное, чтобы двигатель во время аварии уходил в пол. Инженеры разрабатывают все новые и новые комбинации материалов, чтобы погасить энергию удара. Результаты их деятельности можно очень наглядно увидеть на страшилках краш-тестов. Между капотом и багажником, как известно, находится салон. Так вот он и должен стать капсулой безопасности. И этот жесткий каркас ни в коем случае не должен смяться. Прочность жесткой капсулы дает возможность выжить даже в самом маленьком автомобиле. Если спереди и сзади каркас защищен капотом и багажником, то по бокам за нашу безопасность отвечают только металлические брусья в дверях. При самом страшном ударе, боковом, они не могут защитить, поэтому тут используют активные системы – боковые подушки безопасности и шторки, которые тоже блюдут наши интересы.
Также к элементам пассивной безопасности относятся:
-передний бампер, поглощающий часть кинетической энергии при столкновении;
-травмобезопасные детали внутреннего интерьера пассажирского салона.
Активная безопасность автомобиля
В арсенале активной безопасности автомобиля существует много противоаварийных систем. Среди них есть старые системы и новомодные изобретения. Перечислим только некоторые из них: антиблокировочная система тормозов (ABS), traction control, electronic stability control (ESC), система ночного видения и автоматический круиз-контроль – эти модные технологии, которые помогают водителю на дороге сегодня.
Антиблокировочная система тормозов (ABS) помогает остановиться быстрее и не потерять управление автомобилем, особенно на скользких поверхностях. В случае экстренной остановки ABS работает по-другому нежели обычные тормоза. С обычными тормозами внезапная остановка часто приводит к блокировке колес, что вызывает занос. Антиблокировочная система тормозов определяет, когда колесо заблокировано и отпускает его, управляя тормозами в 10 раз быстрее, чем это может сделать водитель.При срабатывании ABS раздается характерный звук и ощущается вибрация на педали тормоза. Для эффективного использования ABS следует изменить технику торможения. Не нужно отпускать и снова нажимать педаль тормоза,поскольку это отключает систему ABS. В случае экстренного торможения следует один раз нажать на педаль и аккуратно удерживать её до остановки автомобиля.
Traction Control (TCS) применяется для предотвращения пробуксовывания ведущих колёс, независимо от степени нажатия педали газа и дорожного покрытия. Принцип действия её основан на снижении выходной мощности двигателя при возрастании частоты вращения
ведущих колёс. О частоте вращения каждого колеса компьютер, управляющий этой системой, узнаёт от датчиков, установленных у каждого колеса и от датчика ускорения. Точно такие же датчики применяются в системах ABS и в системах контроля крутящего
момента, поэтому часто эти системы применяются одновременно. По сигналам датчиков, указывающих на то, что ведущие колёса начинают пробуксовывать, компьютер принимает решение о снижении мощности двигателя и оказывает на него действие, аналогичное
уменьшению степени нажатия на педаль газа, причем степень сброса газа тем сильнее, чем выше темпы нарастания пробуксовки.
Работа системы ESC
ESC (electronic stability control) — она же ESP. Задача ESC — сохранить стабильность и управляемость автомобиля в предельных режимах поворота. Отслеживая боковые ускорения автомобиля, вектор поворота, тормозное усилие и индивидуальную скорость вращения колес, система определяет ситуации, угрожающие заносом или опрокидыванием автомобиля, и самостоятельно сбрасывает газ и притормаживает соответствующие колеса. Рисунок наглядно иллюстрирует ситуацию, когда водитель превысил максимальную скорость вхождения в поворот, и начался занос (или снос). Красная линия — это траектория движения машины без ESC. Если её водитель начнёт тормозить, у него есть серьёзный шанс развернуться, а если нет — то улететь с дороги. ESC же выборочно подтормозит нужные колёса так, чтобы автомобиль остался на нужной траектории. ESC– наиболее сложное устройство, которое сотрудничает с антиблокировочной (ABS) и антипробуксовочной (TCS) системами, контролирует тягу и управление дроссельной заслонкой. Система ESС на современном автомобиле почти всегда отключаемая. Это может помочь в нестандартных ситуациях на дороге, например при раскачивании застрявшего автомобиля.
Круиз-контроль — это система, автоматически поддерживающая заданную скорость движения вне зависимости от изменений профиля дороги (подъемы, спуски). Управление работой данной системы (фиксация скорости, ее снижение или увеличение) осуществляется водителем путем нажатия кнопок на подрулевом выключателе или руле после разгона автомобиля до необходимой скорости. При нажатии водителем педали тормоза или газа система моментально отключается.Круиз-контроль значительно уменьшает появление усталости у водителя в длительных поездках, поскольку позволяет ногам человека находиться в расслабленном состоянии. В большинстве случаев круиз-контроль снижает расход топлива, поскольку поддерживается стабильный режим работы двигателя; увеличивается моторесурс двигателя, так как при поддерживаемых системой постоянных оборотах отсутствуют переменные нагрузки на его детали.
Активный круиз-контроль
Активный круиз-контроль, кроме поддержания постоянной скорости движения, одновременно отслеживает соблюдение безопасной дистанции до впереди идущего автомобиля. Основной элемент активного круиз-контроля – ультразвуковой датчик, установленный в переднем бампере или за радиаторной решеткой. Его принцип работы аналогичен датчикам парковочного радара, только радиус действия составляет несколько сотен метров, а угол охвата, наоборот, ограничен несколькими градусами. Посылая ультразвуковой сигнал, датчик ждет ответа. Если луч нашел препятствие в виде автомобиля, движущегося с меньшей скоростью и вернулся – значит, необходимо снизить скорость. Как только дорога вновь освобождается, машина разгоняется до первоначальной скорости.
Еще одним из важных элементов безопасности современного автомобиля являются шины. Подумайте: они единственное, что связывает машину с дорогой. Хороший комплект шин дает большое преимущество в том, как машина реагирует на экстренные маневры. Качество шин также заметно сказывается на управляемости машин.
Рассмотрим для примера оснащение Mercedes S-класса. В базовой комплектации автомобиля есть система Pre-Safe. При угрозе ДТП, которую электроника определяет по резкому торможению или слишком сильному скольжению колес, Pre-Safe подтягивает ремни безопасности и надувает
воздушные камеры в мультиконтурных передних и задних сиденьях, чтобы лучше зафиксировать пассажиров. Помимо этого Pre-Safe «задраивает люки» – закрывает стекла и люк в крыше. Все эти приготовления должны уменьшить тяжесть возможного ДТП. Отличника контраварийной подготовки из S-класса делают всевозможные электронные помощники водителя – система стабилизации ESP, антипробуксовочная система ASR, система помощи при экстренном торможении Brake Assist. Система помощи при экстренном торможении в S-классе совмещена с радаром. Радар определяет
расстояние до едущих впереди машин.
Если оно становится угрожающе коротким, а водитель тормозит слабее необходимого, электроника начинает ему помогать. При экстренном торможении стоп-сигналы автомобиля мигают. По заказу S-класс можно оборудовать системой Distronic Plus. Она представляет собой автоматический круиз-контроль, очень удобный в пробках. Устройство с помощью того же радара контролирует дистанцию до впереди идущего автомобиля, при необходимости останавливает машину, а когда поток возобновляет движение, автоматически разгоняет ее до прежней скорости. Тем самым Mercedes избавляет водителя от каких-либо манипуляций помимо вращения руля. Distronic работает
на скоростях от 0 до 200 км/ч. Парад антиаварийных приспособлений S-класса завершает инфракрасная система ночного видения. Она выхватывает из темноты предметы, спрятавшиеся от мощных ксеноновых фар.
Рейтинг безопасности автомобилей (краш-тесты EuroNCAP)
Главным светочем пассивной безопасности является «Европейская ассоциация испытания новых автомобилей», или сокращенно «EuroNCAP». Основанная в 1995 году, эта организация занимается тем, что регулярно уничтожает новенькие автомобили, выставляя оценки по пятизвездной шкале. Чем больше звездочек, тем лучше. Итак, если, выбирая новый автомобиль, вы в первую очередь заботитесь о безопасности, отдайте предпочтение модели, получившей максимально возможные пять звезд от «EuroNCAP».
Фронтальный краш-тест Боковой краш-тест
Все серии испытаний проходят по одному сценарию. Сначала организаторы отбирают популярные на рынке автомобили одного класса и одного модельного года и анонимно закупают по две машины каждой модели. Испытания проводятся на двух известных независимых исследовательских центрах – английском TRL и голландском TNO. Начиная с первых тестов 1996 года и до середины 2000 года рейтинг безопасности EuroNCAP был «четырехзвездочным» и включал в себя оценку поведения автомобиля в двух видах испытаний – при фронтальном и боковом краш-тестах.
Но летом 2000 года эксперты EuroNCAP ввели еще одно, дополнительное, испытание – имитацию бокового удара о столб. Автомобиль размещают поперечно на подвижной тележке и на скорости 29 км/ч направляют водительской дверью в металлический столб диаметром примерно 25 см. Этот тест проходят только те автомобили, которые оснащены специальными средствами защиты головы водителя и пассажиров – «высокими» боковыми подушками или надувными «занавесками».
Боковой удар в столб
Если машина прошла три теста, то вокруг головы манекена на пиктограмме степени безопасности при боковом столкновении появляется ореол в виде звезды. Если ореол зеленый, это означает, что автомобиль успешно прошел третий тест и получил дополнительные баллы, способные переместить его в пятизвездочную категорию. А те машины, у которых в стандартном оснащении нет «высоких» боковых подушек или надувных «занавесок», проходят испытания по обычной программе и не могут претендовать на высшую оценку Euro-NCAP.
Оказалось, что эффективно сработавшие защитные приспособления могут более чем на порядок снизить риск травм головы водителя при боковом ударе о столб. Например, без «высоких» подушек или «занавесок» коэффициент вероятности повреждения головы НIС (Head Injury Criteria) при «столбовом» тесте может достигать 10000! (Пороговой величиной НIС, за которой начинается область смертельно опасных повреждений головы, медики считают 1000.) Зато с применением «высоких» подушек и «занавесок» НIС падает до безопасных величин – 200-300.
Тест наезда на пешехода
Пешеход – самый беззащитный участник дорожного движения. Однако его безопасностью EuroNCAP озаботилось лишь в 2002 году, разработав соответствующую методику оценки автомобилей (зеленые звезды). Изучив статистику, специалисты пришли к выводу, что большинство наездов на пешехода происходит по одному сценарию. Вначале автомобиль бампером бьет по ногам, а затем человек, в зависимости от скорости движения и конструкции автомобиля, ударяется головой либо о капот, либо о ветровое стекло.
Перед проведением теста бампер и переднюю кромку капота расчерчивают на 12 участков, а капот и нижнюю часть лобового стекла делят на 48 частей. Затем последовательно по каждому участку наносят удары имитаторами ног и головы. Сила удара соответствует столкновению с человеком на скорости 40 км/ч. Внутри имитаторов размещены датчики. Обработав их данные, компьютер присваивает каждому размеченному участку определенный цвет. Зеленым обозначаются наиболее безопасные участки, красным – самые опасные, желтым – занимающие промежуточное положение. Затем, по совокупности оценок, выставляется общая «звездная» оценка автомобилю за безопасность пешеходов. Максимально возможный результат – четыре звезды.
За последние годы прослеживается четкая тенденция – все больше новых автомобилей получают «звезды» в пешеходном тесте. Проблемными остаются только крупные вседорожники. Причина – в высокой передней части, из-за чего в случае наезда удар приходится не по ногам, а по туловищу.
И еще одно новшество. Все больше автомобилей оснащаются системами напоминания о непристегнутом ремне безопасности (СНРБ) – за наличие такой системы на водительском месте эксперты EuroNCAP начисляют один дополнительный балл, за оснащение обоих передних мест – два балла.
Американская национальная ассоциация безопасности дорожного движения NHTSA проводит краш–тесты по собственной методике. При фронтальном ударе автомобиль на скорости 50 км/ч врезается в жесткий бетонный барьер. Более суровы и условия бокового удара. Тележка весит почти 1400 кг, а автомобиль движется со скоростью 61 км/ч. Такой тест проводится дважды – производятся удары в переднюю, а затем в заднюю двери. В США профессионально и официально бьет машины еще одна организация – Институт транспортных исследований для страховых компаний IIHS. Но ее методика несущественно отличается от европейской.
Заводские краш-тесты
Даже не специалисту понятно, что описанные выше тесты не охватывают всех возможных видов аварий и, следовательно, не позволяют достаточно полно оценить безопасность автомобиля. Поэтому все крупные автопроизводители проводят собственные, нестандартные, краш–тесты, не жалея при этом ни времени, ни денег. Например, каждая новая модель Мерседес до начала производства проходит 28 испытаний. В среднем на одно испытание уходит около 300 человеко-часов. Некоторая часть тестов проводится виртуально, на компьютере. Но они играют роль вспомогательных, для окончательной доводки автомобилей их разбивают только в «реале».Самые тяжелые последствия наступают в результате лобовых столкновений. Поэтому основная часть заводских испытаний имитирует именно этот вид аварий. При этом автомобиль врезают в деформируемые и жесткие препятствия под разными углами, с разными скоростями и разными величинами перекрытия. Однако и такие тесты не дают всей полноты картины. Производители стали сталкивать автомобили между собой, причем не только «одноклассников», но и машины разных «весовых категорий» и даже легковые с грузовиками. Благодаря результатам таких тестов на всех «фурах» с 2003 года стали обязательными противоподкатные балки.
С выдумкой заводские специалисты по безопасности подходят и к испытания боковыми ударами. Разные углы, скорости, места ударов, равновеликие и разновеликие участники – все, как с фронтальными тестами.
Кабриолеты и крупные вседорожники испытывают еще и на переворот, ведь по статистике число погибших в таких авариях достигает 40%
Часто производители испытывают свои автомобили ударом сзади на небольших скоростях (15-45 км/ч) и перекрытии до 40%. Это позволяет оценить, насколько защищены пассажиры от хлыстовых травм (повреждения шейных позвонков) и насколько защищен бензобак. Фронтальные и боковые удары при скоростях до 15 км/ч помогают определить степень ущерба (т.е. затраты на ремонт) при мелких авариях. Отдельным испытания подвергаются сиденья и ремни безопасности.
А что предпринимают автопроизводители для защиты пешеходов? Бампер изготавливают из более мягкого пластика, а в конструкции капота применяют как можно меньше усилительных элементов. Но главная опасность для жизни человека – подкапотные агрегаты. При наезде голова проминает капот и натыкается именно на них. Здесь идут двумя путями – стараются максимально увеличить свободное пространство под капотом, либо снабжают капот пиропатронами. Датчик, расположенный в бампере, при ударе подает сигнал на механизм, вызывающий срабатывание пиропатрона. Последний, выстреливая, приподнимает капот на 5-6 сантиметров, защищая тем самым голову от удара о жесткие выступы подкапотного пространства.
Куклы для взрослых
Все знают, что для проведения краш – тестов используются манекены. Но далеко не всем известно, что к такому, казалось бы простому и логичному решению пришли не сразу. В начале для испытаний использовались человеческие трупы, животные, а в менее опасных тестах участвовали живые люди – добровольцы.
Пионерами в борьбе за безопасность человека в автомобиле выступили американцы. Именно в США еще в 1949 году был изготовлен первый манекен. По своей «кинематике» он больше походил на большую куклу: его конечности двигались совсем не так, как у человека, а тело было цельным. Только в 1971 году GM создали более-менее «человекоподобный» манекен. А современные «куклы» отличаются от своего предка, примерно как человек от обезьяны.
Сейчас манекены изготавливаются целыми семействами: два варианта «отца» разного роста и веса, более легкая и миниатюрная «супруга» и целый набор «детей» – от полуторагодовалого до десятилетнего возраста. Вес и пропорции тела полностью имитируют человеческое. Металлические «хрящи» и «позвонки» работают как человеческий позвоночник. Гибкие пластины заменяют ребра, а шарниры – суставы, даже ступни ног подвижны. Сверху этот «скелет» обтянут виниловым покрытием, упругость которого соответствует упругости человеческой кожи.
Внутри манекен с ног до головы напичкан датчиками, которые во время испытаний передают данные в блок памяти, расположенный в «грудной клетке». В итоге стоимость манекена составляет – держитесь за стул – свыше 200 тысяч долларов. То есть, в несколько раз дороже подавляющего большинства испытуемых автомобилей! Зато такие «куклы» универсальны. В отличие от предшественников, они годятся для проведения и фронтальных, и боковых тестов, и наезда сзади. Подготовка манекена к проведению испытания требует точной настройки электроники и может занимать несколько недель. Кроме того, непосредственно перед тестом, на различные участки «тела» наносят метки краской, чтобы определить, с какими частями салона происходит контакт во время аварии.
Мы живем в компьютерном мире, а потому специалисты по безопасности активно используют в своей работе виртуальное моделирование. Это позволяет собрать гораздо больше данных и, кроме того, такие манекены практически вечны. Программисты Toyota, например, разработали более десятка моделей, имитирующих людей всех возрастов и антропометрических данных. А на Volvo даже создали цифровую беременную женщину.
Заключение
Каждый год во всем мире в ДТП погибают около 1,2 миллиона человек, а полмиллиона получают травмы и увечья. Стремясь привлечь внимание к этим трагическим цифрам, ООН в 2005 году объявило каждое третье воскресенье ноября Всемирным днем памяти жертв дорожных аварий. Проведение краш – тестов позволяет повысить безопасность автомобилей и снизить тем самым вышеприведенную печальную статистику.
2 эволюция систем безопасности автомобилей реферат
Итак, активная защита – это совокупность всех свойств автомобиля, направленных на предотвращение аварийных ситуаций, а также исключение предпосылок к их повторному возникновению. Таким образом, в отличие от пассивной безопасности, спасающей в тех случаях, когда авария уже случилась, активная безопасность направлена на то, чтобы аварий не происходило вообще. Поскольку таких систем довольно много, мы не станем утомлять вас долгим чтивом, а остановимся на главном.
Антиблокировочная система (ABS)
Через некоторое время Либер перешел на работу в Daimler Benz, где его изыскания пришлись ко двору. Первые работоспособные экземпляры системы были продемонстрированы в 1970 году, а серийно система ABS впервые была установлена сразу на два немецких автомобиля — Merсedes Benz W116 (S-класс) и BMW 7-й серии – в 1978 году. Примечательно, что руководство Daimler Benz решило привлечь специалистов Bosch, создав весьма удачное сочетание идей Либера и разработок этой компании. Именно благодаря такому союзу автомобили концерна Daimler Benz стали доминировать в плане систем активной безопасности.
На сегодняшний день подавляющее большинство автомобилей оснащены ABS в стандартной комплектации. Благодаря антиблокировочной системе были спасены тысячи жизней и предотвращены миллионы аварий. Особенно важное значение ABS имеет в зимних условиях, когда дорога очень скользкая и малейшие неполадки в работе тормозной системы могут привести к полной потере управляемости.
Система помощи при экстренном торможении
Технология, получившая название Brake Assist, впервые была применена на автомобилях Mercedes-Benz SL-Klasse и S-Klasse в 1996 году, а к 1998 году ее использование внедрили на все модели производителя. Вслед за Daimler, такому же примеру последовали Audi, Acura, Infiniti, BMW, Rolls-Royce, Land Rover и Volvo.
Электроника, являющаяся основой системы, помогает водителю при торможении. Благодаря датчикам, аналогичным ABS, компьютер различает обычное торможение, скажем, перед светофором или пешеходным переходом, и экстренное торможение при аварийной ситуации. Благодаря использованию Brake Assist, тормозной путь при экстренном торможении снижается на 45%, а работа ABS при этом практически исключает возможность заноса и потери управления.
Интересной разработкой в этом направлении обладает компания Volvo. Ее собственная система City Safety system позволяет эффективно организовать торможение при скорости ниже 30 км/ч.
Дальнейшим развитием идей, воплощенных в ABS, стало появление в 1986 году антипробуксовочной системы, или TCS. Ее разработкой и производством занималась вышеупомянутая компания Bosch, известная своим мощным присутствием на рынке автомобильных запчастей.
Принцип работы системы заключается в том, что датчики, установленные на каждом колесе, в реальном времени отслеживают их угловую скорость (скорость вращения). Если одно из колес начнет пробуксовывать, информация будет подана на обрабатывающий компьютер, который снизит крутящий момент или замедлит колесо подтормаживанием. При снижении тяги система применяет различные методы, в числе которых прекращение зажигания в одном или нескольких цилиндрах двигателя, уменьшение подачи топлива или прикрытие дроссельной заслонки.
Примечательно, что система использует те же самые датчики, что и ABS, так что если автомобиль оснащен противобуксовочной системой, это означает, что наверняка в нем есть и ABS. Благодаря этим системам значительно улучшается управляемость автомобилем в сложных дорожных условиях и в потенциально опасных ситуациях.
Система распределения тормозных усилий
EBD, или система распределения тормозных усилий, – следующий шаг после ABS. В отличие от антиблокировочной системы, EBD помогает в управлении автомобилем постоянно, а не только в случае экстренного торможения. В основе ее находятся все те же принципы, но с развитием электроники их стало реализовать намного проще.
На сегодняшний день EBD стала весьма популярна и устанавливается на многие серийные автомобили. Благодаря EBD инженерам удалось оптимизировать тормозные усилия на передние и задние колеса. Дело в том, что при торможении значительная нагрузка приходится на передние колеса. При использовании EBD компьютер учитывает все эти факторы, а также степень загруженности автомобиля и распределение массы, так что можно добиться оптимального тормозного усилия для каждого колеса. Такой подход существенно снижает износ колодок, а также делает торможение намного безопаснее. Система позволяет сохранить траекторию движения, а также снизить вероятность возникновения заноса.
Система курсовой устойчивости
Следующим шагом в развитии активной безопасности стала электронная система курсовой устойчивости (ECS). Впрочем, подавляющее большинство знает эту систему по ее торговому названию – ESP. Именно под этой маркой ее реализует компания Bosch.
Основанная на тех же принципах, что и две предыдущие системы, она является их более продвинутой и универсальной инкарнацией. В основе этой системы – все те же датчики и управляющий компьютер, только все устройства значительно ближе к современности.
Благодаря датчикам, находящимся на каждом колесе машины, управляющий компьютер всегда знает дорожную обстановку. В случае малейшего заноса он начинает обрабатывать данные и посылать сигналы управления, благодаря которым изменяются тяговые усилия на каждом колесе. Благодаря этому автомобиль практически невозможно ввести в занос.
По данным американского Страхового института дорожной безопасности (IIHS) и Национального управления безопасностью движения на трассах NHTSA, примерно треть смертей в автомобильных авариях можно было бы предотвратить, если бы все машины были оборудованы данной системой.
Воздействие ESP на автомобиль в экстремальных ситуациях комплексное. Сюда входит управление оборотами и мощностью двигателя, а также регулировка тормозных усилий на каждом колесе. В целом, данная система действительно является на сегодняшний день если не самой важной, то одной из важных систем безопасности автомобиля, а в плане спасения жизней с ней могут соперничать лишь ремни безопасности. Во многих машинах систему можно отключить, но этого делать категорически не рекомендуется. Полезно отключить ESP будет только в том случае, если вы участвуете в гонках.
Вспомогательные системы активной безопасности
Среди систем активной безопасности есть и те, которые способны не только предотвратить аварию, но и предлагают решения, существенно упрощающие жизнь водителю во время обычной езды. Сюда стоит отнести парковочные системы Parktronic и системы круиз-контроля.
Парковочный радар, или парктроник, – весьма популярное устройство в современных автомобилях. Особенно высоко его ценят жители городов, где парковка зачастую сопряжена с немалым стрессом. Система основана на использовании ультразвуковых датчиков, расположенных на переднем и заднем бампере. При приближении препятствия датчик сигнализирует об этом, и водитель может вовремя среагировать нажатием на педаль тормоза.
Как правило, первый сигнал система начинает подавать, когда до препятствия остается 1-2 м. При дальнейшем приближении интенсивность сигнала увеличивается. Обычно сигнал подается в виде звука, но есть варианты и с отображением на приборной панели, дисплее или зеркале заднего вида. Когда расстояние до препятствия становится критическим (10-40 см), звуковой сигнал системы становится непрерывным, так что водитель вряд ли сможет оставить его без внимания.
Другой удобной системой, напрямую не влияющей на безопасность водителя и пассажиров, является круиз-контроль. В самом простом варианте это система поддержания постоянной скорости без необходимости часто нажимать на педаль газа. Система очень удобна при переезде на дальние расстояния по прямому шоссе. Такие дорожные условия больше всего характерны для США, где система впервые и была применена.
Более современной и безопасной является система адаптивного круиз-контроля. В отличие от предыдущей, она также способна следить за расстоянием до машины, идущей впереди, и поддерживать нужный уровень скорости. Система тесно связана с ABS и ESP и не может работать при неисправности одной из них.
Целью реферата является ознакомление читателя с системой безопасности автомобиля, ее развитием, появлением новых систем и доведение до каждого читающего суть каждой системы.
Современные системы безопасности предусматривают активную и пассивную безопасность
Вложенные файлы: 1 файл
реферат.docx
В данном реферате рассмотрена тема системы безопасности автомобиля. Считается, что эта тема актуальна в наше время, так как, согласно статистике, порядка 80–85% всех дорожно-транспортных происшествий приходятся на долю автомобилей. Именно поэтому автопроизводители, при разработке конструкции авто, уделяют максимум внимания его безопасности – ведь от безопасности отдельно взятого автомобиля напрямую зависит и общая безопасность движения на дорогах.
Целью реферата является ознакомление читателя с системой безопасности автомобиля, ее развитием, появлением новых систем и доведение до каждого читающего суть каждой системы.
Современные системы безопасности предусматривают активную и пассивную безопасность. Активная безопасность включает в себя целый ряд устройств: антиблокировочную систему колес (АБС), противобуксовочные и противозаносные системы, электронный распределитель тормозных сил (РТС), электронная блокировка дифференциала (ЭБД), система контроля дистанции при парковке, адаптивный круиз-контроль. Очень важно рассмотреть их на рисунках и схемах понять устройство, принцип действия и назначение каждой системы. Пассивная безопасность включает в себя кузов, ремни безопасности, подушки безопасности, подголовники, травмобезопасный рулевой механизм. Реферат также разъясняет их предназначение, устройство и принцип работы на примере схем и рисунков. Прогресс не стоит на месте и с каждым днем все системы совершенствуются и развиваются. На примере автомобилей Volvo, Audi и Mercedes-Benz расматривается как внедрение новых технологий позволяет сделать автомобиль еще более безопасным.
Благодаря поставленной цели я хочу показать, как важна система безопасности автомобиля, которая помогает водителю обезопасить свою жизнь и жизнь пассажиров в непростых условиях современных дорог, а также предотвратить ситуацию возникновения ДТП.
Первые шаги на пути к автомобильной безопасности.
По мере развития автомобилестроения, автомобильной безопасности уделяли все больше и больше внимания. На первых порах автомобиль обзавелся яркими ацетиленовыми фарами и примитивной тормозной системой (колодочная). Данная тормозная система не подходила для резиновых шин, поэтому на машины вскоре стали устанавливать сначала ленточные тормоза, а потом и барабанные (которые срабатывали только на задних колесах). Только с 1910-го года появляется тормозная система на все четыре колеса.
По мере возрастания мощности автомобильных двигателей, появляются различные автомобильные устройства и системы, помогающие и облегчающие вождение машины, а также, исключающие многие опасные ситуации на дороге. Речь идет о дворниках, зеркалах заднего вида, противотуманных фарах, которые впервые появились на модели «Cadillac» 1938 года. Первыми поворотниками «обзавелись» автомобили фирмы Buick в 1939 году. Инженерами компании «Volvo» в 1944 году было разработано многослойное ветровое стекло, которое выдерживало сильные столкновения и не рассыпалось на осколки.
После внедрения в автомобильную промышленность гидравлических, а также электрических систем многие автопроизводители начали активно задействовать новые системы безопасности. К примеру, в 1921 году автомобили стали оснащаться гидравлическими тормозами, а в 1923 году на моделях «Renault» появился усилитель тормозной системы. Двухконтурную тормозную систему впервые стали использовать на автомобилях марки «Volvo» в 1966 году.
Разработанные Джоном Бойдлом Данлопом надувные шины из каучука значительно повысили комфортабельность поездок на машине. Салон стал более удобным, а сам автомобиль стал демонстрировать более плавный и надежный ход, управляемость заметно возросла. В 1904 году, благодаря стараниям компании «Continental», появляются рельефные покрышки, а спустя 42 года, «Michelin» начали выпуск шин с радиальным расположением нитей корда. Такой вариант покрышек активно используется в наши дни.
Активная безопасность автомобиля
Активная безопасность автомобиля – это совокупность его конструктивных и эксплуатационных свойств, направленных на предотвращение и снижение вероятности аварийной ситуации на дороге.
В число систем активной безопасности автомобиля входят:
Антиблокировочная система тормозов –система, основной задачей которой является предотвращение блокировки затормаживаемых колес автомобиля, сохранение его курсовой устойчивости и управляемости. Сегодня необходимость ее применения на современных легковых автомобилях признана подавляющим большинством автопроизводителей. Наличие АБС на автомобиле избавляет его водителя от необходимости постоянно контролировать тормозное усилие на педали во избежание блокировки, а следовательно и снижения эффективности торможения колес автомобиля. Эту задачу берет на себя электронный блок АБС, который анализирует сигналы, поступающие от датчиков скорости вращения колес, и через гидромодулятор воздействует на рабочие тормозные механизмы автомобиля
Принцип действия системы
На автомобилях, оборудованных тормозной системой обычного типа, резкое выжимание педали тормоза приводит к блокировке колес. При этом нарушается сцепление протектора с дорожным покрытием, и автомобиль может пойти юзом, теряя управляемость. Система АВС предотвращает преждевременную блокировку колес, непрерывно управляя скоростью их вращения во время торможения за счет модуляций давления гидравлической жидкости в каждом из тормозных механизмов.
Кстати, выход ABS из строя по какой-то причине приводит к активации аварийного режима при котором обеспечивается нормальное функционирование обычной тормозной системы
Основными компонентами современной ABS являются: гидромодулятор, датчики скорости вращения колес и электронный блок управления. Датчики отслеживают скорость вращения колес (посылая на скорости 100 км/ч около 1000 сигналов в секунду), и если появляются признаки их остановки (блокировки), то управление посылает сигнал к распределительному клапану гидромодулятора. В результате работы клапанов давление жидкости в тормозном механизме кратковременно уменьшается, а затем быстро восстанавливается. Частота этого цикла для разных систем может различаться, причем чем выше частота, тем меньше чувствуется характерная отдача на педали. Сначала применялись двухканальные системы, затем трех-, и наконец, сегодня практически все модели перешли на самые сложные и точные системы — четырехканальные, с четырьмя датчиками (по одному на каждое колесо).
В первом случае автомобиль имел два колесных датчика и два клапана, установленных по диагонали относительно продольной оси (т. е. по одному для передних и задних колес) Это была самая дешевая, но и самая ограниченная по своим возможностям система — затормаживались/ растормаживались одновременно оба колеса на каждой оси В трехканальной схеме были задействованы три датчика и три клапана — по одному на каждое из передних колес и один для колес задней оси. При этом затормаживание/растормаживание каждого колеса передней оси происходило уже независимо, а задние колеса по-прежнему тормозились одновременно.
Последняя система имеет отдельные датчики и клапаны для тормозных механизмов каждого из колес и, соответственно, подбирает для каждого из них наиболее оптимальный режим торможения. Позже, для коррекции тормозного усилия в системах ABS стали применять так называемые датчики перегрузок (G-датчики или акселерометры). G-датчик служит для выявления перегрузок, связанных с ускорением/замедлением автомобиля и выдает на блок управления ABS информацию в виде соответствующего сигнального напряжения. На автомобилях, оборудованных автоматической коробкой передач, модуль управления трансмиссией на основании сигналов от блока ABS может производить переключение на пониженные передачи, а на полноприводных автомобилях может перераспределяться момент между передними и задними осями (если, конечно, такое перераспределение также управляется электроникой). Современная ABS, как правило, уже способна учитывать неровности дорожного покрытия, углы поворота колес и изменение радиуса самого колеса, например при установке запаски. Кроме того, она может быть связана с другими системами активной безопасности.
После перехода к четырехканальным ABS удалось получить при сохранении устойчивости на скорости свыше 80 км/ч сокращение тормозного пути на 20 %.
ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung) – противобуксовочная система (ПБС) – система, которая контролирует уровень проскальзывания ведущих колес автомобиля, не допуская их пробуксовки в процессе разгона. Когда излишний крутящий момент приводит к проскальзыванию одного или обоих ведущих колес, ПБС воздействует на системы управления силовым агрегатом, снижая частоту вращения двигателя и повышая силу тяги на ведущих колесах автомобиля.
Принцип действия системы
Получая от датчиков АБС информацию о частотах вращения ведущих и ведомых колес автомобиля, блок управления ПБС сравнивает полученные сигналы и в случае, если возникает разница в частотах вращения ведущих и ведомых колес автомобиля, начинает воздействовать на силовой агрегат, снижая его мощность. На первом этапе ПБС делает более поздним момент зажигания рабочей смеси в цилиндрах двигателя. Если эта мера не дает должного эффекта, ПБС начинает воздействовать на систему подачи топлива. В зависимости от типа связи между педалью акселератора и устройствами подачи топлива (механическая или электронная) данное воздействие выражается либо в отключении одной из топливных форсунок, либо в изменении угла открытия дроссельной заслонки. В результате крутящий момент на ведущих колесах снижается до оптимальной величины, и автомобиль трогается с места либо ускоряется без пробуксовки.
EBV (Elektronishe Bremskraftverteilung) – электронный распределитель тормозных сил (РТС).
Основное назначение данного узла — распределение тормозных сил в момент начала торможения автомобиля, когда, согласно законам физики, под действием сил инерции происходит частичное перераспределение нагрузки между колесами передней и задней оси.
Основная нагрузка при торможении с движения передним ходом ложится на колеса передней оси, на которых может быть реализован больший тормозной момент, в то время как колеса задней оси, напротив, разгружаются, и, при приложении к ним большого тормозного момента, могут заблокироваться. Во избежание этого РТС, обработав данные, получаемые от датчиков АБС и датчика, определяющего положение педали тормоза, воздействует на тормозную систему и перераспределяет тормозные силы на колесах пропорционально действующим на них нагрузкам. РТС вступает в действие до начала работы АБС или при несрабатывании АБС из-за ее неисправности
EDS (Elektronische Differentialsperre) – электронная блокировка дифференциала (ЭБД)
ЭБД представляет собой логичное дополнение к функциям антиблокировочной системы (АБС), благодаря которому повышается потенциал безопасности автомобиля, улучшаются его тяговые характеристики при движении в неблагоприятных дорожных условиях, а также облегчаются процессы трогания с места, интенсивного разгона, движения на подъем и эксплуатации автомобиля в сложных погодных условиях.
Принцип действия системы
При прохождении поворотов колеса автомобиля, установленные на одной оси проходят пути разной длины, из-за чего их угловые скорости тоже должны быть разными. Это несовпадение скоростей компенсируется за счет работы дифференциального механизма, устанавливаемого между ведущими колесами. Но у применения дифференциала в качестве связующего звена между правым и левым колесами ведущей оси автомобиля есть и отрицательные стороны.
Особенностью конструкции дифференциала является то, что он (при равенстве правой и левой шестерен) независимо от условий движения осуществляет равное распределение крутящего момента между колесами ведущей оси. При прямолинейном движении на покрытии с равными коэффициентами сцепления это не сказывается на поведении автомобиля. Когда же ведущие колеса автомобиля попадают на участок с различными коэффициентами сцепления, колесо, движущееся по участку дороги с меньшим коэффициентом сцепления, начинает пробуксовывать. В силу условия равенства крутящих моментов, обеспечиваемого дифференциалом, буксующее колесо ограничивает тягу противоположного колеса. Блокировка дифференциала при несовпадении условий сцепления левых и правых колес устраняет эту равнораспределенность.
Получая сигналы от датчиков частоты вращения, имеющихся в составе АБС, ЭБД определяет угловые скорости ведущих колес и непрерывно сопоставляет их между собой. При несовпадении угловых скоростей, возникающем, например, при буксовании одного из колес, оно подтормаживается до тех пор, пока не сравняется по частоте вращения с небуксующим. В результате такого регулирования возникает реактивный момент, который, в случае необходимости, создает эффект механически заблокированного дифференциала, а колесо, имеющее лучшие условия сцепления с дорожным покрытием, получает возможность передавать большее тяговое усилие. При разности частот вращения около 110 об/мин система автоматически включается в работу и без ограничений действует на скоростях до 80 км/ч. Система ЭБД действует и при движении задним ходом, однако при прохождении поворотов она не срабатывает
ADK – система контроля дистанции при парковке, которая посредством ультразвуковых сенсоров определяет расстояние до ближайшего препятствия. Система включает в себя ультразвуковые преобразователи и блок управления. О величине расстояния до препятствия водителя информирует акустический сигнал, характер звучания которого изменяется при сокращении расстояния до препятствия. Чем меньше расстояние, тем короче пауза между отдельными сигналами. Когда до препятствия остается 0,2 м, звучание сигнала становится непрерывным. Акустический сигнал начинает работать, когда расстояние до препятствия составляет:
От ремней безопасности до роботизированных автомобилей.
В Британии отпраздновали 32-ю годовщину закона об обязательном использовании ремня безопасности. В разных странах мира в разное время принимались такие же важные и можно сказать судьбоносные решения. Началось все с простого трехточечного ремня безопасности и такое развитие не только не остановилось, а пошло продвигаться дальше, оно все больше стало защищать водителя и пассажиров от пагубного влияния на них дорожно-транспортных происшествий.
В Великобритании, первый появившийся закон касавшийся ремней безопасности, который в частности обязывал производителей всех новых транспортных средств устанавливать крепления для ремней безопасности, был принят почти пол века назад. Но только лишь 32 года назад законопроектом были утверждены его жесткие правила и положения, где более четко был прописан весь порядок эффективности использования этих ремней безопасности.
С 31 января 1983 года в Великобритании стало обязательным выполнять требования этих правил и пристегиваться на передних сидениях авто ремнем безопасности. После принятия закона согласно исследованиям проведенным в Британии, в стране на 25% уменьшилось количество летальных исходов и на 29% снизился уровень тяжелых травм водителей и передних пассажиров на прямую связанных с автоавариями.
В связи с празднованием такого важного для англичан и всего мира гуманного закона, мы решили окунуться в историю, вспомнить все судьбоносные вехи в развитии систем безопасности известных сегодня всему современному человечеству.
1959: Ремни безопасности
Автофирма Volvo внедряет свой первый трехточечный ремень безопасности. Это по-прежнему остается одним из самых эффективных устройств безопасности.
1960: Передняя панель с мягкой подкладкой
Еще одна разработка фирмы Volvo. Она была создана для уменьшения травм лица и груди человека.
1965: Первый закон об обязательном использовании ремней безопасности
Все новые выпускающиеся в свет автомобили в Британии с этих самых пор должны обязательно иметь на передних сидениях авто, конкретные точки крепления для ремней безопасности.
1966: Антиблокировочная система (ABS)
Jensen FF стал первым серийным автомобилем на котором уже тогда стояла механическая антиблокировочная система ABS. Все было создано и сделано на основе авиационных технологий.
1967: Ужесточение закона о ремнях безопасности
Все автомобили продаваемые в Великобритании должны быть укомплектованы ремнями безопасности для передних сидений.
1967: Подголовники для сидений
Еще одно гениальное изобретение от фирмы Volvo, это подголовники. Они стали защищать шею и голову водителя при ударах в машину сзади.
1978: Электронная антиблокировочная система (ABS)
Фирма Mercedes делает новый прорыв в безопасности, создает электронную антиблокировочную систему для своей hi-end модели S класса.
1981: Подушка безопасности для водителей
1983: Британский закон об обязательном использовании ремней безопасности
Закон в Великобритании об обязательном использовании ремней безопасности для водителей и для пассажиров на передних сидениях. Более 90% британцев немедленно начинают выполнять требования вышедшего закона.
1987: Задние ремни безопасности
Последняя поставленная точка в вопросе о ремнях безопасности. Все автомобили в Британии должны быть оборудованы также и задними ремнями безопасности.
1991: Защита от бокового удара
Компания Volvo разрабатывает новую систему защиты с ребрами жесткости в дверях и умными сидениями от бокового удара (SIPS).
1991: Обязательное использование ремней безопасности на задних сидениях
Все находящиеся в автомобиле люди во время движения обязаны использовать ремни безопасности.
1994: Боковая подушка безопасности
В очередной раз компания Volvo на острие атаки, представляет новинку, боковую подушки безопасности на своей 850-ой модели, в дополнение к ребрам жесткости в дверях.
1995: Электронная система стабилизации (ESC)
Фирма Mercedes в сотрудничестве с компанией Bosh вновь становится первой по инновациям, появляется ее новая электронная система безопасности, которая была разработана для авто S-classа.
1996: Подушка безопасности для коленей
Компания Kia делает первую подушку безопасности для защиты коленей водителя, которую устанавливает на своем внедорожнике Sportage.
1996: Основание Euro NCAP
Проводятся первые краш-тесты, их результаты публикуются через год.
1997: Первые результаты работы Euro NCAP
Euro NCAP начинает тестирования. Автомобиль Volvo S40 стал первым автомобилем в мире по защите взрослых пассажиров, которому было присвоено 4 звезды по системе безопасности.
1998: Активные подголовники
Развивая тему безопасности 1968 года, компанией Saab впервые были изобретены активные подголовники.
2001: Первые лидеры по безопасности
Renault Laguna стал первым автомобилем, которому присвоили пять звезд.
2003: Рейтинг по детской безопасности
Рейтинг по безопасности более ужесточается с введением нового рейтинга защиты детей.
2005: Lane departure (Система предупреждения о смещении с полосы движения)
Впервые такая система появляется на автомобилях Citroen C4, C5 и C6. Она предупреждает о смещении машины с полосы движения.
2005: Травмо-безопасный капот
Этот Pop-up капот, снижает риск получения травм самими пешеходами, при наезде на них автомобилем. Первенцами с подобной системой безопасности стали автомобили Jaguar XK и Citroen C6.
2007: Система мониторинга слепых зон
На автомобиле Volvo S80 предусмотрена возможность визуального оповещения водителя о помехах в слепых зонах зеркал.
2008: Система автономного торможения
В 2008 году на автомобиле Volvo XC60 появляется новая автономная система торможения. В том случае, если водитель прозевал момент торможения, то это не беда, система сама вовремя оттормозиться.
2008: Увеличение количества тестов
В Euro NCAP тестов становится все больше.
2009: Новый рейтинг Euro NCAP
В 2009 году Euro NCAP окончательно ужесточает методику оценок безопасности. В нее входят, безопасность взрослого пассажира, безопасность ребенка, пешеходов, а также система активной безопасности. Автомобили без системы стабилизации в стандартной комплектации уже не смогут получить для себя пять звезд. В 2014 году произошло очередное ужесточение правил безопасности.
2015: Система распознавания пешеходов в темноте, а также, распознавание препятствий и активный круиз контроль
2018: Car2 Car и Car2 Infrastructure
Это умные автомобили будущего. Автомобили смогут общаться друг с другом, предупреждать о поломках и авариях, о гололеде и т.п., вы также сможете узнать сидя в автомобиле, через какое время включится зеленый свет светофора, ну и массу других важных для вас параметров.
Рассматривая чертежи антикварных автомобилей, приходишь в ужас: редуктор рулевого управления расположен сразу за передним бампером, а сплошная рулевая колонка проходит сквозь все подкапотное пространство и, как пика, направлена в грудь водителю. В тридцатые годы такие машины производились массово. Спрос на безопасность отсутствовал. А само понятие безопасности укладывалось в требования соблюдения Правил дорожного движения.
Люди всерьез задумались о безопасности транспортных средств только во второй половине 40-х годов. С тех пор под безопасностью понимают любые средства или действия, направленные на защиту жизни и здоровья участников дорожного движения. Сюда стали входить как меры по предотвращению аварий и снижению тяжести их последствий (активная и пассивная безопасность автомобиля), защита от нападения, грабежа и насилия на дорогах, так и защита от пожаров, отравлений выхлопными газами и иными химическими веществами или предотвращение других неприятностей. Чуть позже научились измерять относительную меру безопасности, сравнивать по этому показателю разные автомобили и включать степень безопасности в конкурентные преимущества автомобилей. То есть производители стали вкладывать деньги в безопасность автомобиля отнюдь не из-за человеколюбия, а лишь разглядев в ней глубокий коммерческий интерес. Спрос родил предложение.
Проведенные в середине прошлого века первые краш-тесты показали, что у человека нет шансов выжить в автомобилях тех лет при столкновении даже с относительной скоростью 50 км/ч. Этот печальный результат дал старт продолжающейся уже 60 лет гонке конструкторов, создающих все более и более дружественный человеку автомобиль. Задача повысить безопасность транспортного средства оказалась сложной. Основные этапы ее решения выглядят таким образом:
Внедрение активных средств безопасности — средств, снижающих зависимость безопасности движения от человеческого фактора, — началось с задержкой примерно на четверть века. И хотя этот процесс далек от завершающей стадии, сделано уже многое:
Системы автоматического пожаротушения развивались медленней. Они так и не стали обязательным атрибутом современного автомобиля: считается, что наличие в автомобиле ручного огнетушителя сможет решить все проблемы.
За безопасность нужно платить, в том числе и хорошим сервисом. Понимание этой истины пришло далеко не сразу. Чтобы легко деформируемый автомобиль не стал одноразовым, пришлось существенно изменить технологию ремонта.
Думается, что по мере повышения благосостояния этот интерес будет нарастать. В результате безопасность станет одним из важнейших конкурентных преимуществ и заставит не только производителей, но и авторемонтников обращать все большее внимание на средства безопасности автомобиля.
Эволюция систем безопасности автомобилей
Уже более 100 лет автомобили существуют бок о бок с людьми. И все эти годы потоки транспортных средств и людей непрерывно пересекаются. Для того чтобы свести к минимуму опасность, которую таят в себе автомобили, инженеры создают и совершенствуют системы безопасности.
В те времена, когда автомобили представляли собой механизированные повозки, способные разгоняться до 15-20 км/ч, в качестве мер безопасности было достаточно тормозов, клаксона и простеньких ремней безопасности, которые, кстати, были признаны важной частью конструкции автомобилей только во второй половине 20-века. Лишь в 1984 году всех автопроизводителей обязали оснащать машины ремнями безопасности для всех пассажиров.
В 21-м веке все участники дорожного движения полагаются не только на пассивные системы безопасности, но и на активные. Ряд активных систем безопасности автомобилей уже обладают достаточным интеллектом для того, чтобы подстраховывать водителя, беря на себя часть функций по управлению автомобилем.
Компания BMW является одним из лидеров в сфере разработки и внедрения активных и интеллектуальных систем, способных не допустить ДТП или минимизировать ущерб при столкновении.
Оранжевый автомобиль ударился о препятствие на скорости 64 км/ч. Черный автоматически снизил скорость движения на 24 км/ч. В результате сила удара о препятствие снизилось на 60%. Риск травмы головы водителя был уменьшен на 75%, вероятный ущерб для органов грудной клетки сократился на 25%.
Еще в 2010 году компания BMW продемонстрировала разницу в тяжести последствий ДТП. В испытательной лаборатории немецкого автоклуба Dekra было разбито две BMW 5-й серии. Условия испытаний были идентичны тесту, проводимому по методике Euro NCAP. Только один автомобиль ударился о препятствие с нормальной для этого теста скоростью 64 км/ч, а второй успел снизить ее до 40 км/ч. Причем, сделал это самостоятельно благодаря тогда еще эксперементальной активной системе – активного круиз-контроля. Вообще, первое предназначение адаптивного круиз-контроля в исполнении компании BMW – предупреждать о вероятности столкновения. Автомобиль сначала сигнализирует водителю, подавая визуальные сигналы на проекционном дисплее и издавая тревожный звук через динамики. Если водитель не реагирует, то машина за доли секунды до ДТП максимально натягивает ремни безопасности, устанавливает спинки передних сидений в вертикальное положение. А затем, за 0,9 секунды до столкновения автоматически ударяет по тормозам. В реальном тесте автоматика снизила скорость движения на 24 км/ч, сила удара о препятствие была меньше на 60%. Риск травмы головы водителя был уменьшен на 75%, вероятный ущерб для органов грудной клетки сократился на 25%.
В 2013 году клуб ADAC совместно с журналом AUTO BILD провел независимые испытания десяти автомобилей, оснащенных системами, способными предупреждать или принимать активные меры по предотвращению ДТП. Безоговорочно лучшей в этом тесте была признана серийная система Driving Assistant plus, которую в качестве опции можно было заказать для BMW 7-й серии.
В 2013 году клуб ADAC совместно с журналом AUTO BILD провел независимые испытания десяти автомобилей, оснащенных системами, способными предупреждать или принимать активные меры по предотвращению ДТП. Лучшей в этом тесте была признана серийная система BMW Driving Assistant plus
Летом 2013 года была представлена обновленная BMW 5-й серии (F10), для которой в качестве опции стала доступной система частичного автопилотирования. Суть в том, что на скоростях до 40 км/ч активный круиз-контроль может автоматически поддерживать расстояние до попутных автомобилей, может самостоятельно снижать скорость до полной остановки и возобновлять движения. А также эта система может автоматический рулить в занимаемой автомобилем полосе.
Активные интеллектуальные системы безопасности не переставали эволюционировать на автомобилях марки BMW. В 2014 году награды от экспертов программы Euro NCAP удостоилась система предупреждения о появлении пешеходов с функцией автоматического торможения в городских условиях. Система подает предупредительный сигнал при скорости от 10 до 60 км/ч, когда наезд на пешехода неминуем, и одновременно выполняет предварительную подготовку системы торможения для быстрой обратной реакции в случае, если водитель воспользуется ею. В качестве крайней меры, автомобиль самостоятельно задействует тормоза незадолго до наезда в случае, если водитель не реагирует на предупреждение. Данная система прошла испытания в независимой лаборатории Euro NCAP и продемонстрировала соответствие заявленным компанией BMW характеристикам. Она доступна для всей модельной линейки BMW, от 1- до 7-й серии.
В 2014 году награды от экспертов программы Euro NCAP удостоилась система предупреждения о появлении пешеходов с функцией автоматического торможения в городских условиях. Система подает предупредительный сигнал при скорости от 10 до 60 км/ч, когда наезд на пешехода неминуем
Системы активной безопасности. Реферат: Активная безопасность автомобиля Элементы пассивной безопасности автомобиля
В таком сложном агрегате как автомобиль, очень легко позабыть об одной из самых основных систем — системе защиты и безопасности. И если активная безопасность всегда подробно освещается как СМИ, так и самими дилерами или продавцами, то пассивная безопасность – не что иное как серая мышка внутри сложной конструкции транспортного средства.
Что такое пассивная безопасность автомобиля
Пассивная безопасность – это набор свойств и приспособлений транспортного средства, которые имеют свои уникальные конструктивные и эксплуатационные отличия, однако функционально направлены на обеспечение максимально безопасных условий при попадании в аварию. В отличии от активной системы безопасности, действие которой направлены на сохранение автомобиля от аварий, система пассивной безопасности автомобиля активизируется уже после того как авария имело место быть.
Для того, чтобы снизить последствия аварии применяется целая совокупность из устройств, цель которых снизить тяжесть возникшего ДТП. Для более точной классификации используют разделение на две основные группы:
Внутренняя система – в её состав входят:
- Подушки безопасности
- Ремни безопасности
- Конструкция сидений (подголовники, подлокотники, и т.д.)
- Энергопоглотители кузова
- Другие мягкие элементы интерьера
Внешняя система –еще одна, не менее важная группа, представляется в виде:
- Бамперов
- Выступов на кузове
- Стекол
- Усилителей стоек
С недавнего времени, на страницах известных информационных агентств начали подробно освещать пункты, которые сообщают о всех элементах пассивной безопасности в авто. Кроме того, не стоит забывать и деятельности независимой организации Euro NCAP (European New Car Assessment Programme). Этот комитет уже довольно долгое время проводит краш-тесты всех выходящих на рынок моделей, присуждая ведомости о результатах проверки как активной системы безопасности так и пассивной. С данными по результатам краш-тестов может ознакомится любой желающий, удостоверившись в каждой из составляющих системы защиты.
Изображение демонстрирует как гармонично работают все системы пассивной безопасности во время аварийной ситуации (ремни безопасности, подушки безопасности, сиденье с подголовником).
Внутренняя пассивная безопасность
Все элементы пассивной безопасности входящие в этот список призваны обезопасить всех находящихся в салоне автомобиля, который попал в аварию. Именно поэтому, очень важно помимо оснащения автомобиля специальным оборудованием (исправного вида), его необходимо использовать всеми участниками езды по назначению. Только соблюдение всех правил позволит получить наивысшую защиту. Далее мы рассмотрим самые основные пункты, которые входят в перечень внутренней пассивной безопасности.
- Кузов – основа всей системы безопасности. Прочность автомобиля и возможные деформации его частей напрямую зависят от материала, состояния, а также конструктивных особенностей кузова автомобиля. Чтобы обезопасить пассажиров от попадания подкапотного содержимого в салон, конструкторы специально используют «решетку безопасности» — прочный пласт, который не позволяет нарушить салонную основу.
- Безопасность салона от элементов конструкции – это целый перечень устройств и технологий, которые призваны обезопасить здоровье водителя и пассажиров. Например, многие салоны предусматривают наличие складывающегося руля, который не позволяет нанести дополнительный урон водителю. Кроме того, современные автомобили оснащены травмобезопасным педальным узлом, действие которого предусматривает отсоединение педалей от креплений, снижая нагрузку на нижние конечности.
Чтобы рассчитывать на максимальную безопасность во время использование подголовника, необходимо очень четко установить его положение на определенную высоту, подходящую именно вам.
- Ремни безопасности – от принятого стандарта поясных 2-х точечных ремней, которые удерживали пассажира обычной стяжкой через живот или грудь, отказались еще в середине прошлого века. Подобные пассивные средства безопасности требовали улучшений, которые пришли в виде многоточёчных ремней. Повышенная функциональность такого типа устройств позволяла равномерно распределить кинетику по всему телу, не подвергая травматизации отдельных областей тела.
- Подушки безопасности – вторая по важности (первую строчку здесь уверенно удерживают пояса безопасности), пассивная система безопасности. Получив признание в конце 70-ых гг. они плотно вошли в состав всех транспортных средств. Современный автопром начали оснащать целым набором из систем подушек безопасности, которые окружают водителя и пассажиров со всех сторон, перекрывая потенциальные зоны повреждений. Резкое раскрывание камеры с хранением подушки активирует стремительное наполнение последней воздушной смесью, которая амортизирует приближающегося по инерции человека.
- Сиденья и подголовники – само по себе сиденье не представляет дополнительных функций во время аварии, кроме как выполнение фиксации пассажира на месте. Однако подголовники, напротив, свой функционал раскрывают как раз в момент столкновения, предотвращая запрокидывание головы с последующей травматизацией шейных позвонков.
- Другие средства внутренней пассивной безопасности – во многих автомобилях предусмотрено наличие высоконапряженных листов из металла. Такой апгрейд позволяет сделать автомобиль более жестким к ударам, одновременно снижая его массу. Во многих автомобилях также используется активная система областей разрушения, которые при столкновении гасят возникающую кинетику, а сами при этом разрушаются (повышенные деструкции автомобиля ничто в сравнении с жизнью и здоровьем человека).
На примере каркаса небольшого кузова Smart автомобиля, можно убедиться, как пассивная безопасность играет основополагающую роль еще на стадии проектирования будущего автомобиля.
Внешняя пассивная безопасность
Если в предыдущем пункте мы рассматривали средства и устройства автомобиля, защищающие пассажиров и водителей в момент совершения аварии, то в этот раз поговорим о комплексе, который позволяет максимально обезопасить здоровье пешехода, попавшего под колеса рассматриваемого автомобиля.
- Бамперы – в конструкции современных бамперов входит несколько энерго- и кинетически-поглощающих элементов, которые присутствуют как на передней части автомобиля так и сзади. Их предназначением является абсорбация возникающей от удара энергии за счёт подверженных к сминанию блоков. Это не только позволяет понизить риск нанесения урона пешеходу, но и здорово уменьшает повреждения внутри салона авто.
- Наружные выступы автомобилей – как правило, к полезным свойствам таких элементов приписать тяжело. Однако, как это может показаться на первый взгляд, большинство из этих элементов имеют схожий принцип самодеструкции, описанный ранее в пункте 6. раздела «Внутренняя пассивная безопасность».
- Приспособления для защиты пешеходов – отдельные компании-производители в лице Bosch, Siemens, TRW и других, на протяжении нескольких десятилетий активно разрабатывают системы обеспечивающие дополнительную безопасность пешеходам, попавшим в ДТП. Например, система Electronic Pedestrian Protection позволят поднимать крышу капота, увеличивая область столкновения того с телом пешехода, выступая при этом в роли «щита» от более твердых и не ровных частей моторного отсека.
По имеющимся статистическим данным, большая часть происходит с участием автомобилей, следовательно, именно соображениям безопасности конструкторы и производители машин уделяют повышенное внимание. Большой объем работы в этом направлении производится на стадии проектирования, где осуществляется моделирование всех видов опасных моментов, способных произойти на дороге.
В современные системы активной и пассивной безопасности автомобиля входят как отдельные вспомогательные приспособления, так и достаточно сложные технологические решения. Применение всего этого комплекса средств призвано помочь водителям автомобилей и всем другим участникам дорожного движения сделать жизнь более безопасной.
Системы активной безопасности
Основная задача установленных систем активной безопасности состоит в создании условий для исключения возникновения любого рода . В настоящий момент за обеспечение активной безопасности отвечают в основном электронные системы автомобиля.
При этом стоит учитывать, что главным звеном, обеспечивающим отсутствие аварийных ситуаций на дороге, по-прежнему является водитель. Все имеющиеся в наличие электронные системы должны лишь помогать ему в этом и облегчать управление транспортным средством, исправляя незначительные ошибки.
Антиблокировочная система (ABS)
Антиблокировочные устройства в настоящий момент устанавливаются на большую часть всех транспортных средств. Такие системы безопасности помогают исключить блокирование колес в момент торможения. Это дает возможность сохранять управляемость транспортным средством во всех сложных ситуациях.
Наибольшая необходимость применения систем ABS возникает обычно при перемещении на скользкой дороге. Если во время гололеда блоку управления транспортным средством поступает информация о том, что скорость вращения какого-либо из колес меньше, чем у остальных, то ABS регулирует давление тормозной системы на него. В результате скорость вращения всех колес выравнивается.
Антипробуксовочная система (ASC)
Такой вид активной безопасности можно считать одной из разновидностей антиблокировочной системы, и предназначен он для обеспечения управляемости транспортным средством во время разгона или подъема на дороге со скользким покрытием. Пробуксовка в данном случае предотвращается благодаря перераспределению между колесами крутящего момента.
Система курсовой устойчивости (ESP)
Активная система безопасности автомобиля такого рода позволяет сохранить устойчивость транспортного средства и предотвратить возникновение чрезвычайных ситуаций. В своей основе ESP использует антипробуксовочную и антиблокировочную системы, стабилизируя движение автомобиля. Кроме того, ESP отвечает за просушку тормозных колодок, чем значительно облегчает ситуацию при движении на мокрой трассе.
Система распределения тормозных усилий (EBD)
Распределять тормозные усилия необходимо для того, чтобы исключить вероятность заноса транспортного средства в процессе торможения. EBD представляет собой разновидность антиблокировочной системы и перераспределяет давление в тормозной системе между передними и задними колесами.
Система блокировки дифференциала
Основная задача дифференциала – передача крутящего момента от КПП на ведущие колеса. Такой комплекс безопасности обеспечивает передачу усилия всем потребителям в том случае, когда одно из ведущих колес имеет плохое сцепление с поверхностью, находится в воздухе или на скользкой дороге.
Системы помощи при спуске или подъеме
Включение таких систем серьезно облегчает управление транспортным средством при движении на спуске или подъеме. Цель электронной системы помощи – поддерживать необходимую скорость, подтормаживая одно из колес при необходимости.
Парковочная система
Датчики парктроника задействуются при маневрировании машины с целью предотвратить ее столкновение с другими объектами. С целью предупреждения водителя подается звуковой сигнал, иногда на табло показывается оставшееся расстояние до препятствия.
Ручной тормоз
Основное предназначение стояночного тормоза – в удержании транспортного средства в статическом положении во время стоянки.
Системы пассивной безопасности автомобиля
Цель, которую должна выполнять любая система пассивной безопасности автомобиля состоит в уменьшении тяжести возможных последствий в том случае, если аварийная ситуация все-таки произошла. Применяемые способы пассивной защиты могут быть такими:
- ремень безопасности;
- подушка безопасности;
- подголовник;
- сделанные из мягкого материала детали передней панели машины;
- передний и задний бамперы, поглощающие энергию при ударе;
- складывающаяся рулевая колонка;
- безопасный узел педалей;
- подвеска двигателя и всех основных агрегатов, уводящая его под низ автомобиля при аварии;
- изготовление стекол по технологии, предотвращающей возникновение острых осколков.
Ремень безопасности
Среди всех систем пассивной безопасности, применяемых в автомобиле, ремни считаются одним из основных элементов.
В случае дорожно-транспортного происшествия ремни безопасности позволяют удержать на своем месте водителя и пассажиров.
Подушка безопасности
Наряду с удерживающими ремнями, подушка безопасности также относится к основным элементам пассивной защиты. При возникновении быстро наполняющиеся газом подушки предохраняют находящихся в машине людей от получения травм со стороны рулевого колеса, стекла или передней панели.
Подголовник
Подголовники позволяют обезопасить шейный отдел человека при некоторых видах аварий.
Заключение
Системы активной и пассивной безопасности автомобиля во многих случаях помогают предотвратить возникновение аварийных ситуаций, но лишь ответственное поведение на дороге может в значительной степени гарантировать отсутствие тяжелых последствий.
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 . 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.
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 , выставляется оценка по пятизвездной шкале – чем звезд больше, тем лучше.
Например, благодаря тестам они доказали, что использование высоких подушек безопасности уменьшают риск получения травмы головы в 5-6 раз.
Параметры активной безопасности
Активные системы безопасности автомобиля – комплекс конструктивных и эксплуатационных свойств, которые направлены на уменьшение вероятности ДТП на дороге.
Разберём основные параметры, которые отвечают за уровень активной безопасности.
- За эффективность управления автомобилем во время торможения отвечают его тормозные свойства, исправность которых и позволяет избежать ДТП. За корректировку уровня и системы колёс в целом отвечает антиблокировочная система.
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. антиблокировочной системы тормозов является антипробуксовочная система и электронный контроль устойчивости;
2) Антипробуксовочная система . предназначена для улучшения управления автомобилем в сложных погодных условиях и условиях плохого сцепления, используя механизм воздействия на ведущие колёса;
3) . 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;
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 , увеличивается полезность блоков управления.
Помимо повышения и улучшения эксплуатационных и технических показателей автомобилей, конструкторы уделяют немало внимания обеспечению безопасности. Современные технологии позволяют оснастить машины значительным количеством систем, которые обеспечивают контроль поведения авто в экстренных ситуациях, а также максимально возможную защиту водителя и пассажиров от получения травм при ДТП.
Какие системы безопасности бывают?
Самой первой такой системой на авто можно считать ремни безопасности, которые длительное время оставались единственным средством защиты пассажиров. Сейчас же авто комплектуется десятком и более всевозможных систем, которые подразделяются на две категории безопасности – активной и пассивной.
Активная безопасность автомобиля направлена на возможное устранение аварийной ситуации и сохранение контроля за поведением авто в экстренных случаях. Причем они действуют автоматически, то есть, вносят свои коррективы несмотря на действия водителя.
Пассивные же системы направлены на уменьшение последствий при случившейся аварии. К ним относятся ремни, подушки и шторки безопасности, специальные системы крепления детских сидений.
Активная безопасность
Первой системой активной безопасности на авто является антиблокировочная (АБС). Отметим, что она также выступает основой для многих видов активных систем.
В целом, на автомобилях могут использоваться такие системы активной безопасности, как:
- антиблокировочная;
- противобуксовочная;
- распределения усилий на тормозах;
- экстренного торможения;
- курсовой устойчивости;
- обнаружения препятствий и пешеходов;
- блокировки дифференциала.
Многие автопроизводители патентуют свои системы. Но в большинстве своем они работают по единому принципу, и разница сводится лишь к названиям.
Антиблокировочная система, пожалуй, единственная, которая у всех автопроизводителей обозначается одинаково – аббревиатурой ABS. В задачу АБС, как понятно из названия, входит предотвращение полной блокировки колес во время торможения. Это в свою очередь не дает колесам потерять контакт с полотном дороги, и авто не уходит в юз. АБС является частью тормозной системы.
Суть функционирования АБС сводится к тому, что блок управления посредством датчиков отслеживает скорость вращения каждого колеса и при определении, что одно из них замедляется быстрее других, посредством исполнительного блока сбрасывает давление в магистрали этого колеса, и оно перестает замедляться. АБС действует полностью автоматически. То есть, водитель, как обычно, просто нажимает на педаль, а АБС уже самостоятельно контролирует процесс замедления всех колес по отдельности.
Противобуксовочная система направлена на предотвращение пробуксовки ведущих колес, что исключает уход авто в занос. Работает она на всех режимах движения, но имеет возможность отключения. Разные автопроизводители эту систему обозначают по-разному – ASR, ASC, DTC, TRC и другие.
Работает ASR на базе ABS, то есть она воздействует на тормозную систему. Но дополнительно она управляет также электронной блокировкой дифференциала и некоторыми параметрами силовой установки.
При небольшой скорости ASR отслеживает, посредством датчиков ABS, скорость вращения колес и если отмечается, что одно из них вращается быстрее, то просто притормаживает его.
На высоких же скоростях ASR подает сигналы на ЭБУ, а тот в свою очередь регулирует работу силовой установки, обеспечивая снижение крутящего момента.
Распределение тормозных усилий – это не полноценная система, а лишь расширение функционала ABS. Но все же она имеет свое обозначение – EDB или EBV.
Она выполняет функцию предотвращения блокировки колес задней оси. При торможении центр тяжести авто смещается на передок, из-за чего задние колеса получаются разгруженными, поэтому для их блокировки требуется меньше усилия тормозных механизмов. При торможении EDB задействует задние тормоза с небольшой задержкой, а также следит за усилием, создаваемым на тормозных механизмах колес, и предотвращает их блокировку.
Система экстренного торможения необходима для максимально эффективного срабатывание тормозов при резком торможении. Она обозначается разными аббревиатурами – BA, BAS, EBA, AFU.
Эта система бывает двух типов. В первом варианте она не задействует ABS, а суть работы BA сводится к тому, что она отслеживает скорость перемещения штока тормозного цилиндра. И при обнаружении его быстрого движения, что бывает, когда водитель «бьет» по тормозам в экстренном случае, BA задействует электромагнитный привод штока, дожимая его и обеспечивая максимальное усилие.
Во втором варианте BAS работает вместе с ABS. Здесь все работает по описанному выше принципу, но исполнение несколько иное. При определении экстренного торможения она подает сигнал на исполнительный механизм ABS, а тот создает максимальное давление в тормозных магистралях.
Система курсовой устойчивости направлена на стабилизацию поведения авто и сохранения направления движения при возникновении внештатных ситуаций. У разных автопроизводителей она обозначается как ESP, ESC, DSC, VSA и прочие.
По сути, ESP представляет собой комплекс, включающий в себя ABS, BA, ASR, а также электронную блокировку дифференциала. Также для работы она использует системы управления силовой установкой и АКПП, в некоторых случаях также и датчики угла поворота колес и руля.
Все вместе они постоянно оценивают поведение авто, действия водителя и при обнаружении каких-либо отклонений от параметров, которые считаются нормой, вносят необходимые коррективы в режим работы систем двигателя, КПП, тормозов.
Система предотвращения столкновения с пешеходами контролирует пространство перед авто и при обнаружении пешеходов в автоматическом режиме включает тормоза, обеспечивая замедление авто. У автопроизводителей она обозначается как PDS, APDS, Eyesight.
PDS является сравнительно новой и применяется она далеко не всеми производителями. Для работы PDS используются камеры или радары, а в качестве исполнительного механизма выступает BAS.
Электронная блокировка дифференциала работает на базе ABS. В ее задачу входит предотвращение пробуксовки и повышение проходимости за счет перераспределения крутящего момента на ведущих колесах.
Отметим, что EDS работает по тому же принципу, что и BAS, то есть она с помощью датчиков фиксирует скорость вращения ведущих колес и при выявлении повышенной скорости вращения на одном из них, задействует тормозной механизм.
Системы-ассистенты
Выше описаны только основные системы, но активная безопасность автомобиля включает еще ряд вспомогательных, так называемых «ассистентов». Их количество тоже немалое, и к ним относятся такие системы как:
- Парковки (парктроники облегчают постановку авто на стоянку в условиях ограниченного пространства);
- Кругового обзора (камеры, установленные по периметру, позволяют контролировать «слепые» зоны);
- Круиз-контроля (позволяет авто удерживать заданную скорость, без участия водителя);
- Аварийного рулевого управления (позволяет в автоматическом режиме избежать автомобилю столкновения с препятствием);
- Помощи движению по полосе (обеспечивает движение авто исключительно по заданной полосе);
- Помощи при перестроении (контролирует слепые зоны и при изменении полосы движения сигнализирует о возможном препятствии);
- Ночного виденья (позволяет контролировать пространство вокруг авто в темное время суток);
- Распознавания дорожных знаков (распознает знаки и информирует водителя о них);
- Контроля усталости водителя (при обнаружении признаков усталости водителя сигнализирует о необходимости отдыха);
- Помощи при начале движения со спуска и в подъем (помогает начать движение не используя тормоза или ручник).
Это основные ассистенты. Но конструкторы постоянно совершенствуют их и создают новые, повышая общее количество систем авто, обеспечивающих безопасность во время движения.
Заключение
В современном автопроизводстве активная безопасность играет значительную роль для сохранения здоровья людей в автомобиле и вне его, а также исключает множество ситуаций, которые раньше привели бы к повреждению авто. Поэтому не стоит недооценивать их значимость и пренебрегать наличием таких помощников в комплектации.
Но самое главное, в первую очередь все зависит от водителя, он должен следить чтоб все пользовались ремнями безопасности и здраво понимать с какой скоростью необходимо ехать в данный момент. Не стоит напрасно рисковать, когда в этом нет необходимости!
Системы безопасности являются центральным направлением развития современных автомобилей. Серьезный эволюционный этап в данном направлении начался с момента появления первых интеллектуальных устройств, которые предотвращали или снижали риски аварии. Сегодня подобные системы образуют целый пласт средств, которые носят название активной безопасности автомобиля. Это преимущественно электронные устройства, которые могут отслеживать определенные параметры состояния машины, своевременно подавая сигналы о возможных угрозах.
Понятие систем активной безопасности
Вам будет интересно:
Для понимания того, что собой представляют такие системы, необходимо для начала рассмотреть принцип действия механизмов, которые являются их противоположностью. То есть речь пойдет о системах пассивной безопасности. Как уже было отмечено, это механические устройства, причем традиционно никак не связанные с электронными средствами управления. Они срабатывают в моменты, когда физически фиксируется внешнее воздействие. Что же касается активной безопасности автомобиля, это комплекс устройств, которые ориентируются на предотвращение ДТП, а также минимизацию рисков, приводящих к другим негативным последствиям. Это могут быть не только электронные приборы с датчиками, но и конструкционные части машины. Более того, на эффективность таких систем влияют и рабочие характеристики автомобиля, которые напрямую никак не связаны с задачами обеспечения безопасности.
Источник https://avtonov.info/bezopasnost-avtomobilja
Источник https://obrazovanie-gid.ru/referaty/2-evolyuciya-sistem-bezopasnosti-avtomobilej-referat.html
Источник https://funreactor.ru/sistemy-aktivnoi-bezopasnosti-referat-aktivnaya-bezopasnost-avtomobilya.html