Системи активної безпеки. Системи активної та пасивної безпеки автомобіля Що таке активна та пасивна безпека

Крім підвищення та покращення експлуатаційних та технічних показниківавтомобілів, конструктори приділяють чимало уваги забезпеченню безпеки. Сучасні технологіїдозволяють оснастити машини значною кількістю систем, які забезпечують контроль поведінки авто в екстрених ситуаціях, а також максимально можливий захист водія та пасажирів від травм при ДТП.

Які системи безпеки бувають?

Найпершою такою системою на авто можна вважати ремені безпеки, які тривалий час залишалися єдиним засобом захисту пасажирів. Зараз авто комплектується десятком і більше різних систем, які поділяються на дві категорії безпеки - активної і пасивної.

Активна безпека автомобіля спрямована на можливе усуненняаварійної ситуації та збереження контролю за поведінкою авто в екстрених випадках. Причому вони діють автоматично, тобто вносять свої корективи попри дії водія.

Пасивні системи спрямовані на зменшення наслідків при аварії. До них відносяться ремені, подушки та шторки безпеки, спеціальні системикріплення дитячих сидінь.

Активна безпека

Першою системою активної безпекина авто є антиблокувальна (АБС). Зазначимо, що вона також є основою для багатьох видів активних систем.

Загалом на автомобілях можуть використовуватися такі системи активної безпеки, як:

• антиблокувальна;
• протибуксувальна;
• розподіл зусиль на гальмах;
• екстреного гальмування;
• курсової стійкості;
• виявлення перешкод та пішоходів;
• блокування диференціалу.

Багато автовиробників патентують свої системи. Але здебільшого вони працюють за єдиним принципом, і різниця зводиться лише до назв.

ABS

Антиблокувальна система, мабуть, єдина, яка у всіх автовиробників позначається однаково – абревіатурою ABS. У завдання АБС, як відомо з назви, входить запобігання повному блокуванню коліс під час гальмування. Це, у свою чергу, не дає колесам втратити контакт з полотном дороги, і авто не йде в юз. АБС є частиною гальмівної системи.

Суть функціонування АБС зводиться до того, що блок управління за допомогою датчиків відстежує швидкість обертання кожного колеса і при визначенні, що одне з них уповільнюється швидше за інших, за допомогою виконавчого блоку скидає тиск у магістралі цього колеса, і воно перестає сповільнюватись. АБС діє повністю автоматично. Тобто водій, як завжди, просто натискає на педаль, а АБС вже самостійно контролює процес уповільнення всіх коліс окремо.

ASR

Протибуксовувальна система спрямована на запобігання пробуксовці провідних коліс, що виключає відхід авто в занесення. Працює на всіх режимах руху, але має можливість відключення. Різні автовиробники цю систему позначають по-різному – ASR, ASC, DTC, TRC та інші.

Працює ASR на базі ABS, тобто вона впливає на гальмівну систему. Але додатково вона керує також електронним блокуванням диференціала та деякими параметрами силової установки.

При невеликій швидкості ASR відстежує за допомогою датчиків ABS, Швидкість обертання коліс і якщо відзначається, що одне з них обертається швидше, то просто пригальмовує його.

На високих же швидкостях ASR подає сигнали на ЕБУ, а той у свою чергу регулює роботу силової установки, забезпечуючи зниження моменту, що крутить.

EDB

Розподіл гальмівних зусиль – це повноцінна система, лише розширення функціоналу ABS. Але все ж таки вона має своє позначення – EDB або EBV.

Вона виконує функцію запобігання блокуванню коліс задньої осі. При гальмуванні центр ваги авто зміщується на передок, через що задні колесавиходять розвантаженими, тому для їхнього блокування потрібно менше зусилля гальмівних механізмів. При гальмуванні EDB задіює задні гальма з невеликою затримкою, а також стежить за зусиллям, що створюється на гальмівних механізмах коліс, і запобігає їхньому блокуванню.

BAS

Система екстреного гальмування необхідна максимально ефективного спрацьовування гальм при різкому гальмуванні. Вона позначається різними абревіатурами - BA, BAS, EBA, AFU.

Ця система буває двох типів. У першому варіанті вона не діє ABS, а суть роботи BA зводиться до того, що вона відстежує швидкість переміщення штока гальмівного циліндра. І при виявленні його швидкого руху, що буває, коли водій «б'є» по гальмах у екстреному випадку BA задіяє електромагнітний привід штока, дотискаючи його і забезпечуючи максимальне зусилля.

У другому варіанті BAS працює разом із ABS. Тут все працює за описаним вище принципом, але виконання дещо інше. При визначенні екстреного гальмування подає сигнал на виконавчий механізм ABS, а той створює максимальний тиску гальмівних магістралях.

ESP

Система курсової стійкості спрямовано стабілізацію поведінки авто та збереження напрями руху у разі позаштатних ситуацій. У різних автовиробників вона позначається як ESP, ESC, DSC, VSA та інші.

По суті, ESP являє собою комплекс, що включає ABS, BA, ASR, а також електронне блокування диференціала. Також для роботи вона використовує системи керування силовою установкоюі АКПП, в деяких випадках також датчики кута повороту коліс і керма.

Всі разом вони постійно оцінюють поведінку авто, дії водія та при виявленні будь-яких відхилень від параметрів, які вважаються нормою, вносять необхідні корективи в режим роботи систем двигуна, КПП, гальм.

PDS

Система запобігання зіткненню з пішоходами контролює простір перед авто та при виявленні пішоходів в автоматичному режимі включає гальма, забезпечуючи уповільнення авто. У автовиробників вона позначається як PDS, APDS, Eyesight.

PDS є порівняно новим і застосовується вона далеко не всіма виробниками. Для роботи PDS використовуються камери або радари, а як виконавчий механізм виступає BAS.

EDS

Електронне блокування диференціалу працює на базі ABS. У її завдання входить запобігання пробуксовування і підвищення прохідності за рахунок перерозподілу моменту, що крутить, на провідних колесах.

Зазначимо, що EDS працює за тим самим принципом, що і BAS, тобто вона за допомогою датчиків фіксує швидкість обертання провідних коліс і при виявленні підвищеної швидкості обертання на одному з них задіює гальмівний механізм.

Системи-помічники

Вище описані лише основні системи, але активна безпека автомобіля включає ще низку допоміжних, так званих «помічників». Їхня кількість теж чимала, і до них належать такі системи як:

• Паркування (парктроніки полегшують постановку авто на стоянку в умовах обмеженого простору);
• Кругового огляду (камери, встановлені по периметру, дозволяють контролювати сліпі зони);
• круїз-контролю (дозволяє авто утримувати задану швидкість, без участі водія);
• Аварійного кермового керування (дозволяє в автоматичному режимі уникнути авто зіткнення з перешкодою);
• Допомоги руху по смузі (забезпечує рух авто виключно по заданій смузі);
• Допомоги при перебудові (контролює сліпі зони та при зміні смуги руху сигналізує про можливу перешкоду);
• Нічного бачення (дозволяє контролювати простір навколо авто у темний час доби);
• Розпізнавання дорожніх знаків (розпізнає знаки та інформує водія про них);
• Контроль втоми водія (при виявленні ознак втоми водія сигналізує про необхідність відпочинку);
• Допомоги при початку руху зі спуску та підйом (допомагає почати рух не використовуючи гальма або ручник).

Це основні помічники. Але конструктори постійно вдосконалюють їх та створюють нові, підвищуючи загальну кількість систем авто, що забезпечують безпеку під час руху.

Висновок

У сучасному автовиробництві активна безпека відіграє значну роль для збереження здоров'я людей в автомобілі та поза ним, а також виключає безліч ситуацій, які раніше призвели б до пошкодження авто. Тому не варто недооцінювати їхню значущість і нехтувати наявністю таких помічників у комплектації.

Але найголовніше, в першу чергу все залежить від водія, він повинен стежити, щоб всі користувалися ременями безпеки і розумно розуміти з якою швидкістю необхідно їхати в Наразі. Не варто даремно ризикувати, коли в цьому немає потреби!

Вчені та автовиробники склали рейтинг способів, здатних зберегти життя за кермом. Перед тим як сісти за кермо, ознайомся з наступними шістьма положеннями, які здатні підвищити безпеку автомобіля. Представляємо топ-6 кращих способівпідвищення безпеки авто.

1. Кермо

Якщо сидіти дуже близько до керма, то в момент удару швидше за все ви вдаритеся об рульову колонку до того, як розкриється подушка безпеки або натяг ременя. Тому регулюйте сидіння так, щоб перебувати якнайдалі від керма, але в той же час не тягтися до нього руками. Руки мають бути лише трохи зігнуті у ліктях.

2. Підголівник

Для найбільшої безпеки верхня частина підголівника повинна знаходитися на рівні вух, це легко побачити і відрегулювати, подивившись у дзеркало заднього виду. Цей запобіжний запобіжить перелом шийного відділу хребта.

3. Фари

Тут тобі назустріч пішли наші дорогі інспектори ДІБДР, які вже внесли до правил дорожнього рухупункт, відповідно до якого необхідно включати фари у будь-який час. За деякими даними цей захід на 5% знижує ймовірність лобового зіткненнята на 12% ймовірність наїзду на пішохода.

4. Температура салону

Якщо має бути тривала поїздка, то необхідно встановити температуру трохи нижче за комфортну, щоб не дай боже не заснути за кермом. Ще може допомогти періодична зміна температури салону.

5. Шини

Слід слідкувати за станом шини, за її зношеністю та тиском. Зношена шинау рази збільшує гальмівний шлях, а недостатній тискможе стати причиною зміни траєкторії руху, розгойдування автомобіля на дорозі, а також колесо з більшою ймовірністю може луснути. А ви часто чуєте на телебаченні фразу: «Не впорався з керуванням»?!

6. Стільниковий телефон

Питання про те, що бездротова гарнітура безпечніша, також стає останнім часом дуже спірним твердженням, тому краще постарайся вимикати телефон на час руху. Адже життя дорожче телефонної розмови, чи не правда?

Ось ми і розглянули топ найкращих способів підвищення безпеки авто. Успіхів на дорозі і завжди повертайтеся додому!

Безпека руху автомобіля є комплексом проблем, вирішення яких насамперед стосується поліпшень, спрямованих на підвищення активної безпеки системи «водій – автомобіль – дорога» (рис. 1).

Мал. 1. Схема управління.

Географічні умови(Спуски; підйоми; звивистість доріг; повороти, перехрестя тощо)

Дорожні умови(Тип покриття (асфальт, гравій); стан (мокрий, сухий); освітлення дороги; трафік (щільність трансп. потоку))

Кліматичні умови(атмосферні (температура, вологість, тиск); температура дорожнього покриття)

Техногенні умови(Зчеплення коліс з дорогою за станом протектора; швидкість обертання коліс; швидкість нишпорення; бічне прискорення; бічний увід коліс.)

A– Блок датчиків (Кута повороту керма; кута повороту автомобіля навколо вертикальної осі; бічного прискорення.

B(УВР)– Керуючі реакції водія (є відгуком суб'єктивного мислення на дорожні умовируху (фізичний та психічний стан))

C– Блок датчиків (Температури, вологості, тиску; температури дорожнього покриття)

D– Блок колісних датчиків ABS

E– Центральний бортовий комп'ютер (мікропроцесор) з інтегрованими логічними та обчислювальними функціями систем активної безпеки. Містить (ОЗП; ПЗП; АЦП).

F– Блок кінцевих перетворювачів електричних сигналів у неелектричні дії

ДИС/ВП– Драйвери інформаційної системи водія та візуальний перетворювач електричного сигналув оптичне зображення

ЕДД/КД– Електродвигун та клапан демпфування активної підвіски (ADS)

ЕДН/НД- Електродвигун та нагнітач високого тиску(VDC)

ЕДТ/ГК- Електродвигун та гідроклапани (ABS)

ШЕД/ДР– Кроковий електродвигун та дросельна заслінка (ASR)

G- Блок водійських органів управління (ВІ - візуальні індикатори; РК - рульове колесо; ПТ - педаль гальма; ПГ - педаль газу)

Активна безпека включає вміння водія оцінити дорожню ситуацію та вибрати найбільш безпечний режим руху, а також можливість транспортного засобу (ТЗ) реалізувати бажаний безпечний режим руху. Друге залежить від експлуатаційних характеристикТЗ, таких, як керованість, стійкість, гальмівна ефективністьта наявності спеціалізованих пристроїв, що забезпечують додаткові властивостісистеми активної безпеки автомобіля Поліпшення вищезазначених експлуатаційних характеристик автомобілів для підвищення рівня їхньої активної безпеки реалізується шляхом застосування додаткових електрокерованих систем у гідравлічному контурі (а також пневматичному) робочої гальмівної системи (рис. 2).

Мал. 2. ABS – Anti-Lock Brake System

1 - Блок управління ABS, гідравлічний блок, що відкачує насос; 2 – Датчики швидкостей коліс.

Відомо, що часто в ДТП винні не безтурботність і неуважність водія, а його інертність сприйняття, що призводить до запізнення реакції на умови руху, що швидко змінюються. Середньостатистичний водій не має здатності миттєво сприймати несподіване ковзання між колесами і дорогою і швидко вживати заходів для забезпечення керованості автомобіля та реалізації безпечної траєкторії руху (рис. 3).

Мал. 3. Параметри гальмування автомобіля

V – швидкість автомобіля, м/с; Jз - прискорення уповільнення, м / с ^ 2;

tp - час реакції водія (ухвалення рішення про гальмування, перенесення ноги з педалі акселератора на педаль гальма) tp = 0,4 ... 1 c (у розрахунках приймають 0,8 с).

tпр - час спрацьовування гальмівного приводу (від початку натискання на педаль гальма до виникнення уповільнення), залежить від типу приводу та його стану tпр=0,2...0,4 с для гідравлічного та 0,6...0,8 с для пневматичного.

ty - час збільшення уповільнення з початку дії гальм до максимального його значення (залежить від ефективності гальмування, навантаження автомобіля, типу та стану дорожнього полотна; ty=0,05...0,2 с для легкових автомобілівта 0,05...0,4 с для вантажівок та автобусів з гідроприводом.

При гальмуванні автомобіля можливі такі дорожні умови, коли колеса, що загальмовуються, блокуються через низьке зчеплення з дорожнім полотном, внаслідок цього водій втрачає контроль над траєкторією руху автомобіля.

Також існує проблема у взаємодії водія з автомобілем – відсутність достовірної інформації про ступінь загальмованості та ступінь реалізації граничного зчеплення кожного колеса окремо. Відсутність цієї інформації часто є основною причиною зриву керування автомобіля у вигляді занесення або знесення.

У системі «водій – автомобіль – дорога» виконання миттєвих дій (швидше 0,1с) має виконувати бортова електронна автоматика, а не водій, виходячи із реальної ситуації руху.

Для вирішення вищезазначених проблем були розроблені спеціальні антиблокувальні пристрої гальм, звані антиблокувальними системами (АБС, ABS, нім. Antiblockiersystem, англ. Anti-lock braking system).

Антиблокувальні пристрої розроблялися з 20-х років минулого століття і в 80-х ними вже серійно оснащувалися деякі моделі автомобілів спочатку у вигляді механічних, а потім і електромеханічних конструкцій.

Сучасні електронні АБС є складними за конструкцією та логікою роботи системи. автоматичного керуванняпроцесом гальмування, що не тільки запобігає блокуванню коліс, але й виконує функцію оптимального керування автомобілем, що реалізується забезпеченням зчеплення коліс з поверхнею дороги під час гальмування автомобіля. Оснащення автомобілів такими системами дає змогу зменшити ймовірність дорожньо-транспортних пригод. Мета такого керування автомобілем полягає у реалізації вектора його швидкості, що задається водієм шляхом впливу на органи керування, з урахуванням технічних можливостейавтомобіля та дорожньої обстановки. При цьому до колеса прикладається рушійний або гальмівний момент, що змінює швидкість, а через зв'язок колеса з дорогою, і швидкість автомобіля.

Впровадження таких електронних систем автоматичного управління (ЕСАУ) у робочу гальмівну систему дозволяє на базі отриманої інформації про параметри руху автомобіля (швидкості обертання кожного колеса) перешкоджати блокуванню коліс при гальмуванні, забезпечуючи тим самим певний ступінь керованості та безпеку дорожнього руху.

Досвід експлуатації АБС та її вдосконалення дозволило розширити можливості керування системи «водій – автомобіль – дорога», виконуючи додаткові функції керування автомобілем. Наприклад, на конструктивній базі АБС реалізуються також інші системи автоматичного управління гідравлічними гальмами, наприклад, протибуксувальна система(ПБС, Anti-Slip Regulation - ASR), звана також системою регулювання крутного моменту двигуна. Ця система не тільки впливає на гальма автомобіля, але і певною мірою на керування двигуном. Нарощування можливостей АБС дозволило реалізувати і функцію електронного блокування диференціала (ЕБД, Elektronische Differential Spree – EDS) провідного мосту автомобіля. Спільно із системами ASR та EDS застосовується система розподілу гальмівних зусиль між осями автомобіля EBV (Elektronishe Bremskraftverteilung).

Крім систем ABS та ASR у систему керування динамікою руху автомобіля німецькі інженери включили систему керування активною підвіскою(ACR) та систему контролю кермового управління (APS). Таким чином, на базі цих систем (ABS, ASR, ACR, APS) був утворений єдиний комплекс автоматичного управління курсовою стійкістю руху автомобіля (VDC – Vehicle Dynamics Control). В даний час відбувається подальший розвиток систем активної безпеки автомобіля, які забезпечують курсову стійкістьавтомобіля. Відомі різні назви такого роду систем : ESP (Electronic Stability Programm), ASMS (Automatisches Stabilitats Management System), DSC (Dynamic Stability Control), FDR (Fahrdynamik-Regelung), VSC (Vehicle Stability Control), VSA (Vehicle Stability Assist).

Стаття не закінчена, продовження слідує...

Факт залишається фактом, що абсолютно несподівані фактори впливають на процес водіння та шанс потрапити в ДТП. Так, наприклад, вченими було доведено, що запах гамбургерів викликає прагнення збільшити швидкість, а ті, хто народився під знаком Терезів — найгірші водії. Про ці та інші непересічні речі ми хочемо розповісти вам у черговій статті про дорожній рух.

Допомогти підвищити рівень безпеки у вашому автомобілі допоможе просте дотримання Правил Дорожнього Руху та наступних простих істин, які ми привели до статті.

Подушка безпеки та АБС

Безперечно, що з одного боку подушки безпеки сприяють порятунку життя при виникненні екстрених ситуаційна дорозі, але з іншого боку водії, знаючи про додаткові засоби захисту, починають лихачити. Примітно:

• У Штатах, водії автомобілів без подушок безпеки потрапляють у набагато менш страшні катастрофи, ніж автомобілісти, які їх мають.

Можна сказати напевно, що захищають ці подушки, тільки в тому випадку, якщо водій та його пасажири пристебнуті ременями безпеки, в іншому ж – при виникненні аварійної ситуації та за законами фізики: голова, слідуючи інерції удару при ДТП, прямує вперед, а назустріч їй розкривається з шаленою швидкістю та потужністю подушка безпеки. Як результат такого контакту — травми голови, струс мозку і ще більш жахливі поранення.

До речі, ремені безпеки збільшують шанси на виживання у 8 разів.

Не пристебнуті водій та пасажири набагато частіше отримують всілякі травми високого ступеня при ударі об кермо та лобове скло.

Розмір машини

Імовірність загинути у міні-автомобілі набагато вища, ніж у позашляховику, приблизно у 50 разів. Так свідчать висновки британських фахівців міністерства транспорту. Імовірність загинути в «міні» авто або машині середнього розміру становить 1 до 200, а ось у водія джипа або паркетника ймовірність плачевного результату аварії 1 до 10000. Крім того, важливий не тільки розмір, а й форма автомобіля. Так, наприклад, автомобіль із обтічною формою та низьким дахом завдасть менше травм пішоходу.

Стільниковий телефон та hands-free

За статистикою, дорожньо-транспортні пригоди трапляються вчетверо частіше, якщо водій під час руху розмовляє стільниковим телефоном.

Такі дані були наведені адміністрацією безпеки дорожнього руху в США, на жаль, у нашій країні такої статистики не ведуть. Також дані показують, що чим молодший водій, тим більше він розмовляє телефоном під час свого пересування в автомобілі.

Прийом антидепресантів

Вченими Університету Північної Дакоти в Гранд Форксі було проведено досліди, в яких взяли участь 600 осіб, половина з яких брали антидепресанти, а решта — ні. Підсумки показали, що при тяжкій депресії та прийнятті антидепресантів в учасників досвіду увага, концентрація та реакція знижується в рази. А ті, хто приймали легкі антидепресанти або їх зовсім не приймали, майже ніяк не виявили погані навички водіння.

Зайві 5 км/год

Австралійськими вчені з університету Аделаїди були проведені інші дослідження, які показали, що на швидкості 60 км/год додавання газу ще на 5 км/год збільшує шанси потрапити в аварію в 2 рази, а на швидкості в 70 км/год — у 4 рази! Справа в тому, як пояснюють вчені, що за таких швидкостей у водія залишається лише секунда, щоб зреагувати на непередбачену небезпечну ситуацію. Крім того, відбувається збільшення гальмівної колії, так на швидкості 60 км/год вона становить 13,9 метрів, а при 65 км/год - 16,3 метра. Про ці несподівані підрахунки свідчить відео, яке доводить усю небезпеку зайвих 5 км/год.

Так що... я думаю, у вас не залишилося більше питання: «З якою швидкістю їхати, коли обмеження (припустимо) 60 км/год». Відповідь проста: їхати потрібно саме 60, не 63 і не 67, а точно 60.

Вік водія

Канадська група дослідників провела інший досвід, який показав, що найкращі водії, це жінки, які подолали 33-річний віковий рубіж.

Найнебезпечніша група – це учасники дорожнього руху віком 20 років, незалежно від статі.

Для чоловіків оптимальний вік водіння – 33-54 роки. А ось людям похилого віку краще уникати водіння автомобіля, тому що в їх випадку з віком сильно позначається втрата швидкості реакції, погіршення слуху, зору і погіршення концентрації уваги.

Неправильні запахи

Вчені з британського фонду RAC кажуть, що запахи можуть впливати на аварійність на дорогах. Так, наприклад, запах гамбургерів та свіжого хліба може призвести до дратівливості, внаслідок чого водії прагнуть збільшувати швидкість. Жасмин, ромашка та лаванда розслаблюють водіїв, що притуплює їхню реакцію. Також сприяє зниженню уваги запах свіжоскошеної трави, що викликає ностальгічні спогади, а деякі запахи парфумів та одеколонів здатні розбурхувати фантазію у водіїв, і як результат — вони забувають про дорогу.

Ось так ось. Навіть і не подумаєш, що такі дрібниці можуть позначатися на рівні аварійності на дорозі. Успіхів вам і дотримуйтесь

Безпека залежить від трьох важливих характеристикавтомобіля: розмір і вага, засоби пасивної безпеки, які допомагають вижити в аварії та уникнути травм, та засоби активної безпеки, які допомагають уникати дорожніх пригод.
Однак при зіткненні більш важкі машини з відносно поганими оцінками краш-тестів можуть показати найкращі результатиніж легкі автомобілі з відмінними оцінками. У компактних та малих автомобілях гине вдвічі більше людей, ніж у великих. Про це варто завжди пам'ятати.

Засоби пасивної безпеки допомагають водію та пасажирам вижити в аварії та залишитися без серйозних травм. Розмір автомобіля – це також засіб пасивної безпеки: більше = безпечніше. Але є й інші важливі моменти.

Ремені безпекистали найкращим з будь-коли придуманих пристроїв захисту водія та пасажирів. Здорова ідея прив'язати людину до сидіння, щоб урятувати їй життя під час аварії, з'явилася ще 1907 року. Тоді водія та пасажирів пристібали лише на рівні талії. на серійних автомобілівпершого ременя поставила шведська компанія Volvo 1959 року. Ремені у більшості машин триточкові, інерційні, в деяких спортивних автомобіліввикористовуються і чотириточкові та навіть п'ятиточкові, щоб краще утримати водія у сідлі. Ясно одне: що щільніше тебе притискає до крісла, то безпечніше. Сучасні системиременів безпеки мають автоматичні переднатягувачі, які при аварії вибирають провисання ременів, підвищуючи захист людини, та зберігають місце для розкриття подушок безпеки. Важливо знати, що хоча подушки безпеки та захищають від серйозних травм, ремені безпеки абсолютно необхідні для забезпечення повної безпеки водія та пасажирів. Американська організація безпеки руху NHTSA на підставі своїх досліджень повідомляє, що використання ременів безпеки знижує ризик смертельного результату на 45-60% залежно від типу автомобіля.

Без подушок безпекив машині ніяк не можна, цього тепер не знає лише лінивий. Вони нас і від удару врятують, і від розбитого скла. Але перші подушки були як бронебійний снаряд – розкривалися під впливом датчиків удару та вистрілювали назустріч тілу зі швидкістю 300 км/год. Атракціон на виживання, та й годі, не кажучи вже про той жах, який відчував чоловік у момент бавовни. Тепер подушки зустрічаються навіть у найдешевших автомобільчиках і вміють розкриватися з різною швидкістю, залежно від сили зіткнення. Пристрій пережив багато модифікацій і ось уже 25 років рятує людські життя. Проте небезпека залишається досі. Якщо забув або полінувався пристебнутись, то подушка легко може вбити. Під час аварії, навіть при невеликій швидкості, тіло за інерцією летить вперед, подушка, що розкрилася, його зупинить, зате голову з величезною швидкістю відфутболіт назад. У хірургів це називається "хлистова травма". Найчастіше це загрожує переломом шийних хребців. У кращому – вічною дружбою з вертеброневрологами. Це лікарі, яким іноді вдається поставити ваші хребці на місце. Але шийні хребці, як відомо, краще не чіпати, вони проходять під категорією недоторканних. Саме тому в багатьох машинах лунає неприємний писк, який не стільки нагадує нам, що потрібно пристібатися, скільки повідомляє, що подушка не розкриється, якщо людина не пристебнута. Уважно дослухайтеся до того, що вам співає ваша машина. Подушки безпеки розроблені спеціально, щоб працювати разом ременями безпеки і в жодному разі не виключають потреби їх використання. За даними американської організації NHTSA, використання подушок безпеки знижує ризик смертельного результату при аварії на 30-35% залежно від типу автомобіля.
Під час зіткнення ремені та подушки безпеки працюють спільно. Комбінація їх роботи на 75% ефективніша у запобіганні серйозним травмам голови і на 66% ефективніша у запобіганні травмам грудної клітки. Бічні подушки безпеки також значно покращують захист водія та пасажирів. Виробники автомобілів використовують також двоступінчасті подушки безпеки, які розкриваються поетапно одна за одною, щоб уникнути можливих травм, які наносяться дітям та невисоким дорослим від застосування одноступінчастих, більш дешевих подушок безпеки. У зв'язку з цим правильніше садити дітей тільки на задні місця в автомобілях будь-яких типів.

Підголівникипокликані запобігати травмам від раптового різкого руху голови та шиї при зіткненні задньою частиною автомобіля. Насправді, часто підголівники практично не захищають від травм. Ефективний захист під час використання підголівника може бути досягнутий, якщо він знаходиться точно на лінії центру голови на рівні її центру ваги і не далі 7 см від задньої її частини. Пам'ятайте, деякі опції сидінь змінюють розмір і положення підголовника. Значно підвищують безпеку активні підголівники. Принцип їх роботи заснований на простих фізичних законах, відповідно до яких голова відкидається назад трохи пізніше за корпус. Активні підголівники використовують тиск корпусу на спинку сидіння в момент удару, що викликає зміщення підголівника вгору і вперед, запобігаючи різкому відкидання голови назад, що викликає травму. При ударі в задню частинуавтомобіля, нові підголівники спрацьовують одночасно зі спинкою сидіння, щоб знизити ризик травми хребців не тільки шийного, а й поперекового відділів. Після удару поперек сидить у кріслі мимоволі рухається вглиб спинки, при цьому вбудовані датчики дають «команду» підголівнику висунутися вперед-вгору, щоб рівномірно розподілити навантаження на хребет. Висуваючись при ударі, підголовник надійно фіксує потиличну частину голови, запобігаючи надмірному вигину шийних хребців. Стендові випробування показали, що нова системаефективніше за аналогічну вже існуючій на 10-20%. При цьому, однак, багато залежить від того, в якому положенні знаходиться людина в момент удару, його ваги, а також того, чи пристебнутий той ременем безпеки.

Структурна цілісність(цілісність каркаса автомобіля) це ще один важливий компонент пасивної безпеки автомобіля. Для кожного автомобіля він тестується перед тим, як піти у виробництво. Деталі каркаса не повинні змінювати свою форму під час зіткнення, тоді як інші деталі повинні поглинати енергію удару. Змінні зони спереду і ззаду стали, мабуть, тут найсерйознішим досягненням. Чим краще мінятимуться капот і багажник, тим менше дістанеться пасажирам. Головне, щоб двигун під час аварії йшов у підлогу. Інженери розробляють нові і нові комбінації матеріалів, щоб погасити енергію удару. Результати їхньої діяльності можна дуже наочно побачити на страшилках краш-тестів. Між капотом та багажником, як відомо, знаходиться салон. Так от він і має стати капсулою безпеки. І цей жорсткий каркас у жодному разі не повинен сміятися. Міцність жорсткої капсули дає можливість вижити навіть у самому маленькому автомобілі. Якщо спереду та ззаду каркас захищений капотом та багажником, то з обох боків за нашу безпеку відповідають тільки металеві бруси у дверях. При найстрашнішому ударі, бічному, вони не можуть захистити, тому тут використовують активні системи– бічні подушки безпеки та шторки, які теж дотримуються наших інтересів.

Також до елементів пасивної безпеки належать:
-передній бампер, що поглинає частину кінетичної енергії при зіткненні;
-Травмобезпечні деталі внутрішнього інтер'єрупасажирський салон.

Активна безпека автомобіля

В арсеналі активної безпеки автомобіля існує багато протиаварійних систем. Серед них є старі системи та новомодні винаходи. Перерахуємо лише деякі з них: антиблокувальна система гальм (ABS), traction control, electronic stability control (ESC), система нічного бачення та автоматичний круїз-контроль – ці модні технології, які допомагають водієві на дорозі сьогодні.

Антиблокувальна система гальм (ABS)допомагає зупинитися швидше та не втратити керування автомобілем, особливо на слизьких поверхнях. У разі екстреної зупинки ABS працює інакше, ніж звичайні гальма. Зі звичайними гальмами раптова зупинка часто призводить до блокування коліс, що викликає занесення. Антиблокувальна система гальм визначає, коли колесо заблоковане і відпускає його, керуючи гальмами в 10 разів швидше, ніж це може зробити водій. Для ефективного використання ABS слід змінити техніку гальмування. Не потрібно відпускати і знову натискати гальмо педаль, оскільки це відключає систему ABS. У разі екстреного гальмування слід натиснути один раз на педаль і акуратно утримувати її до зупинки автомобіля.

Traction Control (TCS)застосовується для запобігання пробуксовування провідних коліс, незалежно від ступеня натискання педалі газу та дорожнього покриття. Принцип дії її заснований на зниженні вихідної потужності двигуна при зростанні частоти обертання
провідних коліс. Про частоту обертання кожного колеса комп'ютер, що керує цією системою, дізнається від датчиків, встановлених у кожного колеса та від датчика прискорення. Точно такі ж датчики застосовуються в системах ABSі в системах контролю крутного
моменту, тому часто ці системи використовуються одночасно. За сигналами датчиків, що вказують на те, що провідні колеса починають пробуксовувати, комп'ютер приймає рішення про зниження потужності двигуна і чинить на нього дію, аналогічне
зменшенню ступеня натискання на педаль газу, причому ступінь скидання газу тим сильніше, що вищі темпи наростання пробуксовки.

ESC (electronic stability control)- Вона ж ESP. Завдання ESC – зберегти стабільність та керованість автомобіля в граничних режимах повороту. Відстежуючи бічні прискорення автомобіля, вектор повороту, гальмівне зусилля та індивідуальну швидкість обертання коліс, система визначає ситуації, що загрожують занесенням або перекиданням автомобіля, та самостійно скидає газ та пригальмовує відповідні колеса. Малюнок наочно ілюструє ситуацію, коли водій перевищив максимальну швидкістьвходження в поворот, і почалося занесення (або знос). Червона лінія – це траєкторія руху машини без ESC. Якщо її водій почне гальмувати, у нього є серйозний шанс розвернутися, а якщо ні - полетіти з дороги. ESC вибірково підгальмує потрібні колеса так, щоб автомобіль залишився на потрібній траєкторії. ESC – найбільш складний пристрій, який співпрацює з антиблокувальною (ABS) та антипробуксовувальною (TCS) системами, контролює тягу та управління дросельною заслінкою. Система ESС на сучасному автомобілі майже завжди відключається. Це може допомогти в нестандартних ситуаціях на дорозі, наприклад при розгойдуванні автомобіля, що застряг.

Круїз контроль- це система, що автоматично підтримує задану швидкість руху незалежно від змін профілю дороги (підйоми, спуски). Управління роботою даної системи (фіксація швидкості, її зниження чи збільшення) здійснюється водієм шляхом натискання кнопок на підрульовому вимикачі або кермі після розгону автомобіля до необхідної швидкості. При натисканні водієм педалі гальма або газу система моментально відключається. Круїз-контроль значно зменшує появу втоми у водія тривалих поїздкахоскільки дозволяє ногам людини перебувати в розслабленому стані. У більшості випадків круїз-контроль знижує витрати палива, оскільки підтримується стабільний режим роботи двигуна; збільшується моторесурс двигуна, так як при підтримуваних системою постійних оборотах відсутні змінні навантаження з його деталей.

Крім підтримки постійної швидкості руху, одночасно відстежує дотримання безпечної дистанції до автомобіля, що йде попереду. Основний елемент активного круїз-контролю – ультразвуковий датчик, встановлений у передньому бамперіабо за радіаторними ґратами. Його принцип роботи аналогічний датчикам паркувального радара, лише радіус дії становить кілька сотень метрів, а кут охоплення, навпаки, обмежений кількома градусами. Посилаючи ультразвуковий сигнал, датчик чекає на відповідь. Якщо промінь знайшов перешкоду у вигляді автомобіля, що рухається з меншою швидкістю і повернувся - значить необхідно знизити швидкість. Щойно дорога знову звільняється, машина розганяється до початкової швидкості.

Ще одним із важливих елементів безпеки сучасного автомобіляє шини. Подумайте: вони єдине, що пов'язує машину із дорогою. Гарний комплект шин дає велику перевагу у тому, як машина реагує на екстрені маневри. Якість шин також помітно позначається на керованості машин.

Розглянемо для прикладу обладнання Mercedes S-класу. У базової комплектаціїавтомобіля є система Pre-Safe. При загрозі ДТП, яку електроніка визначає з різкого гальмування або занадто сильного ковзання коліс, Pre-Safe підтягує ремені безпеки та надує
повітряні камери в мультиконтурних передніх та задніх сидіннях, щоб краще зафіксувати пасажирів Крім цього Pre-Safe «задриває люки» – закриває шибки та люк у даху. Всі ці приготування повинні зменшити тяжкість можливої ​​ДТП. Відмінника контраварійної підготовки з S-класу роблять усілякі електронні помічники водія – система стабілізації ESP, антипробуксовочна система ASR, система допомоги при екстреному гальмуванні Brake Assist. Система допомоги при екстреному гальмуванні у S-класі поєднана з радаром. Радар визначає
відстань до машин, що їдуть попереду.

Якщо воно стає загрозливо коротким, а водій гальмує слабше за необхідне, електроніка починає йому допомагати. При екстреному гальмуванні стоп-сигнали автомобіля блимають. На замовлення S-клас можна обладнати системою Distronic Plus. Вона є автоматичним круїз-контролем, дуже зручним у пробках. Пристрій за допомогою того ж радара контролює дистанцію до автомобіля, що йде попереду, при необхідності зупиняє машину, а коли потік відновлює рух, автоматично розганяє її до колишньої швидкості. Тим самим Mercedes позбавляє водія будь-яких маніпуляцій крім обертання керма. Distronic працює
на швидкостях від 0 до 200 км/год. Парад антиаварійних пристроїв S-класу завершує інфрачервона система нічного бачення. Вона вихоплює з темряви предмети, що сховалися від сильних ксенонових фар.

Рейтинг безпеки автомобілів (краш-тести EuroNCAP)

Головним світлом пасивної безпеки є «Європейська асоціація випробування нових автомобілів», або скорочено EuroNCAP. Заснована в 1995 році, ця організація займається тим, що регулярно знищує нові автомобілі, виставляючи оцінки за п'ятизірковою шкалою. Чим більше зірочок, тим краще. Отже, якщо вибираючи новий автомобільВи в першу чергу дбаєте про безпеку, віддайте перевагу моделі, що отримала максимально можливі п'ять зірок від «EuroNCAP».

Усі серії випробувань проходять за одним сценарієм. Спочатку організатори відбирають популярні на ринку автомобілі одного класу та одного модельного рокута анонімно закуповують по дві машини кожної моделі. Випробування проводяться на двох відомих незалежних дослідницьких центрах – англійському TRL та голландському TNO. Починаючи з перших тестів 1996 року і до середини 2000 року рейтинг безпеки EuroNCAP був «чотиризірковим» і включав оцінку поведінки автомобіля у двох видах випробувань – при фронтальному і бічному краш-тестах.

Але влітку 2000 року експерти EuroNCAP запровадили ще одне додаткове випробування – імітацію бічного удару об стовп. Автомобіль розміщують поперечно на рухомому візку та на швидкості 29 км/год направляють водійськими дверимау металевий стовп діаметром приблизно 25 см. Цей тест проходять лише ті автомобілі, які оснащені спеціальними засобамизахисту голови водія та пасажирів - "високими" бічними подушками або надувними "фіранками".

Якщо машина пройшла три тести, навколо голови манекена на піктограмі ступеня безпеки при бічному зіткненні з'являється ореол у вигляді зірки. Якщо зелений ореол, це означає, що автомобіль успішно пройшов третій тест і отримав додаткові бали, здатні перемістити його в п'ятизіркову категорію. А ті машини, у яких у стандартному оснащеннінемає "високих" бічних подушок або надувних "фіранок", проходять випробування за звичайною програмою і не можуть претендувати на найвищу оцінку Euro-NCAP.
Виявилося, що захисні пристрої, що ефективно спрацювали, можуть більш ніж на порядок знизити ризик травм голови водія при бічному ударі об стовп. Наприклад, без «високих» подушок чи «фіранок» коефіцієнт ймовірності пошкодження голови НIС (Head Injury Criteria) при «стовповому» тесті може досягати 10000! (Пороговою величиною НІС, за якою починається область смертельно небезпечних ушкоджень голови, медики вважають 1000.) Натомість із застосуванням «високих» подушок та «фіранок» НІС падає до безпечних величин – 200-300.

Пішохід – найбеззахисніший учасник дорожнього руху. Однак його безпекою EuroNCAP перейнялося лише в 2002 році, розробивши відповідну методику оцінки автомобілів (зелені зірки). Вивчивши статистику, фахівці дійшли висновку, що більшість наїздів на пішохода відбувається за одним сценарієм. Спочатку автомобіль бампером б'є по ногах, а потім людина, залежно від швидкості руху та конструкції автомобіля, ударяється головою або про капот, або про вітрове скло.

Перед проведенням тесту бампер та передню кромку капота розкреслюють на 12 ділянок, а капот та нижню частину лобового складілять на 48 частин. Потім послідовно по кожній ділянці завдають ударів імітаторами ніг та голови. Сила удару відповідає зіткненню з людиною на швидкості 40 км/год. Усередині імітаторів розміщено датчики. Обробивши їх дані, комп'ютер надає кожному розміченому ділянці певний колір. Зеленим позначаються найбільш безпечні ділянки, червоним – найнебезпечніші, жовтим – займають проміжне положення. Потім за сукупністю оцінок виставляється загальна «зоряна» оцінка автомобілю за безпеку пішоходів. Максимально можливий результат – чотири зірки.

За останні роки простежується чітка тенденція – дедалі більше нових автомобілів одержують «зірки» у пішохідному тесті. Проблемними залишаються лише великі позашляховики. Причина - у високій передній частині, через що у разі наїзду удар припадає не по ногах, а по тулубу.

І ще одне нововведення. Все більше автомобілів оснащуються системами нагадування про непристебнутий ремен безпеки (СНРБ) – за наявність такої системи на місці водія експерти EuroNCAP нараховують один додатковий балза оснащення обох передніх місць – два бали.

Американська національна асоціація безпеки дорожнього руху NHTSA проводить краш-тести за власною методикою. При фронтальному ударі автомобіль на швидкості 50 км/год врізається у твердий бетонний бар'єр. Суворіші і умови бічного удару. Візок важить майже 1400 кг, а автомобіль рухається зі швидкістю 61 км/год. Такий тест проводиться двічі – виконуються удари в передню, а потім у задню двері. У США професійно та офіційно б'є машини ще одна організація – Інститут транспортних досліджень страхових компаній IIHS. Але її методика несуттєво відрізняється від європейської.

Заводські краш-тести

Навіть не фахівцеві зрозуміло, що описані вище тести не охоплюють усіх можливих видів аварій і, отже, не дозволяють достатньо оцінити безпеку автомобіля. Тому всі великі автовиробники проводять власні, нестандартні, краш-тести, не шкодуючи при цьому ні часу, ні грошей. Наприклад, кожна Нова модельМерседес на початок виробництва проходить 28 випробувань. В середньому на одне випробування йде близько 300 людино-годин. Деяка частина тестів проводиться віртуально на комп'ютері. Але вони відіграють роль допоміжних, для остаточного доведення автомобілів їх розбивають тільки в «реалі». Найважчі наслідки настають у результаті лобових зіткнень. Тому основна частина заводських випробувань імітує цей вид аварій. При цьому автомобіль врізають у деформовані та жорсткі перешкоди під різними кутами, з різними швидкостями та різними величинами перекриття. Однак і такі тести не дають усієї повноти картини. Виробники стали зіштовхувати автомобілі між собою, причому не лише «однокласників», а й машини різних «вагових категорій» і навіть легкові з вантажівками. Завдяки результатам таких тестів на всіх фурах з 2003 року стали обов'язковими протипідкатні балки.

З вигадкою заводські спеціалісти з безпеки підходять і до випробування бічними ударами. Різні кути, швидкості, місця ударів, рівновеликі та різновеликі учасники – все, як із фронтальними тестами.

Кабріолети і великі позашляховики випробовують ще й на переворот, адже за статистикою кількість загиблих у таких аваріях сягає 40%.

Часто виробники зазнають своїх автомобілів ударом ззаду на невеликих швидкостях (15-45 км/год) і перекритті до 40%. Це дозволяє оцінити, наскільки захищені пасажири від травм хлистів (пошкодження шийних хребців) і наскільки захищений бензобак. Фронтальні та бічні удари при швидкостях до 15 км/год допомагають визначити ступінь збитків (тобто витрати на ремонт) при дрібних аваріях. Окремим випробуванням піддаються сидіння та ремені безпеки.

А що роблять автовиробники для захисту пішоходів? Бампер виготовляють з м'якшого пластику, а в конструкції капота застосовують якнайменше підсилювальних елементів. Але головна небезпека життя людини – подкапотные агрегати. При наїзді голова проминає капот і натикається саме на них. Тут йдуть двома шляхами – намагаються максимально збільшити вільний простір під капотом, або постачають капот піропатронами. Датчик, розташований бампері, при ударі подає сигнал на механізм, що викликає спрацьовування піропатрона. Останній, вистрілюючи, піднімає капот на 5-6 сантиметрів, захищаючи цим голову від удару об жорсткі виступи підкапотного простору.

Ляльки для дорослих

Всі знають, що для проведення краш-тестів використовуються манекени. Але далеко не всім відомо, що до такого, здавалося б, простого і логічного рішення прийшли не відразу. На початку для випробувань використовувалися людські трупи, тварини, а менш небезпечних тестівбрали участь живі люди – добровольці.

Піонерами у боротьбі за безпеку людини в автомобілі виступили американці. Саме США ще 1949 року було виготовлено перший манекен. За своєю «кінематикою» він більше був схожий на велику ляльку: його кінцівки рухалися зовсім не так, як у людини, а тіло було цілісним. Тільки в 1971 році GM створили більш-менш «людиноподібний» манекен. А сучасні ляльки відрізняються від свого предка, приблизно як людина від мавпи.

Зараз манекени виготовляються цілими сімействами: два варіанти «батька» різного зростання та ваги, легша та мініатюрна «чоловіка» та цілий набір «дітей» – від півторарічного до десятирічного віку. Вага та пропорції тіла повністю імітують людське. Металеві «хрящі» та «хребці» працюють як людський хребет. Гнучкі пластини замінюють ребра, а шарніри – суглоби, навіть ступні ніг рухливі. Зверху цей «скелет» обтягнутий вініловим покриттям, пружність якого відповідає пружності людської шкіри.

Усередині манекен з ніг до голови напханий датчиками, які під час випробувань передають дані до блоку пам'яті, розташованого в «грудній клітці». У результаті вартість манекена становить – тримайтеся за стілець – понад 200 тисяч доларів. Тобто, в кілька разів дорожче за переважну більшість випробуваних автомобілів! Проте такі «ляльки» універсальні. На відміну від попередників, вони підходять для проведення і передніх, і бічних тестів, і наїзду ззаду. Підготовка манекена до проведення випробування вимагає точного налаштування електроніки і може тривати кілька тижнів. Крім того, безпосередньо перед тестом на різні ділянки «тіла» наносять мітки фарбою, щоб визначити, з якими частинами салону відбувається контакт під час аварії.

Ми живемо у комп'ютерному світі, а тому фахівці з безпеки активно використовують у своїй роботі віртуальне моделювання. Це дозволяє зібрати набагато більше даних та, крім того, такі манекени практично вічні. Програмісти Toyota, наприклад, розробили більше десятка моделей, що імітують людей різного віку та антропометричних даних. А на Volvo навіть створили цифрову вагітну жінку.

Висновок

Щороку в усьому світі в ДТП гинуть близько 1,2 мільйона людей, а півмільйона отримують травми та каліцтва. Прагнучи привернути увагу до цих трагічних цифр, ООН у 2005 році оголосила кожну третю неділю листопада Всесвітнім днем ​​пам'яті жертв дорожніх аварій. Проведення краш-тестів дозволяє підвищити безпеку автомобілів і знизити тим самим наведену сумну статистику.