Struktura a princip fungování systému pasivní bezpečnosti SRS

Automobil není jen běžným dopravním prostředkem, ale také zdrojem nebezpečí. Neustále se zvyšující počet vozidel na silnicích v Rusku a ve světě a rostoucí rychlost pohybu nevyhnutelně vedou ke zvýšení počtu nehod. Úkolem konstruktérů je proto vyvinout nejen pohodlné, ale také bezpečné auto. Tento problém pomáhá vyřešit systém pasivní bezpečnosti.

Co obsahuje systém pasivní bezpečnosti?

Systém pasivní bezpečnosti vozidla zahrnuje všechna zařízení a mechanismy určené k ochraně řidiče a cestujících před těžkými zraněními v době nehody.

Hlavní součásti systému jsou:

• bezpečnostní pásy s napínáky a omezovači;
• airbagy;
• bezpečná stavba těla;
• dětské zádržné systémy;
• nouzový odpojovač baterie;
• aktivní opěrky hlavy;
• systém tísňového volání;
• další méně běžná zařízení (např. ROPS na kabrioletu).

V moderních automobilech jsou všechny prvky SRS vzájemně propojeny a mají společné elektronické ovládání zajišťující účinnost většiny komponent.

Hlavními prvky ochrany v době nehody v automobilu však zůstávají pásy a airbagy. Jsou součástí SRS (Supplemental Restraint System), který také zahrnuje mnohem více mechanismů a zařízení.

Vývoj zařízení pasivní bezpečnosti

Úplně prvním zařízením vytvořeným k zajištění pasivní bezpečnosti osoby v automobilu byl bezpečnostní pás, který byl poprvé patentován v roce 1903. Masová instalace pásů do automobilů však začala až ve druhé polovině dvacátého století - v roce 1957. V té době byla zařízení instalována na přední sedadla a upevňovala řidiče a spolujezdce v pánevní oblasti (dvoubodové).

Tříbodový bezpečnostní pás byl patentován v roce 1958. Po dalším roce se zařízení začalo instalovat na sériová vozidla.

V roce 1980 byla konstrukce pásu významně vylepšena instalací napínáku, který zajišťuje nejtěsnější uložení pásu v době kolize.

Airbagy se v automobilech objevily mnohem později. Navzdory skutečnosti, že první patent na takové zařízení byl vydán v roce 1953, sériové vozy začaly být vybaveny polštáři až v roce 1980 ve Spojených státech. Zpočátku byly airbagy instalovány pouze pro řidiče, později pro spolujezdce. V roce 1994 byly poprvé ve vozidlech zavedeny airbagy pro boční náraz.

V dnešní době představují bezpečnostní pásy a airbagy hlavní ochranu osob ve vozidle. Mělo by se však pamatovat na to, že jsou účinné pouze při zapnutém bezpečnostním pásu. Jinak by aktivované airbagy mohly způsobit další zranění.

Druhy úderů

Podle statistik je více než polovina (51,1%) vážných nehod s oběťmi doprovázena čelním nárazem do přední části vozidla. Na druhém místě z hlediska frekvence jsou boční nárazy (32%). Nakonec dochází k malému počtu nehod v důsledku kolize se zadní částí vozidla (14,1%) nebo převrácením vozidla (2,8%).

V závislosti na směru nárazu určuje systém SRS, která zařízení by měla být aktivována.

• Při čelním nárazu jsou aktivovány předpínače bezpečnostních pásů, stejně jako přední airbagy řidiče a spolujezdce (pokud náraz není silný, nemusí systém SRS aktivovat airbag).
• Při čelním nárazu lze aktivovat pouze předpínače bezpečnostních pásů. Pokud je náraz silnější, bude nutné aktivovat přední a / nebo hlavové a boční airbagy.
• Při bočním nárazu mohou být aktivovány hlavové airbagy, boční airbagy a předpínače bezpečnostních pásů na straně nárazu.
• Pokud dojde k nárazu do zadní části vozidla, může dojít k aktivaci předpínače bezpečnostního pásu a rozbití baterie.

Logika spouštění prvků pasivní bezpečnosti automobilu závisí na konkrétních okolnostech nehody (síla a směr nárazu, rychlost v okamžiku srážky atd.), Jakož i na značce a modelu automobilu.

Diagram časování kolizí

Ke kolizi automobilů dojde v okamžiku. Například auto jedoucí rychlostí 56 km / h a srážka se stojící překážkou se zastaví do 150 milisekund. Pro srovnání, ve stejnou dobu může mít člověk čas mrknout očima. Není divu, že ani řidič, ani cestující nebudou mít čas v okamžiku nárazu podniknout žádné kroky k zajištění vlastní bezpečnosti. SRS to musí udělat za ně. Aktivuje předpínač bezpečnostních pásů a systém airbagů.

Při bočním nárazu se boční airbagy otevřou ještě rychleji - ne déle než 15 ms. Oblast mezi deformovaným povrchem a lidským tělem je velmi malá, takže k nárazu řidiče nebo spolujezdce na karoserii dojde za kratší dobu.

V zájmu ochrany osoby před opakovanými nárazy (například při převrácení automobilu nebo vjetí do příkopu) zůstávají boční airbagy nafouknuté po delší dobu.

Senzory nárazu

Výkon celého systému zajišťují snímače otřesů. Tato zařízení detekují, že došlo ke kolizi, a vysílají signál do řídicí jednotky, která následně aktivuje airbagy.

Zpočátku byly do automobilů instalovány pouze snímače čelního nárazu. Jakmile však byla vozidla vybavena dalšími polštáři, zvýšil se také počet senzorů.

Hlavním úkolem senzorů je určit směr a sílu nárazu. Díky těmto zařízením se v případě nehody aktivují pouze nezbytné airbagy, a ne vše, co je ve voze.

Senzory elektromechanického typu jsou tradiční. Jejich design je jednoduchý, ale spolehlivý. Hlavními prvky jsou koule a kovová pružina. Kvůli setrvačnosti vyplývající z nárazu koule narovná pružinu a uzavře kontakty, poté snímač nárazu vyšle impuls do řídicí jednotky.

Zvýšená tuhost pružiny neumožňuje spuštění mechanismu prudkým brzděním nebo mírným nárazem do překážky. Pokud se vůz pohybuje nízkou rychlostí (až 20 km / h), pak setrvačná síla také nestačí k působení na pružinu.

Místo elektromechanických senzorů je mnoho moderních automobilů vybaveno elektronickými zařízeními - senzory zrychlení.

Zjednodušeně řečeno, snímač zrychlení je uspořádán jako kondenzátor. Některé jeho desky jsou pevně zafixovány, zatímco jiné jsou pohyblivé a působí jako seismická hmota. Při srážce se tato hmota pohybuje a mění kapacitu kondenzátoru. Tyto informace jsou dekódovány systémem zpracování dat a odesílají přijatá data do řídicí jednotky airbagu.

Senzory zrychlení lze rozdělit do dvou hlavních typů: kapacitní a piezoelektrické. Každý z nich se skládá ze snímacího prvku a systému elektronického zpracování dat umístěného v jednom krytu.

Základ systému pasivní bezpečnosti vozidla tvoří zařízení, která již mnoho let úspěšně prokazují svoji účinnost. Díky neustálé práci inženýrů a konstruktérů, zlepšování bezpečnostních systémů, mohou motoristé a cestující v době nehody zabránit vážným zraněním.