Strukturen och driftsprincipen för det passiva säkerhetssystemet SRS

En bil är inte bara ett vanligt transportmedel utan också en källa till fara. Det ständigt ökande antalet fordon på vägarna i Ryssland och världen, den växande rörelsehastigheten leder oundvikligen till en ökning av antalet olyckor. Därför är designernas uppgift att utveckla inte bara en bekväm men också en säker bil. Det passiva säkerhetssystemet hjälper till att lösa detta problem.

Vad innehåller det passiva säkerhetssystemet?

Fordonets passiva säkerhetssystem innehåller alla anordningar och mekanismer som är utformade för att skydda föraren och passagerarna från allvarliga personskador vid en olycka.

Systemets huvudkomponenter är:

• säkerhetsbälten med spännare och begränsare;
• krockkuddar;
• säker kroppsstruktur;
• fasthållningsanordningar för barn;
• brytare för nödbatteri;
• aktiva nackstöd;
• nödsamtalssystem;
• andra mindre vanliga enheter (t.ex. ROPS på en konvertibel).

I moderna bilar är alla SRS-element sammankopplade och har gemensamma elektroniska kontroller för att säkerställa effektiviteten hos de flesta komponenterna.

De viktigaste skyddselementen vid en olycka i bilen förblir dock bälten och krockkuddar. De är en del av SRS (Supplemental Restraint System), som också innehåller många fler mekanismer och enheter.

Utveckling av passiva säkerhetsanordningar

Säkerhetsbältet, som först patenterades 1903, skapades för att säkerställa passiv säkerhet för en person i en bil. Massinstallationen av bälten i bilar började dock först under andra hälften av 1957-talet - XNUMX. Vid den tiden installerades enheterna på framsätena och fixerade föraren och passageraren i bäckenområdet (tvåpunkts).

Trepunktsbältet patenterades 1958. Efter ytterligare ett år började enheten installeras på produktionsfordon.

1980 förbättrades bältedesignen avsevärt med installationen av en spännare som ger den mest täta bältespassningen vid en kollision.

Airbags dök upp i bilar mycket senare. Trots det faktum att det första patentet på en sådan anordning utfärdades 1953, började produktionsbilar utrustas med kuddar först 1980 i USA. Först installerades krockkuddar endast för föraren och senare för den främre passageraren. 1994 introducerades sidokrockkuddar för första gången i fordon.

Idag är säkerhetsbälten och krockkuddar det viktigaste skyddet för människor i bilen. Man bör dock komma ihåg att de bara är effektiva när säkerhetsbältet är fäst. Annars kan de utplacerade krockkuddarna orsaka ytterligare skador.

Typer av slag

Enligt statistiken åtföljs mer än hälften (51,1%) av allvarliga olyckor med offer av en frontstöt mot fordonets framsida. På andra plats när det gäller frekvens är sidoeffekter (32%). Slutligen inträffar ett litet antal olyckor till följd av kollisioner med fordonets bakre del (14,1%) eller vältning (2,8%).

Beroende på kollisionsriktningen bestämmer SRS-systemet vilka enheter som ska aktiveras.

• Vid en frontkollision är säkerhetsbältesförsträckarna utplacerade, såväl som förar- och passagerarkrockkuddar (om kollisionen inte är allvarlig kanske SRS-systemet inte aktiverar krockkudden).
• I en front-diagonal stöt kan endast remsträckarna kopplas in. Om kollisionen är allvarligare måste krockkuddarna på framsidan och / eller huvudet och sidorna användas.
• Vid en sidokollision kan huvudkrockkuddarna, sidokrockkuddarna och bältessträckarna på sidan av kollisionen användas.
• Om kollisionen är på baksidan av fordonet kan säkerhetsbältesförsträckaren och batteribrytaren utlösas.

Logiken för att utlösa en bils passiva säkerhetselement beror på olyckans specifika omständigheter (kraft och kollisionsriktning, hastighet vid kollisionstillfället etc.), samt på bilens märke och modell.

Kollisions timingdiagram

Kollisionen av bilar sker på ett ögonblick. Till exempel stoppar en bil med en hastighet av 56 km / h och kolliderar med ett stillastående hinder inom 150 millisekunder. Som jämförelse kan en person ha samma tid att blinka med ögonen under samma tid. Det är inte förvånande att varken föraren eller passagerarna kommer att ha tid att vidta några åtgärder för att säkerställa sin egen säkerhet vid kollisionstillfället. SRS måste göra detta för dem. Det aktiverar bältesspännaren och krockkuddesystemet.

Vid sidokollision öppnar sidokrockkuddarna ännu snabbare - på högst 15 ms. Området mellan den deformerade ytan och människokroppen är mycket litet, så förarens eller passagerarens inverkan på bilens kaross kommer att inträffa på kortare tid.

För att skydda en person från upprepade stötar (till exempel när en bil välter eller kör i ett dike) förblir sidokrockkuddarna uppblåsta under en längre tid.

Slagsensorer

Hela systemets prestanda säkerställs av stötsensorer. Dessa enheter upptäcker att en kollision har inträffat och skickar en signal till styrenheten, vilket i sin tur aktiverar krockkuddarna.

Ursprungligen installerades endast frontkollisionssensorer i bilar. Men när fordon började utrustas med ytterligare kuddar ökade också antalet sensorer.

Sensornas huvuduppgift är att bestämma riktningen och kraften för stöten. Tack vare dessa enheter aktiveras endast nödvändiga krockkuddar i händelse av en olycka och inte allt som finns i bilen.

Elektromekaniska sensorer är traditionella. Deras design är enkel men pålitlig. Huvudelementen är en boll och en metallfjäder. På grund av trögheten som uppstår från stöten rätar bollen ut fjädern och stänger kontakterna, varefter chockgivaren skickar en puls till styrenheten.

Fjäderns ökade styvhet tillåter inte att mekanismen utlöses av hård bromsning eller en liten påverkan på ett hinder. Om bilen rör sig med låg hastighet (upp till 20 km / h) räcker inte heller tröghetskraften för att verka på fjädern.

Istället för elektromekaniska sensorer är många moderna bilar utrustade med elektroniska enheter - accelerationssensorer.

I förenklade termer är accelerationssensorn ordnad som en kondensator. Några av dess plattor är fasta, medan andra är rörliga och fungerar som en seismisk massa. Vid kollision rör sig denna massa och ändrar kondensatorns kapacitans. Denna information avkodas av databehandlingssystemet och skickar mottagen data till krockkuddens styrenhet.

Accelerationssensorer kan delas in i två huvudtyper: kapacitiv och piezoelektrisk. Var och en av dem består av ett avkänningselement och ett elektroniskt databehandlingssystem beläget i ett hus.

Grunden för fordonets passiva säkerhetssystem består av enheter som framgångsrikt har visat sin effektivitet i många år. Tack vare det ständiga arbetet hos ingenjörer och konstruktörer, förbättrade säkerhetssystem, kan bilister och passagerare undvika allvarliga skador vid en olycka.