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 и пассивной безопасности автомобиля
Если верить исследованиям, от 80 до 85% транспортных аварий и катастроф приходится на автомобили. Производители авто понимают, что безопасность транспортного средства – важное преимущество над соперниками на рынке, а так же то, что от безопасности одного автомобиля зависит безопасность движения на дороге в целом. Причины аварий могут различными – это и человеческий фактор, и состояние дороги, и метеорологические условия, и конструкторам приходится учитывать весь спектр угроз. Поэтому современные системы безопасности обеспечивают и активную, и пассивную защиту автомобиля, и состоят из сложного комплекса различных устройств и приспособлений, от антиблокировочной системы колёс (далее – АБС) и противозаносных систем до подушек безопасности.
Активная безопасность и предотвращение ДТП
Надёжное транспортное средство позволяет водителю сохранить свою жизнь и здоровье, а вместе с тем – жизнь и здоровье пассажиров на современных, битком забитых трассах. Безопасность автомобиля принято делить на пассивную и активную. Активная означает те конструкторские решения или системы, которые уменьшают вероятность дорожно-транспортного происшествия.
Активная безопасность позволяет менять характер движения, не опасаясь выхода автомобиля из-под контроля.
Активная безопасность зависит от конструкции машины, большое значение имеет эргономичность сидений и салона в целом, системы, предотвращающие обмерзанием стёкол, козырьки. Системы, сигнализирующие о поломках, предотвращающие блокировку тормозов или следящие за превышением скорости так же относят к активной безопасности.
Заметность автомобиля на дороге, которая определяется его цветом, тоже может сыграть свою роль в предотвращении аварии. Так, яркие жёлтые, красные и оранжевые автомобильные кузова считаются более безопасными, а при отсутствии снега к их числу добавляется и белый цвет.
Ночью за активную безопасность отвечают различные отражающие свет поверхности, которые машину заметной в свете фар. Например, поверхности номерных знаков, покрытые специальной краской.
Удобное, эргономичное размещение приборов на приборной доске и зрительный доступ к ним вносят свою лепту в предотвращение ДТП.
Кликните по картинке для увеличения
Системы пассивной безопасности
Если авария всё же случилась, водитель и пассажиры оказываются под защитой средств и систем пассивной безопасности. Большая часть специальных устройств и систем пассивной безопасности находится в передней части салона, поскольку при авариях страдает в первую очередь ветровое стекло, рулевая колонка, передние двери автомобиля и приборная панель.
В настоящее время во многих государствах, в том числе, в России, их наличие и использование обязательно.
Созданные изначально как альтернатива ремню и средство, позволяющее избежать травм грудной клетки водителя (травмы о рулевое колесо – одни из самых распространённых при авариях), в современных авто подушки могут быть установлены не только впереди водителя и пассажира, но и вмонтированы в двери для того, чтобы уберечь от бокового удара. Недостатком этих систем являет чрезвычайно громкий звук при наполнении их газом. Шум настолько силён, что превышает болевой порог и может даже повредить барабанную перепонку. Так же подушки не спасут при опрокидывании машины. По этим причинам проводят эксперименты по внедрению сеток безопасности, которые в дальнейшем заменят подушки.
У водителя при лобовом ударе есть возможность травмировать ноги, потому в современных автомобилях педальные узлы тоже должны быть травмобезопасными. При столкновении в таком узле происходит отделение педалей, что позволяет уберечь ноги от травм.
Кликните по картинке для увеличения
Заднее сиденье
Детские автомобильные сиденья и специальные ремни, которые надёжно фиксируют тело ребёнка и предупреждают его перемещение по салону в случае аварии, могут обеспечить безопасность совсем юных пассажиров, для которых не подходят обычные ремни безопасности.
При резком возникновении перегрузки, воздействующей на туловище пассажира, есть возможность повредить шейные позвонки. Поэтому, задние сиденья, как и передние, оснащаются подголовниками.
Надёжное крепление сидений тоже очень важно: перегрузку в 20g должно выдержать пассажирское сиденье, чтобы обеспечить должную безопасность в случае аварии.
Особенности конструкции
Как уже говорилось, автомобиль и сам по себе должен быть сконструирован так, чтобы обеспечивать максимальную безопасность людям. И достигается это не только эргономикой. Не последнее значение имеет прочность различных элементов конструкции. У одних элементов она должна быть повышена, а у других – напротив.
Так, чтобы обеспечить надёжную пассивную безопасность пассажиров и водителя, средняя часть кузова или рамы должна обладать повышенной прочностью, а передняя и задняя части – напротив. Тогда, при сминании передней и задней частей конструкции часть энергии удара тратится на деформацию, а более прочная средняя часть легко выдерживает столкновение, не деформируется и не ломается. Те части, которые должны быть смяты при ударе, делают из хрупких материалов.
Поэтому ступицы руля изготавливают большого диаметра и покрывают упругими амортизирующими материалами.
Стёкла в автомобилях тоже служит целям пассивной безопасности: в отличие от обычного оконного стекла, оно не разбивается на большие куски с острыми кромками, а крошится на мелкие кубики, которые не могут нанести порезы ни водителю, ни пассажирам.
Технологии на службе активной безопасности
Современный рынок предлагает множество надёжных и эффективных систем активной безопасности. Самые распространённые и известные – антиблокировочные системы, которые предотвращают скольжение колёс, возникающее при блокировке колёс. Если нет скольжения, то автомобиль не заносит.
АБС позволяет совершать во время торможения манёвры и полностью контролировать движение транспортного средства до его полной остановки.
Электроника АБС получает сигналы с датчиков вращения колёс. Затем она анализирует информацию и посредством гидромодулятора влияет на тормозную систему, на короткие периоды времени «отпуская» тормоза, чтобы те проворачивались. Это и позволяет избежать заноса и скольжения.
На конструктивной основе АБС построены антипробуксовочные системы, которые анализируют данные о частоте вращения колёс и управляют крутящим моментом двигателя.
Системы курсовой устойчивости повышают безопасность автомобиля, удерживая направление его движения. Такие устройства сами могут определить аварийную ситуацию, интерпретируя действия водителя в сравнении с параметрами движения авто. Если система распознаёт ситуацию как аварийную, она начинает корректировать движение машины несколькими способами: подтормаживанием, изменением крутящего момента мотора, регулировкой положения передних колёс. Есть устройства, которые так же сигнализируют водителю об опасности и нагнетают давление в тормозной системе, повышая её эффективность.
Снизить смертность сбитых пешеходов на 20% позволяют системы обнаружения пешеходов. Они распознают человека по курсу движения автомобиля и автоматически снижают его скорость. Использование специальной подушки безопасности для пешеходов в комплексе с этой системой позволяют сделать автомобиль ещё более безопасным для тех, у кого автомобиля нет.
Для того, чтобы предотвратить блокировку задних колёс, применяют систему перераспределения давления. Её задача – выровнять давление тормозной жидкости, основываясь на показаниях датчиков.
Выводы
Использование систем активной и пассивной безопасности снижает риск аварии и травматизм, если авария всё-таки происходит.
Пассивная безопасность строится вокруг поглощения энергии удара частей кузова, двигателя либо тела пассажира и предотвращения опасных деформаций конструкции, которые могут привести к травмам находящихся в салоне людей.
Активная безопасность направлена на предупреждение водителя об угрозе и регулировку систем управления, торможения, изменение крутящего момента.
Технологии в данной отрасли развиваются стремительно, и рынок постоянно наполняется новыми, более современными и эффективными системами, делая движение по дорогам всё безопасней с каждым годом.
Системы активной и пассивной безопасности автомобиля
Если верить исследованиям, от 80 до 85% транспортных аварий и катастроф приходится на автомобили. Производители авто понимают, что безопасность транспортного средства – важное преимущество над соперниками на рынке, а так же то, что от безопасности одного автомобиля зависит безопасность движения на дороге в целом. Причины аварий могут различными – это и человеческий фактор, и состояние дороги, и метеорологические условия, и конструкторам приходится учитывать весь спектр угроз. Поэтому современные системы безопасности обеспечивают и активную, и пассивную защиту автомобиля, и состоят из сложного комплекса различных устройств и приспособлений, от антиблокировочной системы колёс (далее – АБС) и противозаносных систем до подушек безопасности.
Активная безопасность и предотвращение ДТП
Надёжное транспортное средство позволяет водителю сохранить свою жизнь и здоровье, а вместе с тем – жизнь и здоровье пассажиров на современных, битком забитых трассах. Безопасность автомобиля принято делить на пассивную и активную. Активная означает те конструкторские решения или системы, которые уменьшают вероятность дорожно-транспортного происшествия.
Активная безопасность позволяет менять характер движения, не опасаясь выхода автомобиля из-под контроля.
Активная безопасность зависит от конструкции машины, большое значение имеет эргономичность сидений и салона в целом, системы, предотвращающие обмерзанием стёкол, козырьки. Системы, сигнализирующие о поломках, предотвращающие блокировку тормозов или следящие за превышением скорости так же относят к активной безопасности.
Заметность автомобиля на дороге, которая определяется его цветом, тоже может сыграть свою роль в предотвращении аварии. Так, яркие жёлтые, красные и оранжевые автомобильные кузова считаются более безопасными, а при отсутствии снега к их числу добавляется и белый цвет.
Ночью за активную безопасность отвечают различные отражающие свет поверхности, которые машину заметной в свете фар. Например, поверхности номерных знаков, покрытые специальной краской.
Удобное, эргономичное размещение приборов на приборной доске и зрительный доступ к ним вносят свою лепту в предотвращение ДТП.
Кликните по картинке для увеличения
Системы пассивной безопасности
Если авария всё же случилась, водитель и пассажиры оказываются под защитой средств и систем пассивной безопасности. Большая часть специальных устройств и систем пассивной безопасности находится в передней части салона, поскольку при авариях страдает в первую очередь ветровое стекло, рулевая колонка, передние двери автомобиля и приборная панель.
В настоящее время во многих государствах, в том числе, в России, их наличие и использование обязательно.
Созданные изначально как альтернатива ремню и средство, позволяющее избежать травм грудной клетки водителя (травмы о рулевое колесо – одни из самых распространённых при авариях), в современных авто подушки могут быть установлены не только впереди водителя и пассажира, но и вмонтированы в двери для того, чтобы уберечь от бокового удара. Недостатком этих систем являет чрезвычайно громкий звук при наполнении их газом. Шум настолько силён, что превышает болевой порог и может даже повредить барабанную перепонку. Так же подушки не спасут при опрокидывании машины. По этим причинам проводят эксперименты по внедрению сеток безопасности, которые в дальнейшем заменят подушки.
У водителя при лобовом ударе есть возможность травмировать ноги, потому в современных автомобилях педальные узлы тоже должны быть травмобезопасными. При столкновении в таком узле происходит отделение педалей, что позволяет уберечь ноги от травм.
Кликните по картинке для увеличения
Заднее сиденье
Детские автомобильные сиденья и специальные ремни, которые надёжно фиксируют тело ребёнка и предупреждают его перемещение по салону в случае аварии, могут обеспечить безопасность совсем юных пассажиров, для которых не подходят обычные ремни безопасности.
При резком возникновении перегрузки, воздействующей на туловище пассажира, есть возможность повредить шейные позвонки. Поэтому, задние сиденья, как и передние, оснащаются подголовниками.
Надёжное крепление сидений тоже очень важно: перегрузку в 20g должно выдержать пассажирское сиденье, чтобы обеспечить должную безопасность в случае аварии.
Особенности конструкции
Как уже говорилось, автомобиль и сам по себе должен быть сконструирован так, чтобы обеспечивать максимальную безопасность людям. И достигается это не только эргономикой. Не последнее значение имеет прочность различных элементов конструкции. У одних элементов она должна быть повышена, а у других – напротив.
Так, чтобы обеспечить надёжную пассивную безопасность пассажиров и водителя, средняя часть кузова или рамы должна обладать повышенной прочностью, а передняя и задняя части – напротив. Тогда, при сминании передней и задней частей конструкции часть энергии удара тратится на деформацию, а более прочная средняя часть легко выдерживает столкновение, не деформируется и не ломается. Те части, которые должны быть смяты при ударе, делают из хрупких материалов.
Поэтому ступицы руля изготавливают большого диаметра и покрывают упругими амортизирующими материалами.
Стёкла в автомобилях тоже служит целям пассивной безопасности: в отличие от обычного оконного стекла, оно не разбивается на большие куски с острыми кромками, а крошится на мелкие кубики, которые не могут нанести порезы ни водителю, ни пассажирам.
Технологии на службе активной безопасности
Современный рынок предлагает множество надёжных и эффективных систем активной безопасности. Самые распространённые и известные – антиблокировочные системы, которые предотвращают скольжение колёс, возникающее при блокировке колёс. Если нет скольжения, то автомобиль не заносит.
АБС позволяет совершать во время торможения манёвры и полностью контролировать движение транспортного средства до его полной остановки.
Электроника АБС получает сигналы с датчиков вращения колёс. Затем она анализирует информацию и посредством гидромодулятора влияет на тормозную систему, на короткие периоды времени «отпуская» тормоза, чтобы те проворачивались. Это и позволяет избежать заноса и скольжения.
На конструктивной основе АБС построены антипробуксовочные системы, которые анализируют данные о частоте вращения колёс и управляют крутящим моментом двигателя.
Системы курсовой устойчивости повышают безопасность автомобиля, удерживая направление его движения. Такие устройства сами могут определить аварийную ситуацию, интерпретируя действия водителя в сравнении с параметрами движения авто. Если система распознаёт ситуацию как аварийную, она начинает корректировать движение машины несколькими способами: подтормаживанием, изменением крутящего момента мотора, регулировкой положения передних колёс. Есть устройства, которые так же сигнализируют водителю об опасности и нагнетают давление в тормозной системе, повышая её эффективность.
Снизить смертность сбитых пешеходов на 20% позволяют системы обнаружения пешеходов. Они распознают человека по курсу движения автомобиля и автоматически снижают его скорость. Использование специальной подушки безопасности для пешеходов в комплексе с этой системой позволяют сделать автомобиль ещё более безопасным для тех, у кого автомобиля нет.
Для того, чтобы предотвратить блокировку задних колёс, применяют систему перераспределения давления. Её задача – выровнять давление тормозной жидкости, основываясь на показаниях датчиков.
Выводы
Использование систем активной и пассивной безопасности снижает риск аварии и травматизм, если авария всё-таки происходит.
Пассивная безопасность строится вокруг поглощения энергии удара частей кузова, двигателя либо тела пассажира и предотвращения опасных деформаций конструкции, которые могут привести к травмам находящихся в салоне людей.
Активная безопасность направлена на предупреждение водителя об угрозе и регулировку систем управления, торможения, изменение крутящего момента.
Технологии в данной отрасли развиваются стремительно, и рынок постоянно наполняется новыми, более современными и эффективными системами, делая движение по дорогам всё безопасней с каждым годом.
Источник https://obrazovanie-gid.ru/referaty/2-evolyuciya-sistem-bezopasnosti-avtomobilej-referat.html
Источник https://carprofy.ru/sistemy-bezopasnosti/sistemy-aktivnoj-i-passivnoj-bezopasnosti-avtomobilya/
Источник https://carprofy.ru/sistemy-bezopasnosti/sistemy-aktivnoj-i-passivnoj-bezopasnosti-avtomobilya/
