Что такое пассивная безопасность автомобиля?

На заре автомобилестроения люди не особо задумывались о безопасности во время поездки на самодвижущихся экипажах, первые автомобили были простыми и перемещались не быстрее гужевой повозки. Но время шло, автомобилестроение бурно развивалось, появилось много компаний, производящих автомобили, которые становились все более комфортными, удобными и скоростными средствами передвижения.

В двадцатом веке человечество включилось в погоню за скоростью, со всеми вытекающими отсюда последствиями. Автомобили стали попадать в аварии. Робкие попытки обезопасить водителя и пассажиров были предприняты в 1930 году в США. Физик С. Стрикленд и хирург К. Стрейт первыми в мире предложили использовать ремни безопасности, нововведение быстро прижилось. С этого момента производители стали развивать различные элементы пассивной и активной безопасности.

Что представляет собой пассивная и активная безопасность?

Системы активной и пассивной безопасности автомобиля представляют собой ряд свойств и элементов конструкции, направленных на предотвращение аварийных ситуаций со стационарными или подвижными препятствиями. А также для смягчения последствий для здоровья водителя и пассажиров, если столкновения или опрокидывания избежать не удалось.

Активные системы служат для предотвращения нештатных ситуаций, к ним относятся:

системы курсовой стабилизации;
колесные диски, шины и их свойства;
элементы тормозной системы;
рулевое управление автомобилем;
подвеска;
различные электронные системы безопасности, отвечающие за предотвращение аварийных столкновений и информирования водителя.

Что относится к пассивной безопасности автомобиля, из каких элементов состоит, давайте поговорим подробнее.

Структура инерционной безопасности

Элементы безопасности призваны предотвратить или минимизировать травмы находящихся в салоне людей, когда произошло столкновение с внешним объектом. А также и других представителей дорожного движения: мотоциклистов, велосипедистов, пешеходов. Виды пассивной безопасности автомобиля:

Состоят из внешних элементов, к ним относятся: бамперы автомашины; элементы, обеспечивающие защиту пешеходам, легко деформирующиеся капотная, багажная части автомобиля.
Внутренние системы безопасности. Это подушки (передние, боковые, для защиты ног), ремни безопасности, пиропатроны. Подголовники, мягкие элементы обшивки торпеды, рулевое колесо.

Бампер

Самостоятельный элемент пассивной безопасности автомобиля, обеспечивает защиту кузовных деталей машины при ДТП на небольших скоростях, поглощает кинетическую энергию в момент наезда на препятствие. Первоначально бамперы должны были защищать колеса, моторную часть и багажное отделение от повреждений. Монолитная деталь изготавливалась из закаленных видов стали. С ужесточением правил по защите пешеходов конструкция бампера претерпела кардинальные изменения. Внешнюю часть элемента стали изготавливать из деформирующихся эластичных материалов, а внутренняя часть стала легко сминающимся элементом каркаса, которая служит для поглощения силы удара. Конструкция бамперов бывает:

на пневмоподушках;
простая механическая конструкция;
с использованием гидравлических узлов.

Конструкция кузова, поглощающая энергию удара

В последние годы внешний облик оформления кузовных деталей автомашин претерпел значительные изменения, пассивная безопасность автомобиля стала приоритетной целью. Для того чтобы максимально обезопасить пешехода в случае наезда, машины лишились выступающих эмблем и декоративных элементов кузова, металлические решетки радиаторов заменили пластиковыми материалами. Спрятали буксировочные крюки. Также изменения коснулись следующих деталей:

Лобовые стекла стали изготавливаться из закаленного стекла (рассыпается на мелкие безопасные осколки). Или с промежуточным слоем из полиэтилена (легко деформируется без образования опасных осколков).
Боковые зеркала при соприкосновении с препятствием складываются или отлетают.
Ручки дверей утопили в основание, делая их безопаснее.
Антенна перемещена на крышу или задние плоскости авто.

Деформирующиеся части автомашины

Причиной, по которой происходит разрушение кузова и травмирование людей, являются ударные перегрузки. Они носят краткосрочный характер, но достигают огромных величин, в связи с этим несут большие разрушительные последствия для организма человека, а также автомобиля. Когда встречные машины сталкиваются, кинетическая энергия продолжает давить на объекты, вызывая деформацию, которая по инерции сминает кузовные элементы. Разрушения постепенно уменьшаются, самой поврежденной оказывается первая половина автомобиля.

Чтобы уменьшить инерционные перегрузки, производители совершенствуют пассивную безопасность автомобиля, они стараются увеличить площадь и продолжительность деформации передних и задних элементов кузова. Это делается для создания защитного пространства, которое убережет людей, находящихся в салоне, от травм, деля автомобиль на передние, задние легко сминающиеся зоны и прочный центральный каркас автомобиля. Эту роль берут на себя лонжероны и поперечины специальных конструкций. Также при изготовлении названных деталей используют алюминиевые сплавы, тем самым получая такой же эффект.

Передние и боковые подушки безопасности

Предназначение передних подушек безопасности – обеспечить защиту головы, плечевого пояса человека, находящегося на месте водителя или переднего пассажира от повреждений при лобовом ударе или наезде на неподвижное препятствие. Являются одной из важнейших составляющих пассивной безопасности автомобиля. Если столкновение произошло на большой скорости, ремни безопасности способны эффективно удержать только туловище человека, а обеспечить защиту головы от удара о лобовое остекление или рулевое колесо может только подушка безопасности. Во время удара за 10 мс поступает команда от датчика на срабатывание газогенератора, который надувает подушки. Срабатывание происходит, если авария произошла на скорости 50 и более километров в час.

Боковые подушки устанавливаются в спинках сидений, вдоль потолочной обшивки. Во время бокового удара, надуваясь, становятся похожими на боковые шторы. Обеспечивают хорошую защиту туловища, верхних конечностей, головы. Описываемые шторы в момент боковой аварии надуваются быстрее, за 5 мс. Если произошло опрокидывание транспортного средства или переворот на крышу, то сработают и передние, и боковые подушки.

Ремни безопасности

Ремни безопасности созданы для предотвращения смещений водителя и пассажиров со своих мест в момент наезда на неподвижное препятствие, столкновения с другим автомобилем или переворотом. Так же как и другие элементы пассивной безопасности, ремни помогают начать замедление человека на ранней стадии ДТП. Важно, чтобы ремень был всегда плотно прижат к телу. В случае аварии срабатывает натяжитель, максимально прижимая человека как можно ближе к спинке сидения не давая удариться туловищем о рулевую колонку. Это частично гасит инерцию массы тела при столкновении, которое стремится вперед. Пристегнутые ремни безопасности существенно повышают шансы на благополучный исход.

Другие системы и элементы безопасности

Также к пассивной безопасности автомобиля относятся подголовники передних и задних сидений автомобиля. Они обеспечивают защиту шейным позвонкам от компрессионных переломов при ударе в заднюю часть автомашины. Энергопоглощающая рулевая колонка состоит из двух элементов, это позволяет во время столкновения воспрепятствовать перемещению стойки в салон. Конструкция крепления силового агрегата во время удара способствует к перемещению двигателя под днище авто. Тем самым уберегая пассажиров от получения увечий.

В области развития пассивной безопасности работа продолжается постоянно, совершенствуются знакомые всем узлы, добавляются новые.