Повышение пассивной безопасности автомобиля путем совершенствования элементов его конструкции. Современные системы безопасности автомобиля От чего зависит безопасность автомобиля

Ученые и автопроизводители составили рейтинг способов способных сохранить жизнь за рулем. Перед тем как сесть за руль, ознакомься с нижеследующими шестью положениями, которые способны повысить безопасность автомобиля. Представляем топ-6 лучших способов повышения безопасности авто.

1. Руль

Если сидеть очень близко к рулю, то в момент удара скорее всего вы ударитесь о рулевую колонку до того как раскроется подушка безопасности или натяжение ремня. Поэтому регулируйте сидение так, чтобы находиться как можно дальше от руля, но в тоже время не тянуться к нему руками. Руки должны быть лишь немного согнуты в локтях.

2. Подголовник

Для наибольшей безопасности, верхняя часть подголовника должна находиться на уровне ушей, это легко увидеть и отрегулировать, посмотрев в зеркало заднего вида. Данная мера предотвратит перелом шейного отдела позвоночника.

3. Фары

Здесь тебе навстречу пошли наши дорогие инспектора ГИБДД, которые уже внесли в правила дорожного движения пункт, в соответствии с которым необходимо включать фары в любое время суток. По некоторым данным эта мера на 5% снижает вероятность лобового столкновения и на 12% вероятность наезда на пешехода.

4. Температура салона

Если предстоит длительная поездка, то необходимо установить температуру чуть ниже комфортной, чтобы не дай бог не заснуть за рулем. Ещё может помочь периодическая смена температуры салона.

5. Шины

Следует следить за состоянием шины, за её изношенностью и давлением. Изношенная шина в разы увеличивает тормозной путь, а недостаточное давление может стать причиной изменения траектории движения, раскачиванию автомобиля на дороге, а также колесо с большей вероятностью может лопнуть. А вы часто слышите по телевидению фразу: «Не справился с управлением»?!

6. Сотовый телефон

Вопрос о том что беспроводная гарнитура более безопасна, также становится в последнее время очень спорным утверждением, поэтому лучше постарайся выключать телефон на время движения. Ведь жизнь дороже телефонного разговора, не правда ли?

Вот мы и рассмотрели топ лучших способов повышения безопасности авто. Удачи на дороге и всегда возвращайтесь домой!

В таком сложном агрегате как автомобиль, очень легко позабыть об одной из самых основных систем - системе защиты и безопасности. И если активная безопасность всегда подробно освещается как СМИ, так и самими дилерами или продавцами, то пассивная безопасность – не что иное как серая мышка внутри сложной конструкции транспортного средства.

Что такое пассивная безопасность автомобиля

Пассивная безопасность – это набор свойств и приспособлений транспортного средства, которые имеют свои уникальные конструктивные и эксплуатационные отличия, однако функционально направлены на обеспечение максимально безопасных условий при попадании в аварию. В отличии от активной системы безопасности, действие которой направлены на сохранение автомобиля от аварий, система пассивной безопасности автомобиля активизируется уже после того как авария имело место быть.

Для того, чтобы снизить последствия аварии применяется целая совокупность из устройств, цель которых снизить тяжесть возникшего ДТП. Для более точной классификации используют разделение на две основные группы:

Внутренняя система – в её состав входят:

Подушки безопасности
Ремни безопасности
Конструкция сидений (подголовники, подлокотники, и т.д.)
Энергопоглотители кузова
Другие мягкие элементы интерьера

Внешняя система –еще одна, не менее важная группа, представляется в виде:

Бамперов
Выступов на кузове
Стекол
Усилителей стоек

С недавнего времени, на страницах известных информационных агентств начали подробно освещать пункты, которые сообщают о всех элементах пассивной безопасности в авто. Кроме того, не стоит забывать и деятельности независимой организации Euro NCAP (European New Car Assessment Programme). Этот комитет уже довольно долгое время проводит краш-тесты всех выходящих на рынок моделей, присуждая ведомости о результатах проверки как активной системы безопасности так и пассивной. С данными по результатам краш-тестов может ознакомится любой желающий, удостоверившись в каждой из составляющих системы защиты.

Изображение демонстрирует как гармонично работают все системы пассивной безопасности во время аварийной ситуации (ремни безопасности, подушки безопасности, сиденье с подголовником).

Внутренняя пассивная безопасность

Все элементы пассивной безопасности входящие в этот список призваны обезопасить всех находящихся в салоне автомобиля, который попал в аварию. Именно поэтому, очень важно помимо оснащения автомобиля специальным оборудованием (исправного вида), его необходимо использовать всеми участниками езды по назначению. Только соблюдение всех правил позволит получить наивысшую защиту. Далее мы рассмотрим самые основные пункты, которые входят в перечень внутренней пассивной безопасности.

Кузов – основа всей системы безопасности. Прочность автомобиля и возможные деформации его частей напрямую зависят от материала, состояния, а также конструктивных особенностей кузова автомобиля. Чтобы обезопасить пассажиров от попадания подкапотного содержимого в салон, конструкторы специально используют «решетку безопасности» - прочный пласт, который не позволяет нарушить салонную основу.
Безопасность салона от элементов конструкции – это целый перечень устройств и технологий, которые призваны обезопасить здоровье водителя и пассажиров. Например, многие салоны предусматривают наличие складывающегося руля, который не позволяет нанести дополнительный урон водителю. Кроме того, современные автомобили оснащены травмобезопасным педальным узлом, действие которого предусматривает отсоединение педалей от креплений, снижая нагрузку на нижние конечности.

Чтобы рассчитывать на максимальную безопасность во время использование подголовника, необходимо очень четко установить его положение на определенную высоту, подходящую именно вам.

Ремни безопасности – от принятого стандарта поясных 2-х точечных ремней, которые удерживали пассажира обычной стяжкой через живот или грудь, отказались еще в середине прошлого века. Подобные пассивные средства безопасности требовали улучшений, которые пришли в виде многоточёчных ремней. Повышенная функциональность такого типа устройств позволяла равномерно распределить кинетику по всему телу, не подвергая травматизации отдельных областей тела.
Подушки безопасности – вторая по важности (первую строчку здесь уверенно удерживают пояса безопасности), пассивная система безопасности. Получив признание в конце 70-ых гг. они плотно вошли в состав всех транспортных средств. Современный автопром начали оснащать целым набором из систем подушек безопасности, которые окружают водителя и пассажиров со всех сторон, перекрывая потенциальные зоны повреждений. Резкое раскрывание камеры с хранением подушки активирует стремительное наполнение последней воздушной смесью, которая амортизирует приближающегося по инерции человека.
Сиденья и подголовники – само по себе сиденье не представляет дополнительных функций во время аварии, кроме как выполнение фиксации пассажира на месте. Однако подголовники, напротив, свой функционал раскрывают как раз в момент столкновения, предотвращая запрокидывание головы с последующей травматизацией шейных позвонков.
Другие средства внутренней пассивной безопасности – во многих автомобилях предусмотрено наличие высоконапряженных листов из металла. Такой апгрейд позволяет сделать автомобиль более жестким к ударам, одновременно снижая его массу. Во многих автомобилях также используется активная система областей разрушения, которые при столкновении гасят возникающую кинетику, а сами при этом разрушаются (повышенные деструкции автомобиля ничто в сравнении с жизнью и здоровьем человека).

На примере каркаса небольшого кузова Smart автомобиля, можно убедиться, как пассивная безопасность играет основополагающую роль еще на стадии проектирования будущего автомобиля.

Внешняя пассивная безопасность

Если в предыдущем пункте мы рассматривали средства и устройства автомобиля, защищающие пассажиров и водителей в момент совершения аварии, то в этот раз поговорим о комплексе, который позволяет максимально обезопасить здоровье пешехода, попавшего под колеса рассматриваемого автомобиля.

Бамперы – в конструкции современных бамперов входит несколько энерго- и кинетически-поглощающих элементов, которые присутствуют как на передней части автомобиля так и сзади. Их предназначением является абсорбация возникающей от удара энергии за счёт подверженных к сминанию блоков. Это не только позволяет понизить риск нанесения урона пешеходу, но и здорово уменьшает повреждения внутри салона авто.
Наружные выступы автомобилей – как правило, к полезным свойствам таких элементов приписать тяжело. Однако, как это может показаться на первый взгляд, большинство из этих элементов имеют схожий принцип самодеструкции, описанный ранее в пункте 6. раздела «Внутренняя пассивная безопасность».
Приспособления для защиты пешеходов – отдельные компании-производители в лице Bosch, Siemens, TRW и других, на протяжении нескольких десятилетий активно разрабатывают системы обеспечивающие дополнительную безопасность пешеходам, попавшим в ДТП. Например, система Electronic Pedestrian Protection позволят поднимать крышу капота, увеличивая область столкновения того с телом пешехода, выступая при этом в роли «щита» от более твердых и не ровных частей моторного отсека.

Министерство образования и науки

Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1,№2

по дисциплине «Безопасность транспортных средств»

Активная и пассивная безопасность автомобиля

Введение

1 Техническая характеристика автомобиля

2 Активная безопасность автомобиля

3 Пассивная безопасность автомобиля

4 Экологическая безопасность автомобиля

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Современный автомобиль по своей природе представляет собой устройство повышенной опасности. Учитывая социальную значимость автомобиля и его потенциальную опасность при эксплуатации, производители оснащают свои автомобили средствами, способствующими его безопасной эксплуатации. Из комплекса средств, которыми оборудован современный автомобиль, большой интерес представляют средства пассивной безопасности. Пассивная безопасность автомобиля должна обеспечивать выживание и сведение к минимуму количества травм у пассажиров автомобиля, попавшего в дорожно-транспортное происшествие.

В последние годы пассивная безопасность автомобилей превратилась в один из наиважнейших элементов с точки зрения производителей. В изучение данной темы и её развитие инвестируются огромные средства по причине того, что фирмы заботятся о здоровье клиентов.

Попробую объяснить несколько определений, скрывающихся под широким определением «пассивной безопасности».

Она подразделяется на внешнюю и внутреннюю.

К внутренней относится мероприятия по защите людей, сидящих в автомобиле, путем специального оборудования салона. К внешней пассивной безопасности относятся мероприятия по защите пассажиров путем придания кузову особых свойств, например, отсутствия острых углов, деформации.

Пассивная безопасность - совокупность узлов и устройств, позволяющих сохранить жизнь пассажиров автомобиля при аварии. Включает в себя, помимо прочего:

1.подушки безопасности;

2.сминаемые или мягкие элементы передней панели;

3.складывающуюся рулевую колонку;

4.травмобезопасный педальный узел - при столкновении педали отделяются от мест крепления и уменьшают риск повреждения ног водителя;

5.инерционные ремни безопасности с преднатяжителями;

6.энергопоглощающие элементы передней и задней частей автомобиля, сминающиеся при ударе - бамперы;

7.подголовники сидений - защищают от серьезных травм шею пассажира при ударе автомобиля сзади;

8.безопасные стекла: закаленные, которые при разрушении рассыпаются на множество неострых осколков и триплекс;

9.дуги безопасности, усиленные передние стойки крыши и верхняя рамка ветрового стекла в родстерах и кабриолетах поперечные брусья в дверях.

1 Технические характеристики автомобиля ГАЗ-66-11

Таблица 1 – Характеристика ГАЗ – 66 – 11

Модель автомобиля	ГАЗ – 66 - 11
Год выпуска	1985 – 1996 гг.
Размерные параметры, мм
Длина	5805
Ширина	2322
Высота	2520
База	3300
Колея, мм
Передних колёс	1800
Задних колёс	1750
Весовые характеристики
Масса в снаряжённом состоянии, кг	3640
Грузоподъёмность, кг	2000
Полная масса, кг	3055
Скоростные характеристики
Максимальная скорость, км/ч	90
Время разгона до 100 км/ч, сек	нет данных
Тормозные механизмы
Передней оси	Барабанного типа с внутренними колодками. Диаметр 380 мм., ширина накладок 80 мм.
Задней оси

Таблица 2. – Значения установившегося замедления.

2 Активная безопасность автомобиля

Говоря научным языком - это совокупность конструктивных и эксплуатационных свойств автомобиля, направленных на предотвращение дорожно-транспортных происшествий и исключение предпосылок их возникновения, связанных с конструктивными особенностями автомобиля.

А если говорить проще, то это те системы автомобиля, которые помогают в предотвращении аварии.

БЕЗОТКАЗНОСТЬ

Безотказность узлов, агрегатов и систем автомобиля является определяющим фактором активной безопасности. Особенно высокие требования предъявляются к надежности элементов, связанных с осуществлением маневра - тормозной системе, рулевому управлению, подвеске, двигателю, трансмиссии и так далее. Повышение безотказности достигается совершенствованием конструкции, применением новых технологий и материалов.

КОМПОНОВКА АВТОМОБИЛЯ

Компоновка автомобилей бывает трех видов:

а) Переднемоторная - компоновка автомобиля, при которой двигатель расположен перед пассажирским салоном. Является самым распространенной и имеет два варианта: заднеприводную (класическую) и переднеприводную. Последний вид компоновки - переднемоторная переднеприводная - получил в настоящее время широкое распространение благодаря ряду преимуществ перед приводом на задние колеса:

Лучшая устойчивость и управляемость при движении на большой скорости, особенно по мокрой и скользкой дороге;

Обеспечение необходимой весовой нагрузки на ведущие колеса;

Меньшему уровню шума, чему способствует отсутствие карданного вала.

В тоже время переднеприводные автомобили обладают и рядом недостатков:

При полной нагрузке ухудшается разгон на подъеме и мокрой дороге;

В момент торможения слишком неравномерное распределение веса между осями (на колеса передней оси приходится 70%-75% веса автомобиля) и соответственно тормозных сил (см. Тормозные свойства);

Шины передних ведущих управляемых колес нагружены больше соответственно больше подвержены износу;

Привод на передние колеса требует применение сложных узлов - шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов)

Объединение силового агрегата (двигатель и КПП) с главной передачей усложняет доступ к отдельным элементам.

б) Компоновка с центральным расположением двигателя - двигатель находится между передней и задней осями, для легковых автомобилей является достаточно редкой. Она позволяет получить наиболее вместительный салон при заданных габаритах и хорошее распределение по осям.

в) Заднемоторная - двигатель расположен за пассажирским салоном. Такая компоновка была распространена на малолитражных автомобилях. При передаче крутящего момента на задние колеса она позволяла получить недорогой силовой агрегат и распределение такой нагрузки по осям, при которой на задние колеса приходилось около 60% веса. Это положительно сказывалось на проходимости автомобиля, но отрицательно на его устойчивости и управляемости, особенно на больших скоростях. Автомобили с этой компоновкой, в настоящее время, практически не выпускаются.

ТОРМОЗНЫЕ СВОЙСТВА

Возможность предотвращения ДТП чаще всего связана с интенсивным торможением, поэтому необходимо, чтобы тормозные свойства автомобиля обеспечивали его эффективное замедление в любых дорожных ситуациях.

Для выполнения этого условия сила, развиваемая тормозным механизмом, не должна превышать силы сцепления с дорогой, зависящей от весовой нагрузки на колесо и состояния дорожного покрытия. Иначе колесо заблокируется (перестанет вращаться) и начнет скользить, что может привести (особенно при блокировке нескольких колес) к заносу автомобиля и значительном увеличении тормозного пути. Чтобы предотвратить блокировку, силы, развиваемые тормозными механизмами, должны быть пропорциональны весовой нагрузки на колесо. Реализуется это с помощью применения более эффективных дисковых тормозов.

На современных автомобилях используется антиблокировочная система (АБС), корректирующая силу торможения каждого колеса и предотвращающая их скольжение.

Зимой и летом состояние дорожного покрытия разное, поэтому для наилучшей реализации тормозных свойств необходимо применять шины, соответствующие сезону.

ТЯГОВЫЕ СВОЙСТВА

Тяговые свойства (тяговая динамика) автомобиля определяют его способность интенсивно увеличивать скорость движения. От этих свойств во многом зависит уверенность водитель при обгоне, проезде перекрестов. Особенно важное значение тяговая динамика имеет для выхода из аварийных ситуаций, когда тормозить уже поздно, маневрировать не позволяют сложные условия, а избежать ДТП можно, только опередив события.

Так же как и в случае с тормозными силами, сила тяги на колесе не должна быть больше силы сцепления с дорогой, в противном случае оно начнет пробуксовывать. Предотвращает это противобуксовочная система (ПБС). При разгоне автомобиля она притормаживает колесо, скорость вращения которого больше, чем у остальных, а при необходимости уменьшает мощность, развиваемую двигателем.

УСТОЙЧИВОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Устойчивость - способность автомобиля сохранять движение по заданной траектории, противодействуя силам, вызывающих его занос и опрокидывание в различных дорожных условиях при высоких скоростях.

Различают следующие виды устойчивости:

Поперечная при прямолинейном движении (курсовая устойчивость).

Ее нарушение проявляется в рыскании (изменении направления движения) автомобиля по дороге и может быть вызвано действием боковой силы ветра, разными величинами тяговых или тормозных сил на колесах левого или правого борта, их буксованием или скольжением. большим люфтом в рулевом управлении, неправильными углами установки колес и т.д.;

Поперечная при криволинейном движении.

Ее нарушение приводит к заносу или опрокидывании под действием центробежной силы. Особенно ухудшает устойчивость повышение положения центра масс автомобиля (например, большая масса груза на съемном багажнике на крыше);

Продольная.

Ее нарушение проявляется в буксовании ведущих колес при преодолении затяжных обледенелых или заснеженных подъемов и сползании автомобиля назад. Особенно это характерно для автопоездов.

УПРАВЛЯЕМОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Управляемость - способность автомобиля двигаться в направлении, заданном водителем.

Одной из характеристик управляемости является поворачиваемость - свойство автомобиля изменять направление движения при неподвижном рулевом колесе. В зависимости от изменения радиуса поворота под воздействием боковых сил (центробежной силы на повороте, силы ветра и т.д.) поворачиваемость может быть:

Недостаточной - автомобиль увеличивает радиус поворота;

Нейтральной - радиус поворота не изменяется;

Избыточной - радиус поворота уменьшается.

Различают шинную и креновую поворачиваемость.

Шинная поворачиваемость

Шинная поворачиваемость связана со свойством шин двигаться под углом к заданному направлению при боковом уводе (смещение пятна контакта с дорогой относительно плоскости вращения колеса). При установке шин другой модели поворачиваемость может измениться и автомобиль на поворотах при движении с большой скоростью поведет себя иначе. Кроме того, величина бокового увода зависит от давления в шинах, которое должно соответствовать указанному в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Креновая поворачиваемость

Креновая поворачиваемость связана с тем, что при наклоне кузова (крене) колеса изменяют свое положение относительно дороги и автомобиля (в зависимости от типа подвески). Например, если подвеска двухрычажная, колеса наклоняются в стороны крена, увеличивая увод.

ИНФОРМАТИВНОСТЬ

Информативность - свойство автомобиля обеспечивать необходимой информацией водителя и остальных участников движения. Недостаточная информация от других транспортных средств, находящихся на дороге, о состояния дорожного покрытия и т.д. часто становится причиной аварии. Внутренняя обеспечивает возможность водителю воспринимать информацию, необходимую для управления автомобилем.

Она зависит от следующих факторов:

Обзорность должна позволять водителю своевременно и без помех получать всю необходимую информацию о дорожной обстановке. Неисправные или неэффективно работающие омыватели, система обдува и обогрева стекол, стеклоочистители, отсутствие штатных зеркал заднего вида резко ухудшают обзорность при определенных дорожных условиях.

Расположение панели приборов, кнопок и клавиш управления, рычага переключения скоростей и т.д. должно обеспечивать водителю минимальное время для контроля показаний, воздействий на переключатели и т.д.

Внешняя информативность - обеспечение других участников движения информацией от автомобиля, которая необходима для правильного взаимодействия с ними. В нее входят система внешней световой сигнализации, звуковой сигнал, размеры, форма и окраска кузова. Информативность легковых автомобилей зависит от контрастности их цвета относительно дорожного покрытия. По статистике автомобили, окрашенные в черный, зеленый, серый и синий цвета, в два раза чаще попадают в аварии из-за трудности их различения в условиях недостаточной видимости и ночью. Неисправные указатели поворотов, стоп-сигналы, габаритные огни не позволят другим участникам дорожного движения вовремя распознать намерения водителя и принять правильное решение.

КОМФОРТАБЕЛЬНОСТЬ

Комфортабельность автомобиля определяет время, в течение которого водитель способен управлять автомобилем без утомления. Увеличению комфорта способствует использование АККП, регуляторов скорости (круиз-контроль) и т.д. В настоящее время выпускаются автомобили, оборудованные адаптивным круиз-контролем. Он не только автоматически поддерживает скорость на заданном уровне, но и при необходимости снижает ее вплоть до полной остановки автомобиля.

3 Пассивная безопасность автомобиля

КУЗОВ

Она обеспечивает приемлемые нагрузки на тело человека от резкого замедления при ДТП и сохраняет пространство пассажирского салона после деформации кузова.

При тяжёлой аварии есть опасность, что двигатель и другие агрегаты могут проникнуть в кабину водителя. Поэтому, кабина окружена особой «решёткой безопасности», представляющей собой абсолютную защиту в подобных случаях. Такие же рёбра и брусья жесткости можно найти и в дверях автомобиля (на случай боковых столкновений). Сюда же относятся и области погашения энергии.

При тяжёлой аварии происходит резкое и неожиданное замедление до полной остановки автомобиля. Этот процесс вызывает огромные перегрузки на тела пассажиров, могущие оказаться фатальными. Из этого следует, что необходимо найти способ «замедлить» замедление для того, чтобы уменьшить нагрузки на тело человека. Одним из способов решения данной задачи является проектирование областей разрушения, гасящих энергию столкновения, в передней и задней части кузова. Разрушения автомобиля будут более тяжёлыми, зато пассажиры останутся целыми (и это по сравнению со старыми «толстокожими» машинами, когда машина отделывалась «лёгким испугом», зато пассажиры получали тяжёлые травмы).

Конструкция кузова предусматривает, что при столкновении части кузова деформируются как бы по отдельности. Плюс к этому в конструкции использованы высоконапряженные металлические листы. Это делает машину более жесткой, а с другой стороны позволяет ей быть не такой тяжелой

РЕМНИ БЕЗОПАСНОСТИ

Поначалу на автомобили ставились ремни с двухточечным креплением, которые «держали» седоков за живот или грудь. Не прошло и полувека, как инженеры смекнули, что многоточечная конструкция гораздо лучше, потому что при аварии позволяет распределить давление ремня на поверхность тела более равномерно и значительно снизить риск травмирования позвоночника и внутренних органов. В автоспорте, например, применяются четырёх-, пяти- и даже шеститочечные ремни безопасности - они держат человека в кресле «намертво». Но на «гражданке» из-за своей простоты и удобства прижились трёхточечные.

Чтобы ремень нормально отработал своё предназначение, он должен плотно прилегать к телу. Раньше ремни приходилось регулировать, подгонять по фигуре. С появлением инерционных ремней необходимость «ручной регулировки» отпала - в нормальном состоянии катушка свободно крутится, и ремень может обхватить пассажира любой комплекции, он не сковывает действия и каждый раз, когда пассажир захочет сменить положение тела, ремешок всегда плотно прилегает к телу. Но в тот момент, когда наступит «форс-мажор» - инерционная катушка тут же зафиксирует ремень. Кроме того, на современных машинах в ремнях применяются пиропатроны. Небольшие заряды взрывчатки детонируют, дёргают ремень, и тот прижимает пассажира к спинке кресла, не давая ему удариться.

Ремни безопасности - это одно из самых действенных средств защиты при аварии.

Поэтому легковые автомобили должны оборудоваться ремнями безопасности, если для этого предусмотрены места крепления. Защитные свойства ремней во многом зависят от их технического состояния. К неисправностям ремней, при которых не допускается эксплуатация автомобиля, относятся видимые невооружённым глазом надрывы и потёртости тканевой ленты лямок, ненадёжная фиксация языка лямки в замке или отсутствие автоматического выброса языка при отпирании замка. У ремней безопасности инерционного типа лента лямки должна свободно втягиваться в катушку и блокироваться при резком движении автомобиля со скоростью 15 – 20 км/ч. Замене подлежат ремни, испытавшие критические нагрузки во время ДТП, в которых кузов автомобиля получил серьёзные повреждения.

ПОДУШКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Одной из распространённых и действенных систем безопасности в современных автомобилях (после ремней безопасности) являются воздушные подушки. Они начали широко использоваться уже в конце 70-х годов, но лишь десятилетие спустя они действительно заняли достойное место в системах безопасности автомобилей большинства изготовителей.

Они размещаются не только перед водителем, но и перед передним пассажиром, а также с боков (в дверях, стойках кузова и т.д.). Некоторые модели автомобилей имеют их принудительное отключение из-за того, что люди с больным сердцем и дети могут не выдержать их ложного срабатывания.

Сегодня надувные подушки безопасности - обычное дело не только на дорогих машинах, но и на маленьких (и относительно недорогих) автомобильчиках. Зачем же нужны подушки безопасности? И что они из себя представляют?

Разработаны подушки безопасности, как для водителей, так и для пассажиров на переднем сиденье. Для водителя подушка устанавливается обычно на рулевом управлении, для пассажира - на приборной панели (в зависимости от конструкции).

Передние подушки безопасности срабатывают при получении аварийного сигнала от блока управления. В зависимости от конструкции, степень наполнения подушки газом может варьироваться. Предназначение передних подушек – защита водителя и пассажира от травмирования твёрдыми предметами (кузов двигателя и др.) и осколками стёкол при фронтальных столкновениях.

Боковые подушки предназначены для уменьшения повреждения людей, находящихся в автомобиле при боковом ударе. Они устанавливаются на дверях, либо в спинках сидений. При боковом столкновении внешние датчики посылают сигналы в центральный блок управления подушками безопасности. Это делает возможным срабатывание как некоторых, так и всех боковых подушек.

Вот схема работы системы подушек безопасности:

Исследования влияния надувных подушек безопасности на вероятность гибели водителя при лобовых столкновениях показали, что таковая уменьшается на 20-25%.

В случае, если подушки безопасности сработали, или были каким-либо образом повреждены, они не могут быть отремонтированы. Вся система подушек безопасности подлежит замене.

Воздушная подушка водителя имеет объём от 60 до 80 литров, а переднего пассажира – до 130 литров. Нетрудно представить, что при срабатывании системы, объём салона уменьшается на 200-250 литров в течение 0,04 сек(см. рисунок), что даёт немалую нагрузку на барабанные перепонки. Кроме того, вылетающая со скоростью более 300 км/ч подушка, таит в себе немалую опасность для людей, если они не пристёгнуты ремнём безопасности и ничто не задерживает инерционное движение тела навстречу подушке.

Существует статистика, говорящая о влиянии надувных подушек безопасности на травматизм при аварии. Что же нужно делать, чтобы уменьшить вероятность травмы?

Если в машине имеется подушка безопасности, не стоит размещать повернутые назад детские сиденья на сиденье автомобиля, где эта подушка безопасности находится. При надувании подушка безопасности может сдвинуть сиденье и нанести травму ребенку.

Подушки безопасности на пассажирском месте повышают вероятность гибели детей до 13 лет, сидящих на этом месте. Ребёнок ниже 150 см роста может получить удар в голову воздушной подушкой, открывающейся со скоростью 322 км/ч.

ПОДГОЛОВНИКИ

Роль подголовника – предотвратить резкое движение головы во время аварии. Поэтому следует отрегулировать высоту подголовника и его позицию в правильное положение. Современные подголовники имеют две степени регулировки, позволяющие предотвратить травмы шейных позвонков при движении «взахлест», столь характерных при наездах сзади.

Эффективная защита при использовании подголовника может быть достигнута, если он находится точно на линии центра головы на уровне ее центра тяжести и не далее 7 см от задней ее части. Помните, что некоторые опции сидений изменяют размер и положение подголовника.

ТРАВМОБЕЗОПАСНЫЙ РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

Травмобезопасное рулевое управление является одним из конструктивных мероприятий, обеспечивающих пассивную безопасность автомобиля – свойство уменьшать тяжесть последствий дорожно-транспортных происшествий. Рулевой механизм рулевого управления может нанести серьёзную травму водителю при лобовом столкновении с препятствием при смятии передней части автомобиля, когда весь рулевой механизм перемещается в сторону водителя.

Водитель также может получить травму от рулевого колеса или рулевого вала при резком перемещении вперёд вследствие лобового столкновения, когда при слабом натяжении ремней безопасности перемещение составляет 300…400 мм. Для уменьшения тяжести травм, получаемых водителем при лобовых столкновениях, которые составляют около 50% всех дорожно-транспортных происшествий, применяют различные конструкции травмобезопасных рулевых механизмов. С этой целью кроме рулевого колеса с утопленной ступицей и двумя спицами, позволяющих значительно снизить тяжесть наносимых травм при ударе, в рулевом механизме устанавливают специальное энергопоглащающее устройство, а рулевой вал часто выполняют составным. Все это обеспечивает незначительное перемещение рулевого вала внутрь кузова автомобиля при лобовых столкновениях с препятствиями, автомобилями и другими транспортными средствами.

В травмобезопасных рулевых управлениях легковых автомобилей применяются и другие энергопоглащающие устройства, которые соединяют составные рулевые валы. К ним относятся резиновые муфты специальной конструкции, а также устройства типа «японский фонарик», который выполнен в виде нескольких продольных пластин, приваренных к концам соединяемых частей рулевого вала. При столкновениях резиновая муфта разрушается, а соединительные пластины деформируются и уменьшают перемещение рулевого вала внутри салона кузова.

Основными элементами колеса в сборе являются обод с диском и пневматическая шина, которая может быть бескамерной или состоять из покрышки, камеры и ободной ленты.

ЗАПАСНЫЕ ВЫХОДЫ

Люки крыши и окна автобусов могут быть использованы в качестве запасных выходов для быстрой эвакуации пассажиров из салона при ДТП или пожаре. С этой целью внутри и снаружи пассажирского помещения автобусов предусмотрены специальные средства для открытия аварийных окон и люков. Так, стекла могут устанавливаться в оконные проёмы кузова на двух замковом резиновом профиле, имеющем замковый шнур. При возникновении опасности необходимо выдернуть замковый шнур с помощью скобы, прикреплённой к нему, и выдавить стекло. Некоторые окна подвешиваются в проеме на петлях и снабжаются ручками для их открывания наружу.

Устройства для приведения в действие аварийных выходов автобусов, находящихся в эксплуатации, должны быть в работоспособном состоянии. Однако в процессе эксплуатации автобусов работники АТП нередко снимают скобу на аварийных окнах, опасаясь умышленной порчи уплотнения окон пассажирами или пешеходами в случаях, когда это не диктуется необходимостью. Подобная «предусмотрительность» делает невозможным экстренную эвакуацию людей из автобусов.

4 Экологическая безопасность автомобиля

Экологическая безопасность – это свойство автомобиля, позволяющее уменьшать вред, наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе его нормальной эксплуатации. Мероприятиями по уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать снижение токсичности отработавших газов и уровня шума.

Основными загрязняющими веществами при эксплуатации автотранспорта являются:

– выхлопные газы;

– нефтепродукты при их испарении;

– продукты истирания шин, тормозных колодок и дисков сцепления, асфальтовых и бетонных покрытий.

Основными мероприятиями по предотвращению и уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать:

1) разработку таких конструкций автомобилей, которые меньше загрязняли бы атмосферный воздух токсичными компонентами отработавших газов и создавали бы шум более низкого уровня;

2) совершенствование методов ремонта, обслуживания и эксплуатации автомобилей с целью снижения концентрации токсичных компонентов в отработавших газах, уровня шума, производимого автомобилями, и загрязнения окружающей среды эксплуатационными материалами;

3) соблюдение при проектировании и строительстве автомобильных дорог, инженерных сооружений, объектов обслуживания таких требований, как вписывание объекта в ландшафт; рациональное сочетание элементов плана и продольного профиля, обеспечивающее постоянство скорости движения автомобиля; защита поверхностных и грунтовых вод от загрязнения; борьба с водной и ветровой эрозией; предотвращение оползней и обвалов; сохранение животного и растительного мира; сокращение площадей, отводимых под строительство; защита зданий и сооружений вблизи дороги от вибраций; борьба с транспортным шумом и загрязнением воздуха; применение методов и технологии строительства, приносящих наименьший ущерб окружающей среде;

4) использование средств и методов организации и регулирования движения, обеспечивающих оптимальные режимы движения и характеристики транспортных потоков, сокращение остановок у светофоров, числа переключения передач и времени работы двигателей на неустановившихся режимах.

Методы снижения уровня шума автомобилей

Для снижения шума автомобиля, прежде всего, стремятся конструировать менее шумные механические узлы; уменьшать число процессов, сопровождающихся ударами; снижать величину неуравновешенных сил, скорости обтекания деталей газовыми струями, допуски сопрягаемых деталей; улучшать смазку; применять подшипники скольжения и бесшумные материалы. Кроме того, уменьшение шума автомобиля достигается применением шумопоглощающих и шумоизолирующих устройств.

Шум во впускном тракте двигателя может быть уменьшен с помощью воздухоочистителя специальной конструкции, имеющего резонансную и расширительную камеры, и конструкций впускных труб, уменьшающих скорости обтекания внутренних поверхностей потоком топливовоздушной смеси. Эти устройства позволяют снижать уровень шума впуска на 10–15 дБ по шкале А.

Уровень шума, при выпуске отработавших газов (при их истечении через выпускные клапаны), может достигать 120–130 дБ по шкале А. Чтобы уменьшить шум при выпуске, устанавливают активные или реактивные глушители. Наиболее распространенные простые и дешевые активные глушители представляют собой многокамерные каналы, внутренние стенки которых изготовлены из звукопоглощающих материалов. Звук гасится в результате трения отработавших газов о внутренние стенки. Чем больше длина глушителя и меньше сечение каналов, тем интенсивнее гасится звук.

Реактивные глушители представляют собой сочетание элементов различной акустической упругости; снижение шума в них происходит вследствие многократного отражения звука и возвращения его к источнику. Следует помнить, что чем эффективнее работает глушитель, тем больше уменьшается эффективная мощность двигателя. Эти потери могут достигать 15% и более. В процессе эксплуатации автомобилей необходимо тщательно следить за исправностью (прежде всего – герметичностью) впускного и выпускного трактов. Даже небольшая разгерметизация глушителя резко усиливает шум выпуска. Шум в трансмиссии, ходовой части и кузове нового исправного автомобиля может быть уменьшен путем конструктивных усовершенствований. В коробке передач применяются синхронизаторы, косозубые шестерни постоянного зацепления, блокирующие конусные кольца и ряд других конструктивных решений. Получают распространение промежуточные опоры карданного вала, гипоидные главные передачи, менее шумные подшипники. Совершенствуются элементы подвески. В конструкциях кузовов и кабин широко используются сварка, шумоизолирующие прокладки и покрытия. Шум в перечисленных выше частях и механизмах автомобилей может возникать и достигать значительных величин только при неисправностях отдельных узлов и деталей: поломке зубьев шестерни, коробления дисков сцепления, дисбалансе карданного вала, нарушении зазоров между зубчатыми колесами в главной передаче и т.д. Особенно резко возрастает шум автомобиля при неисправности различных элементов кузова. Основной путь устранения шума – правильная техническая эксплуатация автомобиля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обеспечение исправного состояния элементов конструкции автомобиля, требования к которому рассмотрены ранее, позволяет снизить вероятность ДТП. Однако создать абсолютную безопасность на автодорогах пока не удаётся. Вот почему специалисты многих стран уделяют большое внимание так называемой пассивной безопасности автомобиля, позволяющим уменьшить тяжесть последствий ДТП.

ЛИТЕРАТУРА

1. www.anytyres.ru

2. www.transserver.ru

3. Теория и конструкция автомобиля и двигателя

Вахламов В.К., Шатров М.Г., Юрчевский А. А.

4. Организация автомобильных перевозок и безопасность движения 6 учеб. пособие студ.высш.учеб. заведений/ А.Э.Горев, Е.М.Олещенко.- М.: Издательский центр «Академия». 2006.(стр.187-190)

Московский Государственный

Автомобильно-Дорожный Институт

(Технический Университет)

ЗАОЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

РЕФЕРАТ по курсу

«Организация автомобильных перевозок и безопасность движения»

НА ТЕМУ

« Пассивная безопасность автомобиля »

Выполнил студент Харченко В.Л.

Группа 3 ЗПс

Проверил Беляев Владимир Михайлович

МОСКВА 2009 г.

Введение

2. Ремни безопасности

3. Подушки безопасности

4. Подголовники

5.Травмобезопасный рулевой механизм

6. Запасные выходы

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Попробую объяснить несколько определений, скрывающихся под широким определением «пассивной безопасности».

Она подразделяется на внешнюю и внутреннюю.

1.подушки безопасности;

2.сминаемые или мягкие элементы передней панели;

3.складывающуюся рулевую колонку;

5.инерционные ремни безопасности с преднатяжителями;

6.энергопоглощающие элементы передней и задней частей автомобиля, сминающиеся при ударе - бамперы;

7.подголовники сидений - защищают от серьезных травм шею пассажира при ударе автомобиля сзади;

1.КУЗОВ

2. РЕМНИ БЕЗОПАСНОСТИ

Ремни безопасности - это одно из самых действенных средств защиты при аварии.

3. ПОДУШКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Вот схема работы системы подушек безопасности:

4. ПОДГОЛОВНИКИ

5. ТРАВМОБЕЗОПАСНЫЙ РУЛЕВОЙ МЕХАНИЗМ

6. ЗАПАСНЫЕ ВЫХОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА безопасность автомобиля Контрольная работа >> Транспорт

... «Безопасность транспортных средств» Активная и пассивная безопасность автомобиля 2010 СОДЕРЖАНИЕ Введение 1 Техническая характеристика автомобиля 2 Активная безопасность автомобиля 3 Пассивная безопасность автомобиля 4 Экологическая безопасность автомобиля ...

Активная безопасность автомобиля

Реферат >> Транспорт

Чем активная безопасность отличается от пассивной . Пассивная безопасность автомобиля отвечает за то... Медицинский контроль Учение о безопасности Активная безопасность автомобиля Пассивная безопасность автомобиля Безопасность на дороге Автомобильный...

Системы безопасности автомобиля

Реферат >> Транспорт

Колеса. Как работает система SRS Пассивная безопасность автомобиля - это целый комплекс решений в его... в странах Европы благодаря таким СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ неизбежно сократится количество происшествий. Современные...

Безопасность транспортных средств (1)

Курсовая работа >> Транспорт

... безопасность . Активная безопасность автомобиля - свойство автомобиля предотвращать дорожно-транспортные происшествия (снижать вероятность возникновения). Пассивная безопасность автомобиля - свойство автомобиля ...

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КОКШЕТАУСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АБАЯ МЫРЗАХМЕТОВА

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

специальность 5В090100 - «ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕРЕВОЗОК, ДВИЖЕНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТРАНСПОРТА»

ПОВЫШЕНИЕ ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЕГО КОНСТРУКЦИИ

Алпысбаев Темирлан Мухамедрашидович

Кокшетау, 2016

Введение

2.3.1 Ремень безопасности

2.3.2 Кузов

2.3.3 Безопасные клеммы

2.3.4 Подушки безопасности

2.3.5 Подголовники

2.3.6 Ограничители усилия натяжения ремней безопасности

2.3.7 Реечный преднатяжитель ремня безопасности

2.3.8 Травмобезопасный рулевой механизм

2.3.9 Запасные выходы

2.4 Место водителя

3. Экологическая безопасность автотранспортного средства

4. Экономическая эффективность средств пассивной безопасности

4.1 Эффективность эргономики

4.2 Экономическая эффективность модернизации автотранспортного средства

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Актуальность темы исследования. Безопасность транспортного средства включает в себя комплекс конструктивных и эксплуатационных свойств, снижающих вероятность дорожно-транспортных происшествий, тяжесть их последствий и отрицательное влияние на окружающую среду.

Безопасность дорожного движения существенно зависит от конструкции автотранспортного средства, от эргономичности рабочего места водителя, что может влиять на уровень его утомляемости и, в целом, на состояние здоровья. Как показывают исследования, этому фактору при проведении экспертиз дорожно-транспортных происшествий (ДТП) практически не уделяется внимание. При создании новых транспортных средств эту проблему считают одной из самых важных, но пока страны СНГ и Казахстан в том числе, отстает в этом вопросе от ведущих зарубежных фирм. Но и за рубежом не применяется оценка влияния эргономических факторов на работоспособность и состояние здоровья водителя.

Целью дипломной работы является решение вопроса о повышении пассивной безопасности автомобиля путем совершенствования элементов его конструкции.

Для достижения этой цели решаются следующие задачи:

Анализ параметров, обеспечивающих пассивную безопасность автотранспортного средства;

Нахождение путей совершенствования элементов конструкции автомобиля;

Рассмотрение экологической безопасности автотранспортного средства;

Определение экономической эффективности средств пассивной безопасности. пассивный безопасность автотранспортный конструкция

Объектом исследования в дипломной работе является пассивная безопасность автотранспортного средства.

Предметом исследования явились конструктивные элементы автомобиля, которые влияют на безопасность пассажиров и автомобиля при его движении и резкой остановке.

Степень изученности проблемы: основные принципы обеспечения безопасности дорожного движения и пассивной безопасности автотранспортного средства давно и широко известны, что отражено в работах Г.В. Спичкина, А.М. Третьякова, Б.Л. Либина Б.Л , И.А. Венгерова , А.М. Харазова и др.

Методы исследования: аналитическая обработка результатов публикаций и опросов, анализ статистических данных по отчетам департаментов внутренних дел и Министерства транспорта и коммуникаций, метод автоматизированного поиска в сети Интернет.

Научная новизна работы заключается в том, что предложено оснащение автотранспортного средства такими конструктивными элементами, которые повышают безопасность автомобиля, водителя и пассажиров во время движения и в момент резкой остановки.

Практическая ценность дипломной работы состоит в разработке компонентов системы пассивной безопасности транспортного средства, что крайне актуально для условий столкновения и опрокидывания автотранспортного средства в момент повышения общего уровня ДТП на улично-дорожной сети городов и на международных скоростных трассах.

Практической базой написания дипломной работы явилось РЭО УДП ДВД, Акмолинской области, г. Кокшетау.

Структура и объем дипломной работы: Работа состоит из более, чем шестидесяти страниц текста пояснительной записки. Введения, четырех частей, заключения, списка использованной литературы и электронной презентации.

Во введении определенна актуальность работы, сформулирована цель и задачи исследования, отражена научная новизна и практическая значимость.

В первой главе выполнен анализ параметров, обеспечивающих пассивную безопасность автотранспортного средства;

Во второй главе предложены пути совершенствования элементов конструкции автомобиля;

В третьей главе рассмотрена экологическая безопасность автотранспортного средства;

В четвертой главе определена экономическая эффективность средств пассивной безопасности.

В заключении сделаны краткие выводы по результатам работы, определена оценка полноты решений поставленных задач, даны рекомендации и исходные данные по конкретному использованию результатов работы.

1. Анализ параметров, обеспечивающих пассивную безопасность автотранспортного средства

1.1 Безопасность транспортных средств

Безопасность транспортного средства включает в себя комплекс конструктивных и эксплуатационных свойств, снижающих вероятность дорожно-транспортных происшествий, тяжесть их последствий и отрицательное влияние на окружающую среду.

Различают активную, пассивную, послеаварийную и экологическую безопасность транспортного средства. Под активной безопасностью транспортного средства понимаются его свойства, снижающие вероятность возникновения дорожно-транспортного происшествия. Активная безопасность обеспечивается несколькими эксплуатационными свойствами, позволяющими водителю уверенно управлять автомобилем, разгоняться и тормозить с необходимой интенсивностью, совершать маневрирование на проезжей части, которого требует дорожная обстановка, без значительных затрат физических сил. Основные из этих свойств: тяговые, тормозные, устойчивость, управляемость, проходимость, информативность, обитаемость.

Под пассивной безопасностью транспортного средства понимаются его свойства, снижающие тяжесть последствий дорожно- транспортного происшествия. Различают внешнюю и внутреннюю пассивную безопасность автомобиля. Основным требованием внешней пассивной безопасности является обеспечение такого конструктивного выполнения наружных поверхностей и элементов автомобиля, при котором вероятность повреждений человека этими элементами в случае дорожно - транспортного происшествия была бы минимальной.

Как известно, значительное количество происшествий связано со столкновениями и наездами на неподвижное препятствие. В связи с этим одним из требований к внешней пассивной безопасности автомобилей является предохранение водителей и пассажиров от ранений, а также самого автомобиля от повреждений с помощью внешних элементов конструкции.

Примером элемента пассивной безопасности может быть травмобезопасный бампер, назначение которого - смягчать удары автомобиля о препятствия при малых скоростях движения (например, при маневрировании в зоне стоянки). Пределом выносливости перегрузок для человека является 50-60g (g- ускорение свободного падения). Пределом выносливости для незащищённого тела является величина энергии, воспринимаемая непосредственно телом, соответствующая скорости движения около 15 км/ч. При 50 км/ч энергия превышает допустимую примерно в 10 раз. Следовательно задача состоит в снижении ускорений тела человека при столкновении за счёт продолжительных деформаций передней части кузова автомобиля, при которых поглощалось бы как можно больше энергии.

Примечание - 3

Рисунок 1. - Структура безопасности транспортных средств

То есть, чем больше деформация автомобиля и чем дольше она происходит, тем меньшие перегрузки испытывает водитель при столкновении с препятствием. К внешней пассивной безопасности имеют отношение декоративные элементы кузова, ручки, зеркала и другие детали, закреплённые на кузове автомобиля. На современных автомобилях всё шире применяются утопленные ручки дверей, не наносящие травм пешеходам в случае дорожно-транспортного происшествия. Не применяются выступающие эмблемы заводов-изготовителей на передней части автомобиля. К внутренней пассивной безопасности автомобиля предъявляются два основных требования:

Создание условий, при которых человек мог бы безопасно выдержать любые перегрузки;

Исключение травмоопасных элементов внутри кузова (кабины).

Водитель и пассажиры при столкновении после мгновенной остановки автомобиля еще продолжают двигаться, сохраняя скорость движения, которую автомобиль имел перед столкновением. Именно в это время происходит большая часть травм в результате удара головой о ветровое стекло, грудью о рулевое колесо и рулевую колонку, коленями о нижнюю кромку щитка приборов.

Анализ дорожно - транспортных происшествий показывает, что подавляющее большинство погибших находилось на переднем сиденье. По- этому при разработке мероприятий по пассивной безопасности в первую очередь уделяется внимание обеспечению безопасности водителя и пасса- жира, находящихся на переднем сиденье. Конструкция и жесткость кузова автомобиля выполняются такими, чтобы при столкновениях деформировались передняя и задняя части кузова, а деформация салона (кабины) была по возможности минимальной для сохранения зоны жизнеобеспечения, то есть минимально необходимого пространства, в пределах которого исключено сдавливание тела человека, находящегося внутри кузова.

Кроме того, должны быть предусмотрены следующие меры, снижающие тяжесть последствии при столкновении: - необходимость перемещения руля и рулевой колонки и поглощения ими энергии удара, а также равномерного распределения удара по поверхности груди водителя; - исключение возможности выброса или выпадения пассажиров и водителя (надежность дверных замков); - наличие индивидуальных защитных и удерживающих средств для всех пассажиров и водителя (ремни безопасности, подголовники, пневмо- подушки); - отсутствие травмоопасных элементов перед пассажирами и водителем; - оборудование кузова травмобезопасными стеклами. Эффективность применения ремней безопасности в сочетании с другими мероприятиями подтверждена статистическими данными. Так, использование ремней уменьшает количество травм на 60 - 75% и снижает их тяжесть.

Одним из эффективных способов решения проблемы ограничения перемещения водителя и пассажиров при столкновении является применение пневматических подушек, которые при столкновении автомобиля с препятствием наполняются сжатым газом за 0,03 - 0,04с, воспринимают на себя удар водителя и пассажиров и тем самым снижают тяжесть травмы.

1.2 Биомеханика основных видов ДТП

В процессе наиболее тяжелых ДТП (столкновения, наезды на неподвижные препятствия, опрокидывания) вначале деформируется кузов автомобиля, происходит первичный удар. Кинетическая энергия автомобиля при этом тратится на поломку и деформацию деталей. Человек внутри автомобиля продолжает движение по инерции с прежней скоростью. Силы, удерживающие тело человека (мышечные усилия конечностей, трение о поверхность сиденья), невелики по сравнению с инерционными нагрузками и не могут воспрепятствовать перемещению. 8

Когда человек контактирует с деталями автомобиля - рулевым колесом, панелью приборов, ветровым стеклом и т.п., происходит вторичный удар. Параметры вторичного удара зависят от скорости и замедления автомобиля, перемещения тела человека, формы и механических свойств деталей, о которые он ударяется. При высоких скоростях автомобиля возможен также третичный удар, т.е. удар внутренних органов человека (например, мозговой массы, печени, сердца) о твердые части скелета.

В 1994 г. в Имоле разбился великий пилот Формулы 1, Айртон Сенна. Находясь в прочном монококе, он не получил опасных для жизни “внешних” травм, а скончался от многочисленных повреждений внутренних органов и головного мозга, вызванных перегрузкой. Монокок остался практически цел, пилота убило почти мгновенное замедление со скорости 300 км/ч до нуля. При распространенных на наших дорогах скоростях большую часть травм водители и пассажиры получают во время вторичного удара.

Наибольшее значение для внутренней пассивной безопасности имеют столкновения транспортных средств и их наезды на неподвижное препятствие, а для внешней - наезды на пешеходов.

По статистике, самое опасное сиденье в машине - правое переднее, потому что инстинктивно, в самый последний момент, водитель все же отводит удар от себя, причем самые серьезные телесные повреждения получает пассажир, не пользовавшийся ремнем безопасности. На втором месте - водительское. На третьем - заднее правое. А самое безопасное место - сзади, за водителем. 3

На рис. 2 показан механизм образования травм при встречных столкновениях у водителя легкового автомобиля. В начале удара водитель скользит по сиденью вперед, и его колени ударяются о панель приборов (рис. 2, а и б). Затем сгибаются тазобедренные суставы, и верхняя часть туловища наклоняется вперед до удара о рулевое колесо (в и г). При больших скоростях автомобиля возможен удар о ветровое стекло (д и е), а при боковых столкновениях - повреждение головы об угловую сторону кузова. Передний пассажир, перемещаясь вперед, также ударяется сначала коленями о панель приборов, затем головой о ветровое стекло (рис. 3, а-г). В случае движения автомобиля с большой скоростью возможно травмирование подбородка и груди пассажира о верхний край панели приборов (рис. 3, д и е). При боковых ударах повреждаются плечи, руки и колени. Таким образом, источниками травм водителя наиболее часто являются рулевая колонка, рулевое колесо, панель приборов. Для передних пассажиров опасность представляют панель приборов и ветровое стекло, а для задних - спинки передних сидений. Кнопки и рычаги управления, пепельницы, детали радиоприемника обычно не наносят серьезных ранений. Однако при ударе о них головой у водителя и пассажиров может быть повреждено лицо. Также источниками повреждений являются детали дверей. Большое число травм получают люди при выбрасывании через двери, открывшиеся вследствие удара.

Примечание 3

Рисунок 2. - Механизм образования травм у водителя при столкновении автомобилей

Примечание - 3

Рисунок 3. - Механизм образования травм у переднего пассажира

Кроме того, необходимо учитывать, следующие моменты:

Двигатель, который у большинства современных автомобилей находится впереди, в результате удара вполне может оказаться внутри салона и упасть на ноги;

Если автомобиль “догоняют” сзади, то резкое запрокидывание головы - верный перелом позвоночника;

Отдельные детали интерьера могут при ударе срываться со своих мест и отправляться в путешествие по салону.

Когда автомобиль ударяется о препятствие, то человек по инерции продолжает движение внутри остановившегося автомобиля. Но недолго - до ближайшего твердого предмета, которых в салоне вполне достаточно.

Представьте себе автомобиль, врезающийся в бетонную стенку на скорости 72 км/ч (20 м/с). При этом перегрузка, действующая на пассажиров, составит 25,5g, то есть человека, весящего 75 кг, “приложит” о приборную доску с силой в 1912 кг! Упираться руками и ногами бесполезно. Кстати, аналогичный расчет показывает, почему прочные джипы более опасны для пассажиров. В подобных условиях мощная рамная конструкция сомнется всего на 0,3-0,4 м. Соответственно, перегрузки и силы, действующие на пассажиров, вырастут в два раза со всеми вытекающими последствиями.

1.3 Компоненты системы пассивной безопасности автомобиля

Современный автомобиль является источником повышенной опасности. Неуклонный рост мощности и скорости автомобиля, плотности движения автомобильных потоков значительно увеличивают вероятность аварийной ситуации.

Для защиты пассажиров при аварии активно разрабатываются и внедряются технические устройства безопасности. В конце 50-х годов прошлого века появились ремни безопасности, предназначенные для удержания пассажиров на своих местах при столкновении. В начале 80-х годов были применены подушки безопасности.

Совокупность конструктивных элементов, применяемых для защиты пассажиров от травм при аварии, составляет систему пассивной безопасности автомобиля. Система должна обеспечивать защиту не только пассажиров и конкретного автомобиля, но и других участников дорожного движения. 8

Важнейшими компонентами системы пассивной безопасности автомобиля являются:

ремни безопасности;

активные подголовники;

подушки безопасности;

безопасная конструкция кузова;

аварийный размыкатель аккумуляторной батареи;

ряд других устройств (система защиты при опрокидывании на кабриолете;

детские системы безопасности - крепления, кресла, ремни безопасности).

Современной разработкой является система защиты пешеходов. Особое место в пассивной безопасности автомобиля занимает система экстренного вызова.

Современная система пассивной безопасности автомобиля имеет электронное управление, обеспечивающее эффективное взаимодействие большинства компонентов. Конструктивно система управления включает входные датчики, блок управления и исполнительные устройства.

Входные датчики фиксируют параметры, при которых возникает аварийная ситуация, и преобразуют их в электрические сигналы. К ним относятся датчики удара, выключатели замка ремня безопасности, датчик занятости сидения переднего пассажира, а также датчик положения сидения водителя и переднего пассажира.

На каждую из сторон автомобиля устанавливается, как правило, по два датчика удара. Они обеспечивают работу соответствующих подушек безопасности. В задней части датчики удара применяются при оборудовании автомобиля активными подголовниками с электрическим приводом.

Выключатель замка ремня безопасности фиксирует использование ремня безопасности. Датчик занятости сидения переднего пассажира позволяет в случае аварийной ситуации и отсутствии на переднем сидении пассажира сохранить соответствующую подушку безопасности.

В зависимости от положения сидения водителя и переднего пассажира, которое фиксируется соответствующими датчиками, изменяется порядок и интенсивность применения компонентов системы. 8

На основании сравнения сигналов датчиков с контрольными параметрами блок управления распознает наступление аварийной ситуации и активизирует необходимые исполнительные устройства элементов системы.

Исполнительным устройствами элементов системы пассивной безопасности являются пиропатроны подушек безопасности, натяжителей ремней безопасности, аварийного размыкателя аккумуляторной батареи, механизма привода активных подголовников (при использовании подголовников с электрическим приводом), а также контрольная лампа, сигнализирующая о непристегнутых ремнях безопасности.

Активизация исполнительных устройств производится в определенном сочетании в соответствии с заложенным программным обеспечением. 15

При фронтальном ударе в зависимости от его силы могут сработать натяжители ремней безопасности или фронтальные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности.

При фронтально-диагональном ударе в зависимости от его силы и угла столкновения могут сработать:

натяжители ремней безопасности;

фронтальные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности;

соответствующие (правые или левые) боковые подушки безопасности и натяжители ремней безопасности:

соответствующие боковые подушки безопасности, головные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности;

фронтальные подушки безопасности, соответствующие боковые подушки безопасности, головные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности.

При боковом ударе в зависимости от силы удара могут сработать:

соответствующие боковые подушки безопасности и натяжители ремней безопасности;

соответствующие головные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности;

соответствующие боковые подушки безопасности, головные подушки безопасности и натяжители ремней безопасности.

При ударе сзади в зависимости от силы удара могут сработать натяжители ремней безопасности, размыкатель аккумуляторной батареи и активные подголовники.

2. Пути совершенствования элементов конструкции автомобиля

2.1 Эргонометрическая оценка транспортных средств

Безопасность дорожного движения существенно зависит от эргономичности рабочего места водителя, что может влиять на уровень его утомляемости и, вообще, на состояние здоровья. К сожалению, этому фактору при проведении экспертиз дорожно-транспортных происшествий практически почти не уделяют внимания, хотя иногда говорят об этом. При создании новых транспортных средств этой проблеме уделяют все большее внимание. Но за рубежом не применяется оценка влияния эргономических факторов на работоспособность и состояние здоровья водителя. Также никакого внимания в автошколах не уделяется психологическим аспектам, тогда как непосредственно или косвенно они часто бывают причинами дорожно-транспортных происшествий. Психологическая культура преподавателей автошкол облегчает освоение знаний и повышает эффективность их использования в практике вождения. 28

Современные транспортные средства, наряду с многочисленными характеристиками, часто подробно внесенными фирмами - изготовителями в паспорта и другие технические документы, имеют также многочисленные эргономические характеристики, характеризующие комфорт и безопасность водителя и пассажиров. К ним относятся шум, вибрация, загазованность, пыль, форма кресел, конструкция приборного щитка и т.д.

Однако эти параметры, как правило, не отражаются в технической документации. В соответствии с действующими нормативными документами каждый из эргономических параметров транспортных средств в основном оцениваются индивидуально, независимо от других, несмотря на то, что на организм человека эргономические параметры всегда влияют совокупно. Общая же оценка рабочего места определяется в баллах, методика расчета которых весьма субъективна и не обоснована метрологически.

Для комплексной эргономической количественной оценки транспортных средств, фирмой «Локус» совместно с Санкт-Петербургской медицинской академией им. И. И. Мечникова были проведены предварительные исследования, направленные на определение возможности использования для этой цели эргономического параметра «Эргоемкость», измеряемого в новых единицах D, количественно характеризующего биологические затраты организма человека при комплексных воздействиях различных нагрузок .

Эргономическая оценка транспортных средств по параметру эргоемкость должна быть выполнена в стандартных условиях на соответствующих транспортных средствах, и включать в себя комплекс медицинских исследований организма водителей и математического анализа результатов по специальной компьютерной программе.

Однако такие исследования требуют выполнения достаточно большого объема работ и значительного финансирования.

Поэтому в данной стадии мы выполнили только предварительные исследования, в основном использующих результаты выполненных ранее работ.

Определение величины эргоемкости основано на критерии времени восстановления функциональных сдвигов, возникающих в организме в результате трудовой деятельности - в данном случае управлении транспортным средством.

Имеющиеся в нашем распоряжении материалы позволили произвести расчеты эргоемкости различных видов городского общественного транспорта: автобусов, троллейбусов, трамваев и легковых такси.

Как показали исследования, закономерность развития функциональных сдвигов у водителей и их восстановления в целом соответствует подобным процессам в других видах трудовой деятельности человека.

Как оказалось, функциональные сдвиги, возникающие у водителей, за время отдыха в течение суток полностью не восстанавливаются, и происходит их накопление. Полное же восстановление происходит только в выходные дни. 3

Таким образом, напряженный график работы водителей приводит к накоплению их усталости в течение рабочей недели, что увеличивает вероятность аварийных ситуаций.

После анализа результатов многочисленных гигиенических исследований различных авторов с помощью специализированной компьютерной программы установлено, что для обеспечения оптимальных условий труда значение эргоемкости не должно превышать 8 D для 95% людей, так как при этом за время отдыха в течение суток будет происходить полное восстановление функциональных сдвигов.

Как показали предварительные исследования, оценка эргономических качеств автодорожного транспорта по показателю эргоемкость позволит значительно повысить потребительские качества и безопасность автомобилей без вложения каких-либо существенных денежных средств.

Это подтверждается результатами исследований рабочих мест авиадиспетчеров, в результате которых путем их незначительной модернизации степень утомления авиадиспетчеров уменьшилась до 3-х раз; компьютерных рабочих мест, в результате чего были разработаны новые компьютерные столы, полностью учитывающие специфику работы и индивидуальные требования операторов, ряда других рабочих мест и промышленного оборудования .

Применительно к автодорожному транспорту у нас уже сейчас есть некоторые предложения по улучшению эргономических параметров приборных щитков, конструкции кресел, радиооборудования и других узлов .

Таким образом, введение в перечень технических параметров автодорожного транспорта эргономических показателей, в частности эргоемкости, позволит значительно улучшить потребительские качества транспортных средств и повысить их безопасность.

При подготовке водителей в автошколах было бы полезно ввести некоторые вопросы психологии и эргономики. Последнее решается конструкторами и дизайнерами, но и водитель может и должен подгонять свое место с учетом своих антропометрических данных и психологических особенностей, чтобы была максимальная комфортность места водителя и его меньшая утомляемость.

Познать себя - это один из важнейших аспектов постановки любого образования, но к сожалению в традиционном образовании любого уровня этот вопрос утерян, даже там, где психология является ведущей учебной дисциплиной. Психологические учебные дисциплины сильно формализованы. В автошколе слишком мало времени для изучения психологических дисциплин, но, преподавая другие разделы и даже ПДД, их можно ставить так, чтобы ученик мог эти знания прочувствовать и пропустить через себя и осознать их, а не просто формально запомнить для сдачи экзамена. Но, наверное, необходимо выделить важнейшие вопросы психологии и эргономики применительно к особенностям дорожного движения.

Профессиональная пригодность водителя определяется базовыми свойствами, такими как темперамент и характер. Водители сангвиники и флегматики адекватно реагируют на дорожную ситуацию, тогда как холерики и меланхолики неправильной реакцией могут вызвать ДТП или попасть в него. Но водить хотят люди всех темпераментов. Холерики и меланхолики должны знать о своих особенностях, но при этом они должны также знать, что они могут включить черты сангвиника или флегматика, т.к. каждый человек имеет свойства темпераментов всех видов. Кроме этого необходимо понимать суть дорожного поведения, а также влияние стрессов на характер поведения за рулем и на состояние здоровья .

Очевидно, что пассивная безопасность автомобиля во время его эксплуатации напрямую зависит от психологического состояния водителя. Наличие в автотранспортном средстве элементов конструкции, способствующих выравниванию психологического фона позволяет уменьшать риск получения тяжелых травм пассажиров.

2.2 Антропометрия и пассивная безопасность автомобиля

Антропометрические данные являются исходным материалом при конструировании и разработке многих технических систем, с которыми человек имеет контакт в своей производственной и непроизводственной деятельности. В области конструирования автомобилей антропометрические данные до последнего времени использовали главным образом с целью удовлетворения требований эргономики. Исследования в области пассивной безопасности показали, что использование антропометрических данных является необходимым условием при создании безопасных конструкций автомобилей. Применение антропометрических данных имеет свои особенности, в силу которых медицинские антропометрические данные часто являются недостаточными или даже неприменимыми.

При посадке в автомобиль человек (водитель или пассажир) занимает специфичное положение, которое обусловлено интерьером автомобиля и возможностями регулировки сиденья или органов управления. Кроме того, существуют специфичные положения частей тела человека, характерные для определенных условий, в которых может оказаться человек, находящийся в автомобиле. Например, при столкновении автомобиля человек, находящийся в нем, принимает положение, характерное только для данных условий. Антропометрические измерения водителей автомобилей, проведенные Стаудтом и Макфарландом, можно считать характерным образцом подобного рода исследований. Особенность их методики - применение специального жесткого сиденья-стенда, на котором проводились измерения, что исключает влияние конструкции и жесткости сиденья на получаемые результаты и позволяет применить результаты измерений к любому мягкому автомобильному сиденью.

Данные, получаемые при антропометрических замерах, характеризуют только размеры тела человека и не учитывают отклонений, которые обусловлены одеждой человека. Антропометрические измерения в целях пассивной безопасности должны проводиться с учетом условий, характерных для положения человека в автомобиле, а также включать одежду и обувь измеряемых субъектов. 28

Антропометрия обозначает измерение человека. Многие исследователи пришли к мнению, что не существует среднего человека, который часто фигурировал раньше как критерий конструктивных ограничений сферы действия человека. Речь может идти лишь о предельных размерах человека, полученных при измерении определенной популяции населения и применимых к системе, с которой эти люди взаимодействуют. Различают статические и динамические (или функциональные) измерения. Статические измерения производятся при неподвижном, фиксированном в определенном положении теле человека и могут быть использованы для обеспечения приспособляемости человека к условиям интерьера автомобиля, т. е. его размещения в определенном пространстве. Динамические измерения устанавливают пределы, которые необходимы для осуществления человеком функции управления .

Применимость антропометрических данных характеризуется так называемой репрезентативностью. Репрезентативность - это степень охвата данным размером определенного контингента людей. Количественно репрезентативность представляет собой часть площади (в процентах) под кривой нормального распределения значений какого-либо антропометрического признака (размера) для определенного контингента людей при сплошном отборе индивидов. Зная закон распределения вероятностей, среднюю величину признака (т) и среднеквадратичное отклонение (б), можно определить число людей, у которых величина антропометрического признака укладывается в тот или иной интервал. Пользуясь этими данными, можно в каждом конкретном случае рассчитать число людей, размерам которых будет удовлетворять данная конструкция. Как правило, в настоящее время при конструировании технических систем «человек-машина» невозможно добиться полного соответствия машины требованиям всех людей, от самых больших до самых малых. Обычно не учитываются размеры 5% самых высоких или самых низких людей, в зависимости от того, на что влияет данный размер. В автомобилестроении при равной вероятности для самых больших и для самых низких людей не учитываются их размеры. Это можно пояснить на следующих примерах. Выбирая высоту салона автомобиля, можно ограничиться размером, соответствующим наименьшему росту 5% самых высоких людей. Напротив, располагая органы управления, можно пренебречь тем, что часть из них окажется вне зоны досягаемости для 5% самых низких людей. Таким образом, в каждом случае для 95% людей будут обеспечены соответствующие условия. Если же рассматривать салон автомобиля в целом, то 90% людей будут иметь достаточный комфорт и лишь 5% самых высоких и 5% самых низких людей будут испытывать некоторые неудобства. Как показывает опыт, такой компромисс вполне оправдан и экономически целесообразен. 29

В исследовании пассивной безопасности человек является одним из главных объектов изучения. Однако условия испытаний должны имитировать аварийные условия при ДТП, представляющие опасность для человека. Поэтому неизбежно встает вопрос о применении моделей тела человека - антропометрических манекенов. Создание манекенов, наиболее близко имитирующих тело человека по его физико-механическим свойствам, невозможно без знания антропометрических характеристик человека. Представительность манекенов также характеризуется репрезентативностью. Различными зарубежными фирмами выпускаются антропометрические манекены мужчин и женщин 5%, 50%, 90% и 95% репрезентативности, а также манекены детей определенного возраста. Кроме того, разработана стандартная конструкция трехмерного или посадочного манекена, основные размеры которого могут регулироваться в пределах от 5 до 95% репрезентативности. Создание антропометрических манекенов не означает, однако, что имеется универсальная модель, способная полностью заменить человека. Во-первых, при создании манекена приходится принимать компромиссные решения, поскольку при настоящем уровне науки и техники еще не удается достигнуть полной идентичности конструкции манекена строению тела человека. Поэтому создаваемые манекены необходимо специально исследовать для определения их характеристик и соответствия этих характеристик характеристикам тела человека. Во-вторых, антропометрические характеристики населения меняются с течением времени.

Антропометрические размеры - важнейшая составная часть так называемого жизненного пространства в салоне автомобиля. Жизненное пространство - это минимальный объем пассажирского салона, который необходимо обеспечить при ДТП, для того чтобы предотвратить травмирование людей, находящихся в автомобиле. При столкновении человек небольших габаритов может оказаться в более тяжелых условиях. Дело в том, что благодаря возможности продольной регулировки сиденья человек малого роста может переместиться (для удобства управления) вперед настолько, что его грудь, например, окажется ближе к элементам интерьера, чем грудь человека большого роста. В процессе столкновения в силу упругих или пластических деформаций элементы интерьера могут достигнуть груди и нанести человеку травму. Это может также отрицательно повлиять на эффективность ремней безопасности или других удерживающих систем. Удерживающие системы должны конструироваться таким образом, чтобы обеспечивать соответствующую защиту для водителей и пассажиров.

Математическое моделирование, широко применяемое в исследованиях пассивной безопасности, также основывается на антропометрических данных. Кроме размерных характеристик, для создания математических моделей тела человека необходимо иметь также данные об инерционных свойствах, положениях центров тяжести и артикуляции (подвижности) частей тела человека. С помощью математических моделей, путем изменения вводных характеристик (размеров, веса и т. д.) можно наиболее подробно исследовать такой сложный процесс, как перемещение человека внутри автомобиля при ДТП. Краткий обзор использования антропометрических данных для целей пассивной безопасности позволяет судить о важности и необходимости специальных антропометрических исследований в решении проблемы повышения безопасности автомобильного транспорта. .

С первых дней своего существования автомобили представляли определенную опасность как для окружающих, так и для находящихся в них людей. Несовершенство конструкции двигателя приводило к взрывам, а нерасторопность окружающих - к гибели людей. В настоящее время в мире насчитывается почти 1 млрд. автомобилей самых различных типов, марок и модификаций. Автомобиль нашел самое широкое распространение как транспортное средство, используемое для перевозки грузов и людей. Резко возросла скорость движения, изменился внешний вид автомобиля, широко используются различные безопасные элементы. В то же время интенсивное развитие автомобилизации сопровождается рядом регрессивных воздействий на общество: тонны выхлопных газов загрязняют атмосферу, а дорожно-транспортные происшествия приносят огромный моральный и материальный ущерб обществу. Одним словом, глобальная автомобилизация имеет позитивные и негативные последствия.

При разработке новых элементов конструкции автомобиля необходимо учитывать, насколько тот или иной элемент опасен для человека. Исследования, проведенные Корнельской лабораторией аэронавтики в соответствии с Американской программой изучения травматизма в ДТП, показали, что основная причина получения тяжелых и смертельных травм - удары о передний щиток и рулевую колонку. На втором месте - удары о ветровые стекла, на долю которых приходится 11,3% тяжелых травм и смертельных случаев. Кроме того, ветровое стекло - причина 21% травм (пробивание черепа, сотрясение мозга и т. д.).

При ДТП водитель чаще всего ударяется об автомобиль головой (13%), а передний пассажир - ногами (11,3%). Те, кто пристегивался ремнями безопасности, получили серьезные травмы только в 7% случаев и легкие в 34% случаев. При использовании более эффективных ремней безопасности с инерционным устройством в результате ДТП лишь 5% пострадавших получили тяжелые травмы и 29% легкие, в то время как при использовании обычных ремней с трехточечным креплением соответственно 8 и 37%, а при использовании диагональных ремней - 7 и 41%.

Представляют интерес данные, полученные американскими учеными Д. Ф. Хьюэлком и П. У. Джикасом из Мичиганского университета. Они расследовали 104 автомобильные аварии, в которых погибло 136 человек. В результате были сделаны выводы: основных причин смерти пассажиров четыре (выброс с сиденья, удары о рулевое управление, о дверь и о щиток приборов); около 50% жертв могло бы спастись, если бы пассажиры и водители были закреплены ремнями безопасности; дальнейшее уменьшение количества несчастных случаев может быть получено благодаря изменению конструкции автомобиля - путем установки устройств, уменьшающих силу удара при столкновении. 3

Из 136 пострадавших 38 человек были выброшены из автомобиля. Если бы они были пристегнуты ремнями, то 18 из 28 выброшенных водителей и 6 из 10 пассажиров, располагавшихся на переднем сиденье, были бы спасены. Из 24 водителей, получивших смертельные травмы от рулевого управления, 18 были убиты от удара о рулевое колесо и спицы. Причем 16 водителей не сумели бы спастись даже при наличии ремней безопасности. Рулевая колонка и рулевое колесо настолько выдвигались в зону водителя, что шансы спастись сводились к минимуму. В 19 случаях смертельным для водителей и пассажиров явился удар о дверь кузова. И в данном случае предохранительный ремень безопасности мог дать только минимальную защиту, так как только два пассажира, размещавшихся на переднем сиденье, могли быть спасены при применении соответствующей привязной системы. Панель приборов явилась причиной смертельного исхода в 15 случаях (5 водителей и 10 пассажиров переднего сиденья). Большинство из них могли бы спастись, используя ремни безопасности. Такие элементы конструкции, как потолок, рама автомобиля и некоторые другие, послужили причиной смертельных травм в 20 случаях.

Свыше половины смертельных случаев пришлось на водителей автомобилей и четверть - на пассажиров переднего сиденья. Исследованиями установлено, что подавляющее большинство погибших - 120 из 136 человек - во время аварии находились на переднем сиденье. Поэтому, основное внимание должно быть уделено обеспечению безопасности водителя и пассажира переднего сиденья. Кроме того, анализ показал, что около 50% жертв погибли бы даже при использовании предохранительных ремней безопасности. Поэтому большое внимание следует обратить на изменение обустройства салона и конструкции некоторых деталей, чтобы устранить острые режущие кромки, а также жесткие элементы, которые служат причиной травмирования водителей и пассажиров.

Очень важно установить, какие именно элементы внутреннего оборудования автомобиля вызывают травмирование. Изучение статистических данных итальянских, американских и немецких исследователей позволяет выявить элементы конструкции салона автомобиля, которыми наиболее часто травмируется человек. Первые три места по опасности заняли: рулевая колонка, щиток приборов, ветровое стекло. За ними следуют: двери, зеркало заднего вида. Физиологически люди настолько разнообразны, что при установлении уровня выносливости по слабейшему субъекту требования к конструкции будут практически невыполнимы. В настоящее время конструирование защитных приспособлений в автомобиле должно в первую очередь исключать получение человеком тяжелых и серьезных ранений, пренебрегая при этом увеличением (относительным) количества легких травм.

О том, что жесткая рулевая колонка представляет собой опасность для водителя, стало ясно уже при первых анализах аварий. С 1960-х годов делаются попытки снизить этот риск различными конструктивными мерами. Сегодня, например, рулевые колонки снабжаются шарниром, который подается при столкновении. Самые современные рулевые колонки способны поглощать энергию удара. Особый интерес представляла собой система procon-ten, которая при лобовом столкновении сдвигала рулевую колонку с рулем вперед от водителя.

Примечание - 41

Рисунок 4. - Распределение травмированных при ДТП

С внедрением подушек безопасности задача рулевой колонки усложнилась: теперь она должна дополнять защитный потенциал ремней и подушек безопасности. Телескопические штанги и дополнительные шарниры служат для кинематического разъединения рулевого колеса и деформирующейся перегородки моторного отсека. Поэтому при ударе до определенной силы рулевое колесо и подушка безопасности поддерживают определенное жизненное пространство перед сидящим. Интегрированный сдвижной механизм с функцией демпфирования снижает в меру технических возможностей нагрузки, которым подвергаются при ударе грудь и голова человека. Эти элементы служат хорошим дополнением к ограничителям усилия натяжения ремней безопасности.

2.3 Компоненты системы пассивной безопасности автомобиля

Для обеспечения безопасности, как пассажиров, так и остальных участников дорожного движения, автомобиль должен быть оборудован целым рядом систем. Важнейшими компонентами системы пассивной безопасности современных автомобилей являются:

система ремней безопасности с натяжителями, включая систему безопасности детей

активные подголовники

система подушек безопасности (передние, боковые, коленные и головные (занавески)

устойчивый к деформации кузов с крышей соответствующей прочности и зонами деформации в передней, задней и боковой частях автомобиля (они защищают пассажиров путём целенаправленного поглощения энергии столкновения)

система защиты при опрокидывании на кабриолете

аварийный выключатель АКБ.

Компоненты система пассивной безопасности:

1 - аварийный выключатель АКБ; 2 - безопасный самооткрывающийся при столкновении капот; 3 - подушка безопасности переднего пассажира; 4 - боковая подушка безопасности переднего пассажира; 5 - боковая подушка безопасности переднего пассажира; 6 - активные подголовники; 7 - задняя правая подушка безопасности; 8 - левая головная подушка безопасности; 9 - левая задняя подушка безопасности; 10 - датчик удара задней подушки безопасности со стороны водителя; 11 - натяжитель ремня безопасности; 12 - боковая подушка безопасности водителя; 13 - датчик удара боковой подушки безопасности водителя; 14 - подушка безопасности водителя; 15 - коленная подушка безопасности; 16 - блок управления подушек безопасности; 17 - датчик удара фронтальной подушки безопасности водителя; 18 - датчик срабатывания пиропатрона капота; 19 - датчик удара фронтальной подушки безопасности переднего пассажира

Примечание - 5

Рисунок 5. - Компоненты система пассивной безопасности

2.3.1 Ремень безопасности

Ремень безопасности -- это приспособление, состоящее из лямок, запирающего устройства и деталей крепления, которое может быть прикреплено к внутренней части кузова автомобиля или каркасу сиденья и которое сконструировано таким образом, чтобы в случае столкновения или резкого торможения уменьшить опасность ранения пользователя путем ограничения возможности перемещения его тела.

Примечание - 5

Рисунок 6. - Ремень безопасности

В настоящее время наибольшее распространение имеет ремень с креплением в трех точках, представляющий собой сочетание поясного и диагонального ремней. При этом поясным считается ремень, охватывающий тело пользователя на высоте таза, а диагональным -- охватывающий грудную клетку по диагонали от бедра до противоположного плеча.

На некоторых типах автомобилей используются ремни привязного типа, состоящие из поясного ремня и плечевых лямок.

Основные элементы ремня безопасности -- пряжка, лямка, регулирующее устройство длины лямки, регулирующее устройство ремня по высоте, втягивающее устройство и запирающий механизм.

Пряжка -- устройство, позволяющее быстро расстегивать ремень и дающее возможность удерживать ремнем тело пользователя.

Лямка -- гибкая часть ремня, предназначенная для удержания тела пользователя и передачи нагрузки на стационарные элементы крепления.

Регулирующее устройство длины лямки может быть частью пряжки или его функции может выполнять втягивающее устройство. 3

Регулирующее устройство ремня по высоте позволяет регулировать по высоте положение верхнего обхвата ремня по желанию пользователя и в зависимости от положения сиденья может рассматриваться как часть ремня или часть устройства для крепления ремня.

Ремень безопасности может иметь втягивающее устройство. Втягивающим называют устройство для частичного или полного втягивания лямки ремня безопасности. Втягивающие устройства могут быть нескольких типов:

втягивающее устройство, из которого лямка полностью вытягивается при приложении небольшой силы и которое не имеет регулятора длины вытянутой лямки

автоматическое втягивающее устройство, которое позволяет получать желаемую длину лямки и при закрытой пряжке автоматически регулирует длину ремня для пользователя. Это устройство имеет запирающий механизм, срабатывающий в случае аварии. Запирающий механизм может иметь единичную или множественную чувствительность, т.е. срабатывать под воздействием торможения или резкого движения ремня

автоматическое втягивающее устройство с механизмом предварительного натяжения. Ремень может иметь механизм предварительного натяжения, который служит для прижатия лямки ремня к сиденью в целях натяжения ремня в момент удара.

2.3.2 Кузов

Первоначальной целью конструкторов является проектирование такого автомобиля, чтобы его внешняя форма способствовала минимизации последствий основных видов ДТП (столкновения, наезды, и повреждение самого транспортного средства).

Наиболее тяжелым ранениям подвергаются пешеходы, которые наталкиваются на переднюю часть автомобиля. Последствия столкновения с участием легкового автомобиля могут быть уменьшены лишь конструктивными мерами, включают, например, следующие:

убираемые фары

спрятанные заподлицо стеклоочистители

заделанные заподлицо с панелями сточные желоба

утопленные дверные ручки

Определяющими факторами обеспечения безопасности пассажиров являются:

деформационные характеристики кузова автомобиля

длина пассажирского отсека, объем пространства для выживания во время и после возникновения столкновения

удерживающие системы

зоны возможного столкновения

система рулевого управления

извлечение пользователей

противопожарная защита

Для защиты от ударов на легковых автомобилях имеются три различные области, которые в случае аварии должны принимать удар на себя. Верхней, средней и нижней поверхностями, принимающими удар на себя, являются, соответственно, крыша, боковая часть и днище автомобиля.

Примечание - 5

Рисунок 5. - Распределение сил при ударе:

а - боковой удар; б - лобовой удар

Целью всех мер по защите от удара является минимизация деформации кузова, и следовательно, минимизация риска травматизма пассажиров при ударе. Это достигается за счет того, что возникающие при ударе силы целенаправленно действуют на конкретный компонент структуры кузова. Таким образом, снижается коэффициент деформации деталей, на которые приходится удар, т.к. возникающие при этом силы распределяются по большей площади.

Конструкция многих других элементов силовой структуры в наше время определяется именно таким образом, чтобы обеспечить предельную жесткость и рассеяние энергии удара по возможно большему числу направлений (рис. 6). Большое внимание уделяется дверным проемам: здесь важно избежать заклинивания дверей.

Наибольшие проблемы разработчикам систем пассивной безопасности доставляет боковой удар. Запас зоны деформации при боковом столкновении, в отличие от передней или задней части автомобиля, составляет незначительную величину всего 100…200 мм. Разработчики фирмы «Фореция» разработали механизм предотвращения последствий бокового удара. Механизм начинает работать за 0,2 с до столкновения по коде специальных сенсоров. По команде контроллера уже через 60 мс удлиняется изготовленный из сплава с памятью (Shape Memory Alloy) стержень 2, установленный под сиденьями поперек кузова автомобиля, выдвигая стальной штырь почти до самой двери. Одновременно срабатывает механизм внутри двери, поворачивая в рабочее положение упор 3. Теперь при боковом ударе дверь не сможет вмяться внутрь кузова. Указанный механизм позволяет уменьшить деформацию двери внутрь кузова на 70 мм.

Примечание - 5

Рисунок 6. - Рассеяние энергии удара

Работа механизма обратима, ведь в нем нет одноразовых пиропатронов. Если аварии не случилось, штанга укоротится до исходной длины, а пружина подтянет штырь обратно.

...

Подобные документы

Шины современного автомобиля как один из наиболее важных компонентов его активной безопасности. Знакомство со способами повышения эксплуатационной эффективности зимних ошипованных шин. Анализ устройства пневмопистолета модели Ш-305 для ошиповки шин.

дипломная работа , добавлен 09.11.2016

Общая характеристика производства этилена из этан-этиленовой фракции. Анализ опасных и вредных производственных факторов проектируемого объекта. Защита зданий и сооружений от разрядов атмосферного электричества. Обеспечение экологической безопасности.

реферат , добавлен 25.12.2010

Назначение проектируемого оборудования и его техническая характеристика. Описание конструкции и принципа действия, расчеты основных параметров и элементов. Технические условия на изготовление и эксплуатацию. Мероприятия по технике безопасности работ.

курсовая работа , добавлен 13.06.2016

Измерение конструктивных элементов и основных углов метчика. Изучение и исследование элементов резьбы комплекта машинно-ручных метчиков со шлифованным профилем, их точности и распределение нагрузки. Особенности изучения конструкции и геометрии метчиков.

лабораторная работа , добавлен 12.10.2013

Способы совершенствования сварочного производства применительно к сварной конструкции штуцера 20-150. Анализ конструкции изделия на технологичность. Обоснование выбора материала. Анализ характера конструкции изделия и выбор неразъемных соединений.

дипломная работа , добавлен 15.07.2015

Технологии производств и применение СВЧ технологии в промышленности. Преимущества и проблемы микроволнового нагрева. Правила безопасности при работе с СВЧ установками. Получение зависимостей коэффициента ослабления от параметров запредельных волноводов.

курсовая работа , добавлен 09.09.2016

Динамический расчет автомобиля. Определение полной массы автомобиля. Радиус качения ведущих колес. Передаточные числа и скорости движения. Время и путь разгона автомобиля. Экономическая характеристика автомобиля. Движение автомобиля на прямой передаче.

курсовая работа , добавлен 16.05.2010

Тяговый диапазон трактора, его масса и расчет двигателя. Выбор параметров ведущих колес. Расчет передаточных чисел трансмиссий и теоретических скоростей движения. Тяговый расчет автомобиля. Расчет и построение экономической характеристики автомобиля.

курсовая работа , добавлен 12.11.2010

Расчет жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), используемого на второй ступени баллистической ракеты. Технологический процесс сборки фермы полезной нагрузки. Оценка предполагаемых затрат на проект. Основные моменты безопасности и экологичности проекта.

дипломная работа , добавлен 23.11.2009

Меры безопасности к основным элементам конструкции станка. Построение структурной схемы автоматизации с помощью лазерной системы видения. Анализ технологичности конструкции детали. Разработка гидравлической схемы с помощью программы Automation Studio.

Вам также будет интересно:

Красный лук: уникально полезный и изысканный

О пользе , в частности, о его способности улучшать пищеварение, укреплять иммунитет,...

Оверсайз – комфортный тренд-абсолют!

Свобода стиля и свобода кроя, комфорт и непринужденность - преимущества одежды oversize...

Что такое оверсайз, и как его носить?

Сегодня мы расскажем вам про оверсайз. Что это такое, детально рассмотрим также. Также...

Чувствительность тестов на беременности: когда покажет результат и на какой день задержки следует делать

Статья Беременность - это приятный период. В этот промежуток времени женщина носит под...

Причины и виды выделений из груди желтого цвета при надавливании

Причины выделений из молочных желез могут быть природными и патологическими, то есть...

Популярное

Красный лук — польза и вред, для чего использовать

Внематочная беременность признаки на ранних сроках

Красный лук: уникально полезный и изысканный

Оверсайз – комфортный тренд-абсолют!

Что такое оверсайз, и как его носить?

Чувствительность тестов на беременности: когда покажет результат и на какой день задержки следует делать

Причины и виды выделений из груди желтого цвета при надавливании

1. Руль

2. Подголовник

3. Фары

4. Температура салона

5. Шины

6. Сотовый телефон

Что такое пассивная безопасность автомобиля

Внутренняя пассивная безопасность

Внешняя пассивная безопасность

Активная безопасность автомобиля

Системы безопасности автомобиля

Безопасность транспортных средств (1)

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Подобные документы

Вам также будет интересно:

Форма поиска

Популярное

Красный лук — польза и вред, для чего использовать

Внематочная беременность признаки на ранних сроках

Красный лук: уникально полезный и изысканный

Оверсайз – комфортный тренд-абсолют!

Что такое оверсайз, и как его носить?

Чувствительность тестов на беременности: когда покажет результат и на какой день задержки следует делать

Причины и виды выделений из груди желтого цвета при надавливании

1. Руль

2. Подголовник

3. Фары

4. Температура салона

5. Шины

6. Сотовый телефон

Что такое пассивная безопасность автомобиля

Внутренняя пассивная безопасность

Внешняя пассивная безопасность

Активная безопасность автомобиля

Системы безопасности автомобиля

Безопасность транспортных средств (1)

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Подобные документы

Вам также будет интересно: