1. Безопасность кузова легкового автомобиля

Для повышения безопасности ис­пользования автомобиля предназначе­ны конструкции кузовов с зонами кон­тролируемой деформации, т. е. кузова заранее имеют запрограммированную деформацию элементов кузова в зави­симости от интенсивности аварийного столкновения.

Проблема безопасности автомоби­ля охватывает три области: активную безопасность, пассивную и безопас­ность при несчастном случае.

К области активной безопасности относится все, что снижает вероят­ность возникновения ДТП. Требова­ния к автомобилю в части его актив­ной безопасности приводят к измене­нию конструкции кузова.

Развитие конструкций несущих ку­зовов легковых автомобилей привело к увеличению поверхности остекления и улучшению функциональности пас­сажирского салона. В этом отношении многое определено такими понятиями, как комфортабельность езды, легкость управления автомобилем и т. п. Поло­жения таких элементов активной без­опасности, по отношению к сиденью водителя, как указатели, переключате­ли, рычаги, зеркала и даже пепельни­ца и прикуриватель должны отвечать требованиям эргономики. Кроме того, хорошо спроектированное сиденье обеспечивает вентиляцию, надлежащее положение тела, правильное кровооб­ращение и свободу движения рук, уменьшает усталость водителя. Эффек­тивность светотехнических устройств, стеклоочистителей и системы обдува стекол, зеркал, противосолнечных ко­зырьков и других элементов, улучша­ющих обзорность, также ведет к сни­жению появления аварийной ситуа­ции.

В части активной безопасности одним из факторов, возможно наиваж­нейшим, на который кузов может ока­зывать влияние, является психика че­ловека. Установлено, что в плохом и грязном кузове водитель имеет значи­тельно большую тенденцию к плохому поведению на дороге, чем водитель, работающий в хороших условиях.

Пассивная безопасность основана на уменьшении для водителя и пасса­жиров тяжести последствий при ДТП. К элементам конструкции кузова, обеспечивающим пассивную безопас­ность кузова легкового автомобиля, относятся: переменная жесткость кор­пуса кузова; элементы интерьера кузо­ва; конструктивное исполнение бампе­ров и буферов.

Требования пассивной безопаснос­ти кузова предусматривают наличие жесткого пассажирского салона, а его передняя и задняя части должны быть при определенных нагрузках сминае­мыми.

Задачей деформируемых зон кузова является поглощение кинетической энергии удара, причем такое, чтобы энергия была погашена раньше, чем деформация дойдет до салона. Сминание передка и задка должно быть мак­симальным, чтобы обеспечить по возможности меньшее замедление и, сле­довательно, меньшую нагрузку на на­ходящихся в автомобиле пассажиров. Для этого передок кузова может иметь специальные участки деформа­ции (рис. 1.4). При наезде на препят­ствие эти участки складываются, по­глощая основную часть кинетической энергии удара.

Среднюю часть кузова, наоборот, усиливают для получения максималь­ной жесткости. Создание безопасного кузова требует усиления практически всех элементов корпуса в этой зоне. Стойки, пороги и усилители крыши имеют повышенную толщину метал­ла, что значительно увеличивает жест­кость наружных панелей кузова. Места же соединения элементов кор­пуса средней части кузова для по­вышения прочности, как правило, проваривают при его изготовлении сплошным швом.

Заднюю часть кузова проектируют аналогично передку, однако сминае-мость ее предусматривается на боль­шую величину.

Неравномерная жесткость корпуса кузова, при которой пассажирский отсек является по возможности наибо­лее жестким, а передняя и задняя части кузова по отношению к нему более эластичными, т. е. выполняющи­ми роль амортизаторов, предохраняет пассажиров от раздавливания в случае столкновения автомобиля.

Рис. 1.4. Аварийные повреждения кузовов лег­ковых автомобилей:

а — деление кузова по зонам повреждений (/— VIII);

б — диаграммы распределения числа повреждений (%) кузовов по зонам

Важную роль в конструкции безопасного кузова играют бамперы и буферы. Форма, способ их крепления к кузову и материалы, из которых они выполнены, должны обеспечивать наибольшее поглощение энергии удара. При установке жесткого бам­пера на кузов требуется, чтобы креп­ление его было упругим. Для этого бамперы имеют специальную энерго­поглощающую конструкцию крепления — пружинного, гидравлического или газового типа. Энергия удара в этом случае расходуется на преодо­ление сопротивления пружины или движению поршня амортизатора, за­полненного жидкостью или газом. Эф­фективность амортизирующих бампе­ров проверяют испытанием автомоби­ля на столкновение с неподвижным препятствием при скорости 30 км/ч, при этом деформации кузова быть не должно.