32 Вопрос. Биомеханика опрокидывания

Опрокидывание. Характерных механизмов травмирования при опрокидывании установлено не было. Основными причинами травмирования является выбрасывание человека из автомобиля, деформация автомобиля с нарушением жизненного пространства, а реже удар головой о выступающие элементы салона. Применение ремней безопасности и оптимизация ударно прочностных свойств верхней части кузова (кабины) позволяют практически исключить тяжелые случаи повреждения тела человека в автомобиле при опрокидывании.

ДТП типа опрокидывания характеризуется большим разнообразием условий.

В практике экспериментальных исследований пассивной безопасности автотранспортных средств в России и за рубежом в основном применяют метод имитации поперечного опрокидывания, обеспечивающий стабильное воспроизведение одного из частых видов ДТП с кинематикой и динамикой, характерной для большинства случаев опрокидываний

При испытаниях грузовых автомобилей и автобусов использовался способ опрокидывания на уклоне с приложением внешнего начального момента. В процессе исследований использовались антропометрические манекены и упрощенные манекены-макеты, которые размещались свободно или закреплялись РБ. Для определения параметров кинематики и динамики использовалась скоростная киносъемка и аппаратура для регистрации перегрузок в отдельных частях манекенов и автомобилей.

При испытаниях легковых автомобилей использовался способ опрокидывания с применением наклонной платформы, наезжающей на тормозное устройство. При анализе использовались также результаты, подученные с применением других способов опрокидывания (с применением эстакады, путем резкого поворота управляемых колес и т.д.), примененных на автополигоне

33. Что влияет на тяжесть травмирования при дтп при использовании водителем и пассажирами рб.

На тяжесть травмирования при ДТП при использовании водителем и пассажирами РБ влияет величина зазора между телом человека и ремнем безопасности, а так же величина деформации интерьера салона(рулевое колесо, панель приборов и тд).

С ремнями безопасности

Без контакта с интерьером автомобиля

С контактом с интерьером автомобиля

Перегрузки при удержании Перегрузки при соударении с интерьером

34. Надувные защитные удерживающие системы.

Надувные ЗУС - дополнительная к ремням безопасности система.

Начала развиваться ПБ в конце 60-х годов. Европа сразу пошла по пути применения РБ, а американцы – разработке автоматических надувных систем (т.к. РБ ущемляют права человека) и пришли к выводу, что нельзя обеспечить эффективную защиту без РБ.

При применении ремней безопасности тело человека может перемещаться на 300 мм и более, не исключается контакт частей тела человека (головы, груди, коленей) с деталями интерьера автомобиля.

При использовании РБ грудь перемещается вперед на – 300 мм в условиях фронтального столкновения, голова еще больше, растяжение ремней и контакт тела с рулевым колесом или панелью приборов (наклон головы).

В случае бокового столкновения ремни безопасности не работают.

Автомобиль должен оборудоваться:

- двумя подушками безопасности для защиты водителя и сидящего на переднем сиденье пассажира при фронтальном столкновении;

- восьмью подушками безопасности для защиты водителя и всех крайних пассажиров при боковом столкновении (по отдельной подушке для груди и головы).

Надувная защитная система - это ЗУС автоматически развертывающаяся при ДТП и обеспечивающая защиту пользователя за счет энергопоглощения при контакте с газонаполняемым модулем. Эффективна при V до 30 км/ч.

Для удержания при боковом столкновении только подушки используются.

Отдельные негативные моменты при их развертывании - занимают в автомобиле большой объем, повышение давления в автомобиле, шумовой хлопок – 130-150 Дб, трудно сделать так, чтобы срабатывали когда нужно и не срабатывали когда они не нужны.

При фронтальном столкновении для переднего пассажира может и не нужна подушка (при таких подушках на переднем пассажирском сидении погибло несколько человек детей в детском сидении), а для водителя нужна, так как он часто бьется головой о рулевое колесо.

Устройство агрессивное, но не очень эффективное.

Датчики столкновения (2-3 шт.)

Устройство блокировки, контроля и индикации

Газогенераторы

Устройство предварительного натяжения РБ

Модуль для сидящего впереди пассажира 100-150 л

Газонаполняемый модуль для водителя 50-60 л

НЗС включает в себя инерционные датчики, чтобы определить нужно развертывать или нет (при V = 25-30 км/ч квазизащитные работают, при V = 30 км/ч квазизащитные уже не работают).

Чтобы не было случайных срабатываний, ставят 2-3 датчика. Все должны сработать. Потом сигнал попадает в мини ЭВМ, обрабатывается и команда на развертывание подается на газогенератор. В нем при воспламенении смеси выделяется много газа в капроновый мешок (для защиты водителя подушка чуть больше рулевого колеса) и тем самым наполняется защитный модуль. Клапан (отверстие), через клапан в мешке выходит газ, чтобы подушка была не упругая, а могла поглощать энергию при контакте с телом человека.

Процесс функционирования НЗС

Процесс функционирования НЗС состоит из 3-х основных фаз:

Первая фаза. Распознание аварийной ситуации. Используются датчики столкновения с устройствами блокировки, контроля, индикации и передачи сигнала.

Электрический сигнал воспламеняет газообразующую смесь. Время действия этой

фазы 10-15 миллисекунд.

Вторая фаза. Развертывание защитного модуля - 20-30 миллисекунд.

Третья фаза. Удержание 30-40 миллисекунд Это делается для того, чтобы была меньше отдача.

min 2 мешка

max 10 мешков.

Планируются еще для коленей впереди сидящих.

Сейчас конструкции совершенствуются: в зависимости от скорости в процессе соударения.

Существует несколько опасных моментов при использовании НЗС:

• шум при взрыве;

• развертывание при случайном (неопасном) ударе.

Недостатки подушки.

На рулевом колесе на подушке сверху накладка, которая при развертывании может вылететь в лицо. Сегодня фирмы не могут гарантировать четкость срабатывания и нет требований к ним. Соответственно, часты суды из-за плохого срабатывания.

Водитель съехал с дороги, ударился в дерево – подушка сработала, а потом отскочил и ударился о другое дерево – отсутствие защиты при повторном ударе.

Сейчас большое достижение – наличие подушки для защиты при боковом ударе (маленький зазор между человеком и автомобилем, поэтому сбоку должна быть большая скорость развертывания подушки)

Будут разрабатываться подушки для защиты колен. Уже сегодня есть НЗС, которые работают с разной степенью эффективности при разных V.

Осторожность при утилизации НЗС – еще один отрицательный момент.