Принцип действия подушек безопасности
Активация подушек безопасности происходит при ударе. В зависимости от направления удара активируются только определённые подушки безопасности.
Если сила удара превышает заданный уровень, датчики удара передают сигнал в блок управления. После обработки данных всех датчиков блок управления определяет необходимость и время срабатывания подушек безопасности и других компонентов системы пассивной безопасности.
В зависимости от типа и степени тяжести аварии могут срабатывать, например, только натяжители ремней безопасности или натяжители ремней безопасности вместе с подушками безопасности. Блок управления подает электрический сигнал для включения газогенераторов соответствующих подушек безопасности. Газогенератор обеспечивает раскрытие и надувание газом подушки. После соприкосновения с человеком подушка разрывается и сдувается.
Подушки безопасности являются одноразовыми устройствами.
Условия срабатывания подушек безопасности
Фронтальные подушки безопасности срабатывают при следующих условиях:
превышение силы лобового удара заданной величины;
наезд на твердый прочный предмет (бордюр, край тротуара, стенка ямы);
жесткое приземление после прыжка;
падение автомобиля;
косой удар в переднюю часть автомобиля.
Фронтальные подушки безопасности не срабатывают при ударе автомобиля сзади, боковом ударе, опрокидывании автомобиля.
Условием срабатывания боковых и головных подушек безопасности является превышение силы бокового удара заданной величины.
Активные подголовники
Подголовники предназначены для снижения вероятности травмирования шейного отдела позвоночника при аварии.
Различают активные и пассивные подголовники.
В пассивных системах безопасность шейного отдела позвоночника достигается за счет конструкции сиденья и подголовника.
Активный подголовник при аварии приближается к голове, тем самым уменьшается вероятность травмирования шейного отдела позвоночника.
Конструкция активного подголовника может иметь следующие виды привода:
механический;
электрический.
Механический привод более простой. При аварии инерционное движение человека в сидении автомобиля передаётся через рычажный механизм к подголовнику, который перемещается к голове. Как только давление на спинку сидения снижается, пружина возвращает подголовник в исходное положение.
Реализация электрического привода активного подголовника предполагает наличие электронной системы управления. В состав системы управления входят датчики удара, блок управления и собственно механизм привода. Основу механизма составляет пиропатрон с электрическим воспламенением.
Датчики удара устанавливаются в задней части автомобиля. Сигналы от датчиков принимает общий блок управления элементами пассивной безопасности. В зависимости от силы и направления удара он регулирует работу привода.
Безопасная конструкция кузова
Кузов является важным элементом системы пассивной безопасности современного автомобиля. Исходя из требований безопасности кузов автомобиля должен иметь конструкцию, обеспечивающую выживание водителя и пассажиров при аварии.
Безопасная конструкция кузова автомобиля разрабатывается исходя из следующих принципов:
-для поглощения энергии столкновения передняя и задняя части автомобиля должны быть деформируемыми;
-для выживания пассажиров каркас салона автомобиля должен иметь максимальную жесткость и прочность.
Деформация передней и задней части автомобиля обеспечивается путем продольного складывания, т.н. "гармошки". Для этого коробчатые профили, из которых изготавливается кузов, имеют углубления и выступы в определенных расчетных местах - точках концентрации напряжений.
В сильно нагруженных зонах каркаса салона используются конструктивные элементы, изготовленные методом горячей штамповки. Применение таких элементов позволяет уменьшить массу кузова и обеспечить более высокую жёсткость каркаса салона в случае аварии.
При фронтальном столкновении особое внимание уделяется минимизации смещения элементов конструкции автомобиля в пространство для ног водителя и пассажира.
Требования к прочности кузова при ударе сзади складываются из жёсткости каркаса салона и деформируемости задней части кузова. Защита топливной системы от удара сзади обеспечивается геометрией задней подвески и расположением топливного бака.
При боковом столкновении важнейшими конструктивными элементами, воспринимающими основную энергию бокового удара, являются средняя стойка и двери. При их изготовлении используются сверхвысокопрочные материалы. Центральным звеном системы является средняя стойка, которая переносит возникающие силы на порог и каркас крыши. Двери, усиленные диагональными брусьями безопасности, также гасят чрезмерную энергию столкновения. Таким образом, при боковом столкновении достигается невысокая скорость смятия и минимальное смещение конструктивных элементов внутрь салона.
В ряде моделей автомобилей наряду со стальными элементами кузова применяются алюминиевые конструкции. Благодаря рациональному использованию стали и алюминия обеспечиваются высокие показатели по прочности и жёсткости конструкции и сбалансированное распределение веса.
Для снижения вероятности травмирования пешеходов в переднем бампере автомобиля используется эластичный ударопоглощающий (защитный) элемент. Он позволяет достичь определенной зоны деформации передней части кузова при ударе.