Когда и как автомобили становились безопаснее
День автомобилиста только через пару месяцев, но я все же рискну. Нашла на YouTube ролик с громким обещанием «75 минут — и ты будешь пристегиваться». Пристегивалась я и так, а ролик оказался интересным, про историю инженерной мысли, но на целый 1 час 15 минут.
Времени у всех мало, так что под катом моя интерпретация на 10-15 минут чтения, а там сами решайте, смотреть видео или краткого содержания достаточно, чтобы сделать выводы. Бонус: фотки с локации М.О.С.Т. в Москве, которая зайдет любителям ретротачек.
Для самых нетерпеливых вот сразу видео «было/стало» по безопасности автомобилей 1959 VS 2009 года.
Каждый раздел я начинаю с тайм-кода видео, если возникнет желание какую-то часть глянуть подробнее.
Социальная реклама
00:00 Вступление
Российская социальная реклама на дорогах отстой, штраф за непристегнутый ремень 500-1000 рублей и вообще все это морализаторство — неубедительно.
Да, встречается на отечественных билбордах что-то совсем странное по теме ДТП:
Добавлю отсебятины. Среди русскоязычных социалок я нашла примеры, от которых мне не хочется фейспалмить. Но они злые:
А вот пара роликов, которые мне понравились.
Это социальный ролик, призывающий водителей пристегиваться в автомобиле:
А это Mercedes понтуется своей системой торможения:
Первые смерти в автоавариях
07:39 Глава 1. Первооткрыватели смерти на дороге
Начало 20-го века. Общая протяженность дорог в США в 1901 году — 1 200 км, остальное — так, направления. В Великобритании не лучше. Но автомобилей еще мало и разгоняться они не умеют.
Ford model T 1908 года имел бешеные 20 лошадиных сил с мотора на 2,9 литра. С горки, при попутном ветре он разгонялся до невероятных 65 км/ч.
В среднем автомобили катались со скоростью ~20 км/ч. Убиться было сложно. Но не невозможно. Мэри Уорд смогла. Она была ученым, но мир запомнил ее как первого человека, погибшего в ДТП.
В Великобритании в 1869 году племянники Мэри собрали паровой автомобиль в гараже, взяли ее с собой покататься по району. На каком-то повороте Мэри вывалилась под колеса. Насмерть.
Следующий случай также произошел в Британии. В 1896 году Артур Эдселл проводил испытания нового автомобиля, что собиралась выпускать компания, на которую он работал.
Не повезло на этих испытаниях миссис Бриджит Дрисколл. Артур отвлекся, а миссис Дрисколл вышла под колеса. Она пыталась защититься зонтиком, но как-то не получилось. Автомобиль снес ее на бешеной по тем временам скорости 13 км/ч.
Уголовного дела ни на Артура Эдселла, ни на его компанию не завели, т.к. присяжные решили, что миссис Дрисколл виновата сама — висят же знаки, что возможно появление автомобиля на проезжей части.
В США первый смертельный случай произошел в 1899 году. Погиб Генри Блисс. Он выходил из троллейбуса. Следом ехало такси, под колесами которого Блисс и получил «травмы несовместимые с жизнью».
В отличие от Британии, водителя такси Артура Смита тут же взяли под стражу и выдвинули ему обвинение в непредумышленном убийстве. Но в суде оправдали, т.к. убийство он совершил неумышленно. Л — логика.
Выглядит абсурдно, но в начале 20 века правового поля в автомобильной сфере еще не было.
Основной посыл этих историй: люди начали погибать на дорогах.
В 1903 году количество выпущенных автомобилей в мире достигло 60 000 экземпляров. В 1910 году это число перевалило за 1 000 000, а 2019 году — за 1 000 000 000.
Количество смертей увеличивалось с количеством автомобилей. В США был взрывной рост автоаварий с 1910 по 1930. Это эпоха Ford model T, когда автомобиль стал доступен широким массам.
31 000 смертей в 1930 году — это по 100 человек каждый день. Люди в тот период не знали, что именно им делать, но уже поняли, что с автомобилями пора что-то системно решать.
Первые меры по повышению безопасности
14:38 Глава 2. Первые попытки
Исходные данные: ДВС, телега, к которой этот ДВС прикрутили, полное отсутствие понимания, что происходит, и неограниченный простор для фантазии.
В авариях чаще гибли пешеходы и велосипедисты, о разделении потоков тогда еще не слышали.
Рулевое управление в начале 20 века было основано на принципе «ты руль крути, а Господь разберется». Водить было сложно, так что автомобиль, который из-за поворота влетел в толпу людей / велосипедистов / кювет — вообще не редкость по тем временам.
В начале додумались до отбойников. На гифке ниже видно, и как вылетают тачки, и как презентуют эти самые отбойники. Откуда у людей уверенность, что после презентации они выживут, — не знаю.
Отбойники устанавливали на опасных поворотах, обрывах, то есть там, где чаще погибали люди. Это действия на уровне государства и муниципалитета.
Автомобильные компании были не обязаны что-то делать со своей продукцией. Но ребята из Chevrolet по приколу решили вогнать тачку в стену и нечаянно придумали краш-тест.
Историю краш-тестов можно отсчитывать от 1934 года, когда на «Milford Proving Ground» в Мичигане состоялась презентация Chrysler Airflow.
Кстати, Милфордский испытательный полигон, который Chevrolet построили в 1924 году, был первый полигон для испытаний. До этого все обкатывали новые тачки на улицах города.
На испытаниях Chrysler Airflow решили разогнать с горочки, а от подножия резко повернуть руль и посмотреть, что будет. Это был успех. Автомобиль перевернуло несколько раз, но пилот уехал дальше тестировать тачку. По итогу — двери открываются, машина целая, полностью в рабочем состоянии. Это было торжество над концепцией открытого верха — тогда еще спорили, что безопаснее.
Живой человек во время испытания внутри тачки никого не парил. Причем испытания в то время проводили инженеры, которые разрабатывали автомобиль, а не какие-то специальные каскадеры.
В то время замеров нормальных не было, просто со слов испытателя все записывали. Серьезную опасность, помимо катапультирования водителя из тачки, представлял руль. Но самую большую ошибку никто не замечал.
Инженеры старались сделать упор на прочность кузова. Круто было сделать автомобиль, который оставался цел после серьезного столкновения. По-серьезному тачки били без людей. А без людей, инженерам казалось, что прочный кузов решает. Только статистика смертей на дорогах общего пользования росла. Люди продолжали биться.
Смена подхода, эксперименты, сбор данных
20:15 Глава 3. Биомеханика
Определение «биомеханики» по ссылочке на «Вики». А если по-простому, биомеханика разбирает, что происходит с различными частями тела и организмом в целом и при различном движняке.
В начале 20 века ученые заинтересовались биомеханикой, только загвоздка была в том, что изучить биомеханику человека во время столкновения можно только на подопытных. А подопытные получаются одноразовыми. Тогда вспомнили, что студенты-медики учатся на «кадаврах», и что есть люди, которые завещали свое тело науке.
Патрик Лоуренс — профессор ударной биомеханики в Детройтском университете Уэйна. Патрик постоянно ставил эксперименты на себе. Бил себя в грудь маятником, испытывал перегрузки от разгонов и торможениях на ракетных санях. Он собирал базу данных и копил знания.
В конце 30-х Лоуренс с командой ученых начал проводить эксперименты над кадаврами. Сначала не очень замысловатые, первого кадавра они просто выкинули в шахту лифта. Спустя какое-то время ученые выяснили, что черепная коробка способна без деформации выдерживать нагрузку в 1,5 т при ударе. Еще они кидали металлические болванки на грудь кадаврам, чтобы понять пределы прочности грудной клетки.
Эти данные Лоуренс собирал не просто так, он хотел понять, как это работает в автоавариях.
Война добра со здравым смыслом
24:02 Глава 4. Кадавры, церковь, животные и зоозащитники
Ученые начали сотрудничать с Chevrolet, они тогда больше всех интересовались безопасностью. Эксперименты проводили и просто над телами, и с кадаврами внутри автомобиля. Трупы осматривали, описывали, по этическим соображениям заматывали в ткань, проводили эксперимент, разматывали и вновь осматривали и регистрировали повреждения.
Вылезло 2 проблемы:
- В экспериментах участвовали тела людей, умерших по естественным причинам ненасильственной смертью. А это в основном люди пожилые. У них более хрупкие кости, менее эластичные связки. Т.е. понять, что было бы с молодым рослым мужчиной или с подростком, — не было возможности. Плюс из-за того, что все кадавры уникальные, появлялась большая погрешность в измерениях.
- Про это узнала церковь.
Представители церкви пару раз выступили на тему того, что негоже сынов Божиих после смерти мучать, от дьявола это все. Этого было достаточно, чтобы вся верующая общественность начала возмущаться.
А судя по тому, что выдает Google, таких было много:
… с 1955 по 1985 год почти половина всех американцев посещала церковь — самый высокий процент в истории США.
Ученые собрали статистику, объяснили, что использование кадавров спасает по меньшей мере 8 500 человек в год. Логика и статистика повлияли на общественное мнение никак. А чего еще ждать? Но повлиять на исследования церковь не могла, т.к. люди добровольно завещали свои тела ученым. А на общественный статус ученым было рóвно. Но кадавры были не безлимитные, и ученые задумались, что нужно еще какие-то варианты для исследований поискать.
Ученые решили, что нужно что-то живое. И стали исследовать на свиньях. Перед испытанием свинье вводили наркоз. Проводили эксперимент, и если хрюшка не получала сильных травм — отпускали ее. А если получала — то просто добивали и пускали на мясо. Вот такое безотходное производство. Даже проект прикольно назвали — «Барбекю». Серьезно. Я перепроверила. В «Вики» и в этом видео упоминают «Project Barbecue».
Под спойлером кадры с испытаний с хрюшками, выглядит жестко, так что аккуратнее.
Как только про это узнала общественность, точнее Американское общество по предотвращению жестокого обращения с животными(ASPCA)… да-да, зоозащитникам статистика и логика тоже оказались чужды. General Motors ждали огромные демонстрации с лозунгами «General Motors — General murderess».
GM использовали животных в своих испытаниях большую часть второй половины 20 века, но особых подвижек в повышении безопасности не было. Пик протестов защитников животных пришелся на 80-е. По их подсчетам, GM убили в испытаниях 19 000 животных. Сколько человеческих жизней это спасло, защитники животных не считали. То, что свинью все равно на бойне зарежут, — тоже не аргумент.
В США свинью в последний раз использовали на испытаниях в 1993 году, а в Китае используют до сих пор, когда тестируют детские кресла и небольшие удерживающие устройства. Свиньи гораздо дешевле манекенов.
Кадавра последний раз использовал Ford в 2011 году при тесте надувных ремней безопасности. А Chevrolet перестал использовать кадавров в середине 90-х.
На замену кадаврам и животным пришли манекены Hybrid III, появившиеся в 1976 году. Манекены пытались использовать еще в 50-е, только толку от этого было мало. Не было такого количества чувствительных датчиков, которыми можно было нафаршировать манекен. Можно было только поставить камеру и посмотреть, куда полетел манекен.
Hybrid III с помощью датчиков позволяют собирать данные о силе и продолжительности нагрузки, а из этого можно сделать выводы, что и как сломается у потенциального участника ДТП.
Несмотря на все исследования, статистика ДТП росла. Chevrolet в 50-е вообще официально доложили, что автомобили не могут быть безопасными, т.к. нагрузки при авариях возникают слишком высокие, а человеческое тело слишком хрупкое.
В США за 60-е погибли 456 000 человек, в 70-е — 507 000 человек. Но автомобилями пользовались не только в США.
Бела Барени
33:18 Глава 5. Отец пассивной безопасности
Бела Барени — немецкий инженер-изобретатель. Он был повернут на своей работе и верил, что возможно создать безопасный автомобиль.
В 1937 году Бела Барени создал теорию о трехсекционном автомобиле.
Он видел устройство автомобиля так: жесткая капсула посередине (с пассажирами) и две сминаемые зоны, которые принимают на себя удар.
Так про машины никто до этого не думал. И не хотел. Автопроизводители не понимали, зачем им мягкий автомобиль.
Барени решил, что Mercedes — идеальное место для реализации его идеи. Два года он стучался к Mercedes, в 1939 году достучался, но в 40-е как-то не до автомобильной безопасности было.
Барени уволили, и он трудился дворником, а по вечерам разрабатывал прототип. В 1948 он вернулся в Mercedes и в 1951 получил патент № 854 157 «Технология создания автомобиля с прочной пассажирской капсулой и двумя зонами для деформации, поглощающих удар от столкновения».
Бела Барени додумался, что если кинетическую энергию от удара не принимает на себя автомобиль, то ее принимают на себя пассажиры. На видео очень наглядные кадры с испытаний:
Если кузов сможет принять на себя большую часть удара, то опасность для пассажиров снижается. Этот патент зарегистрировали в то же время, когда Chevrolet заявили, что автомобиль не может быть безопасным.
Первый серийный автомобиль по этой технологии Mercedes Benz W111 — самый безопасный автомобиль того времени.
На кузове Бела Барени не остановился. Он хотел целиком безопасный автомобиль. И взялся за салон. Руль, рычаги, переключатели. Элементы перепроектировали так, чтобы они имели более безопасную форму или расположение, либо снабжали креплением, которое срывалось при первой серьезной нагрузке. Всё мягонькое и приятненькое в автомобиле — наследие тех переработок.
Подголовники нужны не для удобства в дальней дороге, а чтобы у вас шея осталась после аварии.
Поперечные балки в днище укрепляют автомобиль и снижают последствия бокового удара.
Мощная средняя стойка защищает пассажирскую капсулу при перевороте.
Складывающаяся рулевая колонка при ударе забирает на себя энергию.
По отзывам коллег, Бела Барени — фанатик и очень сложный в работе человек.
До работы в Mercedes Бела Барени и Ганс Ледвинка создали проект автомобиля с пространственной рамой и задним расположением мотора. Но реализовал это Фердинанд Порше и назвал Volkswagen Käfer. Он же «Фольксваген Жук».
Суд 1954 года признал авторство Бела Барени и Ганса Ледвинки.
В 1971 Бела Барени ушел на пенсию, но продолжил из дома сотрудничать с Mercedes.
В 1994 году Бела Барени внесли в зал автомобильной славы как самого выдающегося инженера в области автомобильной безопасности.
В 1997 году Бела Барени скончался.
Трехточечный ремень безопасности
43:02 Глава 6. Патент US 3 043 625
Первый ремень безопасности изобрел в 1885 году Эдвард Клэгхоном. Это был ремень для фиксации кучера кареты.
Первый автомобиль с ремнями безопасности в базовой комплектации появился в 1959 году. Но в массовом производстве автомобилей ремней безопасности не было, ремни были неудобные, пользоваться ими никто не хотел, и вообще не по-пацански привязываться.
В 1942 году Нильс Болин проектировал катапультирующиеся кресла в Saab. Без ремней такое кресло обойтись не могло.
В 1958 году Нильс перешел в Volvo и занялся разработкой удобного ремня безопасности. В 1959 году появляется Volvo PV 444 и патент на трехточечный ремень безопасности.
Трехточечный ремень безопасности считают один из самых значимых изобретений 20 века. Непонятно, как считали, но этот ремень помог спасти 1 млн жизней.
Volvo сделали установку ремня безопасности обязательным для всех своих автомобилей и создали стандарт отрасли. Все автопроизводители могли бесплатно пользоваться этим патентом.
Около 70% людей, которые выжили в критических ДТП, выжили благодаря ремню. Для подушек безопасности этот показатель всего 19%.
Просто, чтобы убедиться, что хорошо было видно, ниже чек-лист, в какой последовательности и что ломают себе манекены, которые забыли пристегнуться.
Передний манекен :
- ломает колени и кости бедра — нагрузка выше тонны;
- получает множественные порезы лица глубиной 1,5 см об лобовое (лобовые сейчас крепкие, просто «перелететь» не выйдет);
- дробит шейные позвонки;
- ломает грудную клетку и все, что в ней было, об торпеду.
Задний манекен:
- добивает переднего манекена спинкой кресла;
- ломает себе колени об кресло;
- головой пробивает грудную клетку переднего манекена;
- ломает себе шею.
При резком столкновении и перевороте автомобиля ремень безопасности сокращает риск смерти в 5 раз. Если что, при перевороте шею ломают почти в 100% случаев.
У Volvo давно фокус на безопасность. До появления PV 444 они придумали лобаш ламинировать, чтобы он не разлетелся на осколки и не резал людям лица. Они же придумали бампер как элемент безопасности.
«Volvo» стало почти синонимом безопасности автомобиля. Сегодня, если на территории Швеции происходит ДТП с участием автомобиля Volvo, то вместе с экстренными службами на место едут специалисты Volvo «Accident research team» и собирают всю инфу: осматривают автомобиль, трассу, регистрируют повреждения, дорожные условия.
Volvo вообще свою лабораторию безопасности забахали. Там кусок здания по трассе ездит, чтобы условия экспериментов реалистичнее были. Скинуть тачку с моста, завязать об столб, перевернуть несколько раз — это то, что помимо стандартных краш-тестов лоб-в-лоб и лоб-в-стену, проводит Volvo. И обходится это дорого.
Volvo даже сформулировали цель, чтобы после 2020 года в автомобилях Volvo не погибло ни одного человека. Но эту программу пока перенесли — еще нет возможности ее реализовать.
Volvo ограничили скорость разгона на своих новых автомобилях до 180 км/ч. Если что, в мире разрешено ездить со скоростью выше только на парочке автобанов в Германии и на одной дороге в Великобритании.
Короче, круто Volvo с ремнями безопасности придумали. Только проблемка была: все дружно клали на эти ремни. Людям в 50-х было неудобно. И плевать на то, что это им жизнь спасало. И, кажется, мы еще не переросли этот пережиток.
Ральф Нейдер — хейтер, который повысил безопасность на дорогах США
55:55 Глава 7. Книга, изменившая мир
60-е. Автопроизводители США уверены, что делают все правильно. Некоторые европейские автопроизводители реально делают все правильно. Краш-тесты и испытания проводит каждый кто как хочет.
Ральф Нейдер — адвокат, журналист, политический активист. В 1965 году он выпустил книгу «Опасен при любой скорости». Там он разносит в хвост и гриву и Chevrolet, и государство, и автопроизводителей. В книге было 8 глав. Скандальнее всего первая.
Первая глава книги — про Chevrolet Corvair. Они так часто переворачивались, что автор назвал конструкцию автомобиля намеренной халатностью автопроизводителей. Да, задняя подвеска была несовершенна. Но сейчас многие поймут, в чем реально было дело.
Corvair был не только заднеприводный но и заднемоторный.
Для американских автомобилистов это было как минимум непривычно.
Прикол в том, что Ральф не водил автомобиль. Вообще. Э — экспертность.
Но свое дело книга сделала — привлекла внимание. Chevrolet это очень не понравилось, но вместо того, чтобы опровергнуть книгу на каком-нибудь официальном выступлении, они стали прослушивать Ральфа и подсылать ему проституток. Ральф это раскрыл, подал на Chevrolet в суд за вмешательство в частную жизнь и отсудил у них $ 0,5 млн.
На правительство США посыпались жалобы от пострадавших в ДТП. Буквально через год Линдон Б. Джонсон подписал два закона. Первый обозначил госстандарты дорожной безопасности, а второй выделял деньги местным властям на реализацию проектов по безопасности дорожного движения.
В 1970 государственное бюро, которому поручили это все контролировать, переименовали в NHTCA. Следом страховые компании создали некоммерческую организацию IIHS.
Эти организации постоянно проводят тесты и стараются докопаться друг до друга. И делают только лучше для всех автомобилистов.
Вскоре краш-тесты стали разнообразными и начался процесс стандартизации. Скорость, расстояния, дорожные условия, комплектация. Автопроизводителей обязали участвовать в испытаниях.
В 2012 году IIHS провел серию добровольных краш-тестов с 25% перекрытием — это симуляция скользящего удара лоб в лоб. Это сложно для автомобиля.
С тестом на 40% перекрытие многие современные автомобили справляются «на отлично». Но те же самые автомобили с треском проваливали испытания на перекрытии в 25%. В тесте участвовали 200 автомобилей и только 11 прошли тест «на отлично». Больше половины авто вообще не смогли защитить пассажиров.
Toyota Corolla получила оценку «критично», а Camry, Prius, Rav4 были признаны опасными. Сегодня тест с 25% перекрытием стандартный, но необязательный .
В мире много организаций, которые занимаются безопасностью: EuroNCAP, ADAC, JCAP, ARCAP. Но самые строгие испытания и стандарты у NHTCA и IIHS.
1959 VS 2009
1:07:02 Глава 8. 72 секунды, объясняющие всё
Безопасность на дорогах зависит не только от автомобиля. Это устройство и освещение дорог, разметка, знаки, законодательная база, системы слежения и т.д. Но когда садишься в тачку, хочется ей доверять.
Отчетное видео IIHS 2009 года. Столкновение на 60 км/час лоб в лоб с 40% перекрытием Chevrolet Bel Air 1959 года (год основания IIHS) и Chevrolet Malibu 2009 года выпуска (распространенный автомобиль в США).
Так что заглушка в ответной части ремня безопасности — обесценивание всего труда по созданию безопасного автомобиля.
Россия
В 2019 году в России на дорогах произошло 164 000 ДТП и погибло 16 900 человек. Вроде дофига. Но если посмотреть на динамику:
2000 год
Количество автомобилей 20 миллионов
Количество ДТП 157 тысяч
Смертность 30 000 человек
2020 год
Количество автомобилей 58 миллионов
Количество ДТП 138 тысяч
Смертность 15 800 человек
Вот тут можно посмотреть по регионам разбивку.
И в 2000 году ДТП регистрировали гора-а-а-аздо реже.
Смертность в 2000 году была около 30 000 человек, в 2003 году 35 000 человек. А сейчас 16 900 человек. Почти в 2 раза меньше, при количестве автомобилей почти в 3 раза больше.
Вот что на Хабре интересного пишут/делают по безопасности дорожного движения:
От себя добавлю, круто, когда все участники дорожного движения знают, что они участники дорожного движения. Моя рука десятки раз взлетала к лицу, когда от «не-водителей авто» я слышала «а зачем мне правила, я ж не водитель».
Пешеходы, велосипедисты, самокатчики (или как там правильно), автомобилисты, мотоциклисты, да кто угодно, помните, что вы не одни на дороге. И что вы можете быть дерзкими на все 100%, только не совсем живыми.
Бонус: Музей культовых автомобилей
Не хочу заканчивать морализаторством. Да, по безопасности старые автомобили не выдерживают конкуренции, но как они круто выглядят. Всем, кому нравятся ретротачки, рекомендую заглянуть в Музей культовых автомобилей М.О.С.Т..
Я была там весной 2020, вот откопала фото:
Взрослый входной билет стоит 500 рублей.
Даже в зоне ресепшена соблюдают тематику.
Buick Special 1956.
Buick Le Sabre 1959.
Buick Le Sabre 1959 изнутри.
Chevrolet Corvette C1 1962.
Ford Mustang 1966.
Cadillac De Ville sedan 1959.
Chevrolet Impala Convertible 1959. Это, кстати, спортивная модификация модели Bel Air, той, что на видео выше бьют в щепки.
Chevrolet Impala Convertible 1959 изнутри.
Chevrolet Impala Convertible 1959 изнутри.
Таблички не сохранилось, но больше всего похоже на Horch 830 BK, 1935 года.
BMW 326 (1936-1941 годы).
BMW 326 изнутри.
Cadillac V12 series 370 Roadster 1933 года.
Cadillac V12 series 370 Roadster изнутри.
MG model TA — открытый двуместный спортивный автомобиль 1936 года выпуска.
Mercedes-Benz 290 1937 года.
- автомобили
- история автомобилей
Системы активной и пассивной безопасности автомобиля
Если верить исследованиям, от 80 до 85% транспортных аварий и катастроф приходится на автомобили. Производители авто понимают, что безопасность транспортного средства – важное преимущество над соперниками на рынке, а так же то, что от безопасности одного автомобиля зависит безопасность движения на дороге в целом. Причины аварий могут различными – это и человеческий фактор, и состояние дороги, и метеорологические условия, и конструкторам приходится учитывать весь спектр угроз. Поэтому современные системы безопасности обеспечивают и активную, и пассивную защиту автомобиля, и состоят из сложного комплекса различных устройств и приспособлений, от антиблокировочной системы колёс (далее – АБС) и противозаносных систем до подушек безопасности.
Требования к системам активной безопасности
Нормативный регламент с требованиями к активной безопасности напрямую относится к устройствам и конструкционным узлам. С последними взаимодействуют электронные регуляторы, отвечающие за комплекс функций, обеспечивающих безопасность. Среди основных требований к активной безопасности автомобиля такого типа можно выделить следующие:
- Все колеса должны контролироваться тормозной системой, команды на которую подаются от одного управляющего органа.
- К управляющему комплексу активной безопасности должна быть подключена резервная система торможения, также связанная с четырьмя колесами.
- Самопроизвольные движения рулевого колеса с поддержкой гидроусилителя от нейтрального положения при условии работающего мотора не допускаются.
- Рулевой механизм не должен иметь следов деформации и прочих конструкционных изменений.
- Уровень технической жидкости в бачке гидроусилителя рулевого управления всегда должен отвечать нормативным требованиям для конкретного механизма. Не допускаются утечки из резервуара и другие конструкционные нарушения.
Активная безопасность и предотвращение ДТП
Надёжное транспортное средство позволяет водителю сохранить свою жизнь и здоровье, а вместе с тем – жизнь и здоровье пассажиров на современных, битком забитых трассах. Безопасность автомобиля принято делить на пассивную и активную. Активная означает те конструкторские решения или системы, которые уменьшают вероятность дорожно-транспортного происшествия.
Читайте также: Что заливать в радиатор автомобиля — теория и все варианты для лета и зимы
Активная безопасность позволяет менять характер движения, не опасаясь выхода автомобиля из-под контроля.
Активная безопасность зависит от конструкции машины, большое значение имеет эргономичность сидений и салона в целом, системы, предотвращающие обмерзанием стёкол, козырьки. Системы, сигнализирующие о поломках, предотвращающие блокировку тормозов или следящие за превышением скорости так же относят к активной безопасности.
Заметность автомобиля на дороге, которая определяется его цветом, тоже может сыграть свою роль в предотвращении аварии. Так, яркие жёлтые, красные и оранжевые автомобильные кузова считаются более безопасными, а при отсутствии снега к их числу добавляется и белый цвет.
Ночью за активную безопасность отвечают различные отражающие свет поверхности, которые машину заметной в свете фар. Например, поверхности номерных знаков, покрытые специальной краской.
Удобное, эргономичное размещение приборов на приборной доске и зрительный доступ к ним вносят свою лепту в предотвращение ДТП.
Особенности активной безопасности
Главной особенностью данного рода систем можно назвать элемент интеллектуального принятия решений, из-за чего их и называют активными. Разумеется, речь идет об условной «интеллектуальности», поскольку самое сложное устройство этого комплекса все же работает по определенному алгоритму. Другое дело, что и сам пользователь, и управляющая программа могут менять отдельные параметры работы системы в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Важно рассмотреть, что такое с точки зрения управления активная безопасность автомобиля. Это во многом автономная система, которая включается в работу, в постоянном режиме обрабатывая исходные данные от датчиков. По их показаниям и принимаются те или иные решения. Причем действие системы может завершаться на этапе подачи тревожного сигнала водителю или же непосредственным влиянием на отдельные механические агрегаты и даже на характер движения машины.
Системы пассивной безопасности
Если авария всё же случилась, водитель и пассажиры оказываются под защитой средств и систем пассивной безопасности. Большая часть специальных устройств и систем пассивной безопасности находится в передней части салона, поскольку при авариях страдает в первую очередь ветровое стекло, рулевая колонка, передние двери автомобиля и приборная панель.
Ремни безопасности – простое и дешёвое средство, отличающееся необычайно высокой эффективностью.
В настоящее время во многих государствах, в том числе, в России, их наличие и использование обязательно.
Более сложная система пассивной защиты – подушка безопасности.
Созданные изначально как альтернатива ремню и средство, позволяющее избежать травм грудной клетки водителя (травмы о рулевое колесо – одни из самых распространённых при авариях), в современных авто подушки могут быть установлены не только впереди водителя и пассажира, но и вмонтированы в двери для того, чтобы уберечь от бокового удара. Недостатком этих систем являет чрезвычайно громкий звук при наполнении их газом. Шум настолько силён, что превышает болевой порог и может даже повредить барабанную перепонку. Так же подушки не спасут при опрокидывании машины. По этим причинам проводят эксперименты по внедрению сеток безопасности, которые в дальнейшем заменят подушки.
У водителя при лобовом ударе есть возможность травмировать ноги, потому в современных автомобилях педальные узлы тоже должны быть травмобезопасными. При столкновении в таком узле происходит отделение педалей, что позволяет уберечь ноги от травм.
Читайте также: Проверяем датчик давления масла мультиметром и другими способами
Понятие систем активной безопасности
Для понимания того, что собой представляют такие системы, необходимо для начала рассмотреть принцип действия механизмов, которые являются их противоположностью. То есть речь пойдет о системах пассивной безопасности. Как уже было отмечено, это механические устройства, причем традиционно никак не связанные с электронными средствами управления. Они срабатывают в моменты, когда физически фиксируется внешнее воздействие. Что же касается активной безопасности автомобиля, это комплекс устройств, которые ориентируются на предотвращение ДТП, а также минимизацию рисков, приводящих к другим негативным последствиям. Это могут быть не только электронные приборы с датчиками, но и конструкционные части машины. Более того, на эффективность таких систем влияют и рабочие характеристики автомобиля, которые напрямую никак не связаны с задачами обеспечения безопасности.
Заднее сиденье
Детские автомобильные сиденья и специальные ремни, которые надёжно фиксируют тело ребёнка и предупреждают его перемещение по салону в случае аварии, могут обеспечить безопасность совсем юных пассажиров, для которых не подходят обычные ремни безопасности.
При резком возникновении перегрузки, воздействующей на туловище пассажира, есть возможность повредить шейные позвонки. Поэтому, задние сиденья, как и передние, оснащаются подголовниками.
Надёжное крепление сидений тоже очень важно: перегрузку в 20g должно выдержать пассажирское сиденье, чтобы обеспечить должную безопасность в случае аварии.
Особенности конструкции
Как уже говорилось, автомобиль и сам по себе должен быть сконструирован так, чтобы обеспечивать максимальную безопасность людям. И достигается это не только эргономикой. Не последнее значение имеет прочность различных элементов конструкции. У одних элементов она должна быть повышена, а у других – напротив.
Так, чтобы обеспечить надёжную пассивную безопасность пассажиров и водителя, средняя часть кузова или рамы должна обладать повышенной прочностью, а передняя и задняя части – напротив. Тогда, при сминании передней и задней частей конструкции часть энергии удара тратится на деформацию, а более прочная средняя часть легко выдерживает столкновение, не деформируется и не ломается. Те части, которые должны быть смяты при ударе, делают из хрупких материалов.
Рулевое колесо должно выдержать удар, но не сломать водителю грудину и рёбра.
Поэтому ступицы руля изготавливают большого диаметра и покрывают упругими амортизирующими материалами.
Стёкла в автомобилях тоже служит целям пассивной безопасности: в отличие от обычного оконного стекла, оно не разбивается на большие куски с острыми кромками, а крошится на мелкие кубики, которые не могут нанести порезы ни водителю, ни пассажирам.
Технологии на службе активной безопасности
Современный рынок предлагает множество надёжных и эффективных систем активной безопасности. Самые распространённые и известные – антиблокировочные системы, которые предотвращают скольжение колёс, возникающее при блокировке колёс. Если нет скольжения, то автомобиль не заносит.
АБС позволяет совершать во время торможения манёвры и полностью контролировать движение транспортного средства до его полной остановки.
Электроника АБС получает сигналы с датчиков вращения колёс. Затем она анализирует информацию и посредством гидромодулятора влияет на тормозную систему, на короткие периоды времени «отпуская» тормоза, чтобы те проворачивались. Это и позволяет избежать заноса и скольжения.
Читайте также: Что будет, если перелить масло в двигатель: перелив масла в двигатель (последствия, чем грозит, что делать)
На конструктивной основе АБС построены антипробуксовочные системы, которые анализируют данные о частоте вращения колёс и управляют крутящим моментом двигателя.
Системы курсовой устойчивости повышают безопасность автомобиля, удерживая направление его движения. Такие устройства сами могут определить аварийную ситуацию, интерпретируя действия водителя в сравнении с параметрами движения авто. Если система распознаёт ситуацию как аварийную, она начинает корректировать движение машины несколькими способами: подтормаживанием, изменением крутящего момента мотора, регулировкой положения передних колёс. Есть устройства, которые так же сигнализируют водителю об опасности и нагнетают давление в тормозной системе, повышая её эффективность.
Снизить смертность сбитых пешеходов на 20% позволяют системы обнаружения пешеходов. Они распознают человека по курсу движения автомобиля и автоматически снижают его скорость. Использование специальной подушки безопасности для пешеходов в комплексе с этой системой позволяют сделать автомобиль ещё более безопасным для тех, у кого автомобиля нет.
Для того, чтобы предотвратить блокировку задних колёс, применяют систему перераспределения давления. Её задача – выровнять давление тормозной жидкости, основываясь на показаниях датчиков.
Электронные системы безопасности автомобиля
Научно-техническая революция начала свой забег в середине ХХ столетия, и до сих пор не может остановиться. Это особенно заметно, если заглянуть под капот современного автомобиля: транспортные средства сегодня превратились в настоящие крепости на колесах, которые могут защитить водителя от многих неприятностей. И не последнюю роль в этой всей истории с гарантией удачной поездки играют системы безопасности автомобиля.
Ситроеновская система AFIL, отслеживающая положение авто относительно разметки
Каждый день конструкторы автомобильных концернов усложняют чертежи автомобилей, делая их все заковыристее и непонятнее для рядового пользователя. Сегодня бал правят интеллектуальные системы безопасности, а также различные средства, обеспечивающие комфортное вождение. И если учесть, что обстановка на дорогах мира, мягко говоря, далека от идеала, то автомобилю, который не оснащен современными средствами пассивной и активной безопасности, все сложнее «пробиваться» к покупателю.
ABS – антиблокировочная система
Задача ABS (anti-lock braking system) заключается в том, чтобы предотвратить блокировку колес притормаживающего автомобиля, а также сохранить его управляемость и курсовую устойчивость. Когда колеса блокируются, и машина, кажется, вот-вот сорвется в занос, электроника начинает методично «отпускать» и «прижимать» тормозные колодки, что дает возможность колесам проворачиваться. Эффективность системы ABS зависит в первую очередь от того, насколько хорошо она настроена. Если, например, она срабатывает слишком рано, то тормозной путь может существенно увеличиться.
Механизм функционирования ABS довольно прост. Датчики вращения колес издают сигналы, которые попадают на анализирующий их компьютер. Происходит как бы имитация действий профессионального водителя, который использует метод прерывистого торможения.
Насколько же эффективна данная система? Следует сразу отметить, что с момента ее появления не умолкают споры по поводу того, больше от нее пользы или все же вреда. Но, как бы там ни было, даже противники ABS не могут игнорировать такие ее полезные качества, как значительное сокращение тормозного пути, а также сохранение контроля над многотонным авто во время экстренного торможения. Да, при срабатывании АБС очень сложно рассчитать длину тормозного пути, но лучше в полном неведении остановиться неизвестно за сколько метров до фонарного столба, чем «поцеловать» его, точно зная, сколько автомобиль протянет во время торможения. Два противоборствующих лагеря решили сойтись на том, что ABS придется как нельзя кстати неопытным водителям, а «шумахеры» всегда смогут переиграть систему. Но мы ведь говорим с вами о революционной научной мысли, потому сегодня уже смело можно утверждать, что в схватке «ABS – опытный водитель» безоговорочную победу одержит, конечно же, электроника.
ABS
Современные многоканальные ABS позволяют избавиться даже от вибрации тормозной педали при включенной системе. Когда-то причиной дорожно-транспортных происшествий становилось резкое срабатывание ABS: педаль начинала вибрировать, а машина – стонать, потому неопытные автомобилисты пугались и отпускали тормоз. Сегодня же нужно быть крайне чувствительным, чтобы почувствовать, как срабатывает ABS, входящая в стандартную комплектацию почти всех автомобилей. При этом она служит основой для других более сложных электронных систем безопасности.
ASR – антипробуксовочная система
У системы ASR (anti-slip regulation) есть масса названий, самыми распространенными из которых являются TRC , или « трэкшн-контроль », STC, ASC+T и TRACS. Эта а ктивная система безопасности автомобиля фун кционирует в тесной связке с ABS и EBD и предназначается для предотвращения пробуксовки колес, независимо от состояния дорожного полотна и усилия, применяемого для нажатия на педаль газа. Как мы уже сказали выше, многие системы безопасности работают на основе ABS. Вот и ASR использует датчики антиблокировочной системы, фиксируя пробуксовку ведущих колес, снижает обороты мотора и, если возникает такая необходимость, притормаживает колеса, обеспечивая эффективный набор скорости. Иными словами, даже если вы «утопите» педаль газа в пол, ASR не даст жечь резину и заниматься шлифовкой асфальта.
Сегодня автомобили оснащают даже приборами ночного видения
Главное назначение ASR – обеспечение устойчивости авто при резком старте или же при движении в гору по сколькой дороге. «Прокрутка» колес нивелируется благодаря перераспределению крутящего момента силовой установки на те колеса, который в данный момент имеют лучшее сцепление с дорожным полотном. Для ASR действуют определенные ограничения. К примеру, она работает исключительно на скоростях, не превышающих 40 км/ч.
Нельзя не сказать и о некоторых недостатках данной системы. Так, ASR будет очень мешать опытным водителям, пытающимся вытащить застрявшую машину «в раскачку». Система будет не к месту и не ко времени притормаживать и сбрасывать газ. Известны случаи, когда антипробуксовочная система настолько «душила» двигатель, что автомобиль вообще не мог двигаться.
Или вот, к примеру, активные драйверы. Им ASR вставляет палки в колеса при управляемом заносе, контролируя этот занос тягой. Но это не идет ни в какое сравнение с той пользой, которую приносит система: она блокирует дифференциал, притормаживает колесо, загруженное в повороте, и уравнивает скорость вращения колес, позволяя максимально эффективно использовать крутящий момент «сердечка» автомобиля.
Многие автопроизводители сегодня забывают о стрит-рейсерах и делают ASR неотключаемой. Но разве наших изобретательных водителей может что-то остановить? Они просто извлекают предохранитель и потакают своим амбициям гонщика. Однако тут есть и свое «но»: если вы уверены в том, что ASR помешает вам посадить на поводок скорость, мы напоминаем, что данную систему используют в болидах Формулы 1.
EBD – распределяем тормозное усилие
EBD (electronic brake distribution), или EBV – это активная система безопасности авто, отвечающая за распределение тормозного усилия между всеми колесами. Снова-таки, EBD всегда работает параллельно с основополагающей ABS.
Читайте также: Как правильно установить поршневые кольца 402 двигатель
Примечательно, что EBD начинает действовать до реакции ABS, или же страхует последнюю в том случае, если она неисправна. Так как эти системы тесно связаны и всегда работают в паре, то в каталогах очень часто можно встретить обобщающую аббревиатуру ABS+EBD.
Благодаря EBD мы получаем оптимальное сцепление колес с дорогой, значительно повышенную курсовую устойчивость авто при экстренном торможении, а также гарантию того, что контроль над автомобилем не будет потерян даже в критической ситуации. Кроме того, система учитывает такие факторы, как положение автомобиля относительно дороги и загрузка транспортного средства.
Brake assistant – безопасное торможение
Brake Assist (BAS, DBS, PA, PABS) представляет собой активную систему безопасности автомобиля, которая работает в одной упряжке с ABS и EBD. Она включается в момент экстренного торможения, когда водитель недостаточно сильно, но довольно резко нажимает на педаль тормоза. Brake Assist самостоятельно измеряет усилие и скорость нажатия на педаль и, если необходимо, немедленно повышает уровень давления в тормозной магистрали. Это дает возможность торможению быть максимально эффективным и значительно сократить тормозной путь.
Brake Assist
Система умеет различать панические действия водителей или же те моменты, когда они довольно продолжительный отрезок времени давят на тормозную педаль. BAS не будет вступать в работу при резких торможениях, которые входят в разряд «прогнозируемых». Многие считают, что эта система является помощником в основном для представительниц слабого пола, ведь у милых дам иногда попросту не хватает сил для осуществления экстренного торможения. Потому в критической ситуации им на помощь приходит система Brake Assist, которая и «дожимает» тормоз до максимального замедления.
EDL: блокируем дифференциал
EDL (electronic differential lock), которую еще называют EDS, – это система, отвечающая за блокировку дифференциала. Этот электронный помощник дает возможность повысить общую безопасность автомобиля, улучшить его характеристики тяги при неблагоприятных условиях, облегчить момент трогания, обеспечивает интенсивный разгон, а также движение на подъем.
EDL
Система блокировки дифференциала определяет угловую скорость каждого из ведущих колес и сопоставляет полученные результаты. Если угловые скорости не совпадают, например, при пробуксовке одного из колес, EDL подтормаживает буксующее колесо до тех пор, пока скорость его вращения не сравняется со скоростью другого ведущего. Если разность частот вращения достигает отметки в 110 оборотов в минуту, система включается автоматически и действует без каких-либо ограничений на скоростях до 80 км/ч.
HDC: контролируем тягу во время спуска
HDC (hill descent control), а также DAC и DDS – электронная система контроля тяги для спуска со скольких и крутых уклонов. Функционирование системы осуществляется через подтормаживание колес и «удушение» силового агрегата, однако при этом действует фиксированное ограничение скорости в пределах 7 км/ч (при заднем ходе скорость не превышает 6,5 км/ч). Это пассивная система, которая как включается, так и выключается самим водителем. Регулируемая скорость при спуске в полной мере зависит от первоначальной скорости автомобиля, а также от включенной передачи.
HDC
Система, контролирующая скорость, позволяет отвлечься от тормозной педали и сосредоточиться исключительно на управлении. Этой системой комплектуются все полноприводные транспортные средства. HDC, в автоматическом режиме включающая стоп-сигналы, отключается сразу после того, как скорость автомобиля переваливает за отметку 60 км/ч.
HHC – облегченный подъем
В отличие от системы HDC, помогающей водителям спускаться с крутых склонов, HHC (hill hold control) предотвращает откат машины при движении в гору. Альтернативными названиями данной системы безопасности являются USS и HAC.
HHC
В тот момент, когда водитель перестает взаимодействовать с педалью тормоза, HDC продолжает удерживать высокий уровень давления в тормозной системе. Лишь в тот момент, когда автомобилист достаточно сильно нажмет педаль газа, давление снижается, и автомобиль начинает движение с места.
ACC: в круиз на автомобиле
ACC (active cruise control) является адаптивным круиз-контролем, используемым для поддержания заданного скоростного режима автомобиля и контроля безопасной дистанции. PBA (predictive brake assist) является прогнозирующей системой торможения, которая работает совместно с адаптивным круиз-контролем.
Круиз-контроль
Если расстояние до впереди идущего авто сокращается, система начинает притормаживать до тех пор, пока дистанция не восстановится до заданного уровня. Если же впереди идущий автомобиль начинает отдаляться, ACC начинает прибавлять скорость.
PDC – парковка под контролем
PDC (parking distance control), в простонародье Parktronik – система, использующая ультразвуковые сенсоры для определения расстояния до препятствия и позволяющая контролировать дистанцию при парковке.
Парктроник
О том, насколько велико расстояние до ближайшего препятствия, водителя информируют специальные сигналы, частота которых изменяется при сокращении дистанции – чем ближе автомобиль к опасному участку, тем короче паузы между отдельными сигналами. После того, как до препятствия остается 20 см, сигнал становится непрерывным.
ESP – гарантия курсовой устойчивости
У системы ESP (electronic stability program), наверное, больше всего альтернативных названий, в которых и черт шейку бедра сломит: ESC, VDC, DSTC, VSC, DSC, VSA, ATTS или Stabilitrac. Данная активная система безопасности отвечает за курсовую устойчивость автомобиля и работает вместе с ABS и EBD.
В тот момент, когда возникает опасность заноса, на сцену выходит ESP. Проанализировав скорость вращения колес, давление в тормозной магистрали, положение руля, угловую скорость и поперечное ускорение, ESP за каких-то 20 миллисекунд вычисляет, какие колеса необходимо притормозить и насколько нужно снизить обороты двигателя для того, дабы стабилизировать авто.
ESP
Электронные системы безопасности вовсе не превращают наши автомобили в высокоинтеллектуальных роботов, которые смогут проделать всю работу за водителя. Краеугольным камнем в этом случае пока остается водитель, который должен уметь трезво оценивать дорожную ситуацию, свои возможности и возможности своего автомобиля. А, как известно, опасней иллюзии, чем иллюзия собственной неуязвимости, не существует.
Выводы
Использование систем активной и пассивной безопасности снижает риск аварии и травматизм, если авария всё-таки происходит.
Пассивная безопасность строится вокруг поглощения энергии удара частей кузова, двигателя либо тела пассажира и предотвращения опасных деформаций конструкции, которые могут привести к травмам находящихся в салоне людей.
Активная безопасность направлена на предупреждение водителя об угрозе и регулировку систем управления, торможения, изменение крутящего момента.
Технологии в данной отрасли развиваются стремительно, и рынок постоянно наполняется новыми, более современными и эффективными системами, делая движение по дорогам всё безопасней с каждым годом.
Свойства активной безопасности автомобиля
Даже исправный и соответствующий требованиям комплекс активной безопасности не всегда может отвечать должному уровню контроля машины, если его организация и настройки были выполнены без учета эксплуатационных параметров. Чтобы исключить подобные отклонения, следует ориентироваться на рабочие свойства данной системы. В частности, под активной безопасностью понимают свойства автомобиля следующего порядка:
- Эффективная тормозная система. Указывает на способность машины надежно удерживаться на одном месте и быстро сокращать скоростной режим.
- Устойчивость и управляемость. Способность машины в условиях аварийного движения производить резкие маневры с целью выхода из критического положения.
- Обзорность. Свойство, которое позволяет водителю получать максимальный объем визуальной информации о ситуации на дороге с учетом конструкции конкретного автомобиля.
- Наружная информативность машины. Эффективность средств, которые отвечают за подачу сигналов и внешнее освещение.
- Шумоизоляция. Высокий уровень шума в салоне напрямую негативно сказывается на состоянии водителя, снижая его внимание и скорость реакций.
Источник https://habr.com/ru/companies/timeweb/articles/575376/
Источник https://formula1.su/remont/sistema-aktivnoj-bezopasnosti.html