Активная и пассивная безопасность автомобиля

Принцип работы электронной блокировки дифференциала

Работа электронной блокировки дифференциала носит цикличный характер. Цикл работы системы включает три фазы:

• увеличение давления;

• удержание давления;

• сброс давления.

Пробуксовка ведущего колёса определяется на основании сравнения сигналов, поступающих от датчиков угловых скоростей колёс. При этом блок управления закрывает переключающий клапан и открывает клапан высокого давления. Для создания давления в контуре тормозного цилиндра ведущего колеса включается насос обратной подачи. Происходит увеличение давления тормозной жидкости в контуре и торможение ведущего колеса.

При достижении тормозного усилия необходимой для предотвращения пробуксовки величины производится удержание давления. Это достигается отключением насоса обратной подачи.

По окончании пробуксовки производится сброс давления. При этом впускной и переключающий клапаны в контуре тормозного цилиндра ведущего колеса открыты.  

При необходимости цикл работы системы EDS повторяется.

 

Перечисленные системы активной безопасности конструктивно связаны и тесно взаимодействуют с тормозной системой автомобиля и значительно повышают ее эффективность. Ряд систем может управлять величиной крутящего момента через систему управления двигателем.

Имеются также вспомогательные системы активной безопасности (ассистенты), предназначенные для помощи водителю в трудных с точки зрения вождения ситуациях. Помимо своевременного предупреждения водителя о возможной опасности, системы осуществляют и активное вмешательство в управление автомобилем, используя при этом тормозную систему и рулевое управление.

Большое количество таких систем появилось и появляется в связи со стремительным развитием электронных систем управления (появлением новых видов входных устройств, повышением производительности электронных блоков управления).

К вспомогательным системам активной безопасности относятся:

• парковочная система;

Парковочная система (другое наименование – система помощи при парковке) является вспомогательной системой активной безопасности автомобиля, облегчающей процесс парковки автомобиля. Наибольшая эффективность от применения парковочной системы реализуется при движении автомобиля задним ходом, в темное время суток, при сильной тонировке стекол, а также в стесненных условиях (парковка, гараж и др.).

• система кругового обзора;

Система кругового обзора предназначена для оказания помощи водителю при выполнении маневрирования в стесненных условиях (параллельная парковка, перпендикулярная парковка, движение между рядами, выезд на «слепой» перекресток). Система кругового обзора является подсистемой мультимедийной (информационно-развлекательной) системы автомобиля. Работа системы основана на съемке обстановки вокруг автомобиля и выведении соответствующей информации на информационный дисплей.

• адаптивный круиз-контроль;

Адаптивный круиз-контроль предназначен для автоматического управления скоростью движения автомобиля. Адаптивный круиз-контроль является дальнейшим развитием системы круиз-контроля, которая поддерживает заданную постоянную скорость движения.

• система аварийного рулевого управления;

Система аварийного рулевого управления позволяет автоматически воздействовать на боковую динамику автомобиля. Система значительно расширяет границы противодействия аварийной ситуации. В случае, когда экстремальное торможение уже неэффективно (пройдена граница торможения), у водителя транспортного средства имеется возможность избежать столкновения путем поворота. Применение системы аварийного рулевого управления еще более актуально в плохих дорожных условиях (снег, дождь), когда разрыв между экстремальным торможением и возможностью уклониться от столкновения значительно увеличивается.

• система помощи движению по полосе;

Система помощи движению по полосе помогает водителю придерживаться выбранной полосы движения и тем самым, предотвращать аварийные ситуации. Система эффективна при движении по автомагистралям и обустроенным федеральным дорогам, т.е. там, где имеется качественная дорожная разметка.

• система помощи при перестроении;

Система помощи при перестроении предупреждает водителя об опасности столкновения при смене полосы движения. Принцип работы системы основан на контроле зон движения рядом с автомобилем и позади него с помощью радара и включении предупреждающего сигнала при намерении водителя сменить полосу движения и наличии помехи на другой полосе.

• система ночного видения;

Система ночного видения предназначена для предоставления водителю информации об условиях движения в темное время суток. Система позволяет распознавать всевозможные препятствия, участников дорожного движения, пешеходов на неосвещенной дороге, а также дальнейшую траекторию трассы.

• система распознавания дорожных знаков;

Система распознавания дорожных знаков призвана предупреждать водителей о необходимости соблюдения скоростного режима. Данная система определяет дорожные знаки ограничения скорости при их проезде и напоминает водителю текущую максимальную разрешенную скорость, если он движется быстрее.

• система контроля усталости водителя;

Система контроля усталости следит за физическим состоянием водителя и если фиксирует определенные отклонения, предупреждает водителя о необходимости остановки и отдыха.

• система помощи при спуске;

Система помощи при спуске предназначена для предотвращения ускорения автомобиля при движении по горным дорогам. Наличие данной системы на автомобиле повышает удобство управления и безопасность. Система помощи при спуске устанавливается, как правило, на легковые автомобили повышенной проходимости.

• система помощи при подъёме.

Система помощи при подъеме предназначена для предотвращения откатывания автомобиля при трогании на подъеме (наклонной плоскости). Применение данной системы облегчает трогание автомобиля на подъеме, исключая использование стояночного тормоза, и повышает безопасность. Система устанавливается в качестве опции на некоторые легковые автомобили.

 

 

Система пассивной безопасности

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.

Важнейшие компоненты системы пассивной безопасности автомобиля

Ремни безопасности

Самым распространенным конструктивным элементом системы пассивной безопасности автомобиля являются ремни безопасности. Ремни безопасности предназначены для предотвращения опасного перемещения человека, которое может произойти при столкновении или резком торможении. Использование ремней безопасности снижает вероятность и тяжесть травм от ударов о жесткие части кузова, стекла, с другими пассажирами (т.н. вторичные удары). Пристегнутые ремни безопасности обеспечивают эффективную работу подушек безопасности.

Виды ремней безопасности

По числу мест крепления различают следующие виды ремней безопасности:

• двухточечные ремни безопасности;

• трехточечные ремни безопасности;

• четырех-, пяти- и шеститочечные ремни безопасности.

Двухточечные ремни безопасности в настоящее время можно встретить в качестве среднего ремня на заднем сидении некоторых старых автомобилей, а также на пассажирских местах в самолетах. Двухсторонний ремень безопасности представляет собой поясной ремень, проходящий по талии и закрепленный с двух сторон сидения.

Трехточечные ремни безопасности являются основным видом ремня безопасности и устанавливаются на всех современных автомобилях. Трехточечный диагонально-поясной ремень безопасности имеет V-образное расположение, которое обеспечивает равномерное распределение энергии движущегося тела на грудь, таз и плечи. Первые серийные трехточечные ремни безопасности были предложены компанией Volvo в 1959 году, разработчик - Нильс Болин.

Четырехточечные ремни безопасности устанавливаются на спортивных автомобилях. Имеют четыре точки крепления к сидению автомобиля. Для серийных автомобилей являются перспективной конструкцией, для установки ремня необходимы дополнительные верхние крепления ремня, которые не предусмотрены конструкцией автомобиля.

Пятиточечные ремни безопасности используются на спортивных автомобилях, а также для закрепления детей в детских автомобильных сидениях. Включают два поясных ремня, два плечевых ремня и один ремень, находящийся между ног.

Шеститочечные ремни безопасности имеют два ремня между ног, за счет чего обеспечивается более надежная фиксация пилота гоночного автомобиля.

Перспективной конструкцией являются надувные ремни безопасности, которые наполняются газом при аварии. Они увеличивают площадь контакта с пассажиром и соответственно уменьшают нагрузки на человека. надувная секция может быть только плечевой, а также плечевой и поясной. Как показывают испытания, данная конструкция ремня безопасности обеспечивает дополнительную защиту от бокового удара.

В качестве меры против неиспользования ремней безопасности с 1981 года предлагаются автоматические ремни безопасности. Данные ремни безопасности автоматически закрепляют пассажира при закрытии двери (запуске двигателя) и освобождают его при открытии двери (остановке двигателя). Автоматизировано, как правило, движение плечевого ремня, который движется по краям дверной коробки. Поясной ремень закрепляется вручную. Ввиду сложности конструкции, неудобства посадки в автомобиль автоматические ремни безопасности в настоящее время практически не применяются.

Устройство трехточечного ремня безопасности

Трехточечный ремень безопасности имеет следующее устройство:

• лямка;

• замок;

• втягивающая катушка.

Лямка ремня безопасности изготавливается из прочного материала. Лямка крепится к кузову с помощью специальных устройств в трех точках: на стойке, на пороге и на специальной тяге с замком. Для адаптации ремня к росту конкретного человека во многих конструкциях предусматривается регулирование верхней точки крепления по высоте.

Замок обеспечивает запирание ремня безопасности и устанавливается возле сиденья автомобиля. Для соединения с замком на лямке выполнен подвижный металлический язычок. Для напоминания о необходимости применения ремня безопасности в конструкции замка предусматривается выключатель, который включен в цепь аудиовизуальной сигнальной системы. Предупреждение происходит с помощью сигнальной лампы на приборной панели и звукового сигнала. Алгоритм работы данной системы имеет отличия у разных автопроизводителей.

Втягивающая катушка обеспечивает принудительную размотку и автоматическую смотку ремня безопасности. Она крепиться на стойке кузова автомобиля. Катушка оснащена инерционным механизмом блокировки, который останавливает движение ремня в катушке при аварии. Используется два способа блокировки - в результате движения (инерции) автомобиля и в результате движения самого ремня безопасности. Ремень можно вытянуть из барабана катушки только медленно без ускорения.

Современные автомобили оснащаются ремнями безопасности с натяжителями.

 

Натяжители ремней безопасности

Современные автомобили оснащаются ремнями безопасности с натяжителями (преднатяжителями). Натяжитель ремня безопасности предназначен для заблаговременного предотвращается перемещение человека вперёд (относительно движения автомобиля) при аварии. Это достигается за счет сматывания и уменьшения свободы прилегания ремня безопасности.

Натяжитель обеспечивает сматывание отрезка ремня безопасности длиной до 130 мм за время 13 мс.

Нередко под натяжителем ремня безопасности ошибочно понимают втягивающее устройство ремня безопасности.

Натяжители, как правило, устанавливаются на замке ремня безопасности. Реже натяжители устанавливаются на втягивающем устройстве ремня безопасности.

По принципу действия различают следующие конструкции натяжителей ремней безопасности: