Десять самых важных технологий для безопасности автомобиля

Что такое пассивная безопасность автомобиля

Пассивная безопасность – это набор свойств и приспособлений транспортного средства, которые имеют свои уникальные конструктивные и эксплуатационные отличия, однако функционально направлены на обеспечение максимально безопасных условий при попадании в аварию. В отличии от активной системы безопасности, действие которой направлены на сохранение автомобиля от аварий, система пассивной безопасности автомобиля активизируется уже после того как авария имело место быть.

Постоянные испытания во время краш-тестов позволяют найти и проанализировать самые незащищенные участки в автомобиле.

Для того, чтобы снизить последствия аварии применяется целая совокупность из устройств, цель которых снизить тяжесть возникшего ДТП. Для более точной классификации используют разделение на две основные группы:

Внутренняя система – в её состав входят:

1. Подушки безопасности
2. Ремни безопасности
3. Конструкция сидений (подголовники, подлокотники, и т.д.)
4. Энергопоглотители кузова
5. Другие мягкие элементы интерьера

Внешняя система –еще одна, не менее важная группа, представляется в виде:

1. Бамперов
2. Выступов на кузове
3. Стекол
4. Усилителей стоек

С недавнего времени, на страницах известных информационных агентств начали подробно освещать пункты, которые сообщают о всех элементах пассивной безопасности в авто. Кроме того, не стоит забывать и деятельности независимой организации Euro NCAP (European New Car Assessment Programme). Этот комитет уже довольно долгое время проводит краш-тесты всех выходящих на рынок моделей, присуждая ведомости о результатах проверки как активной системы безопасности так и пассивной. С данными по результатам краш-тестов может ознакомится любой желающий, удостоверившись в каждой из составляющих системы защиты.

Изображение демонстрирует как гармонично работают все системы пассивной безопасности во время аварийной ситуации (ремни безопасности, подушки безопасности, сиденье с подголовником).

Jeep Cherokee

Этот легендарный внедорожник просто не мог не попасть в рейтинг безопасных автомобилей мира – он регулярно присутствует в самых разнообразных обзорах и тестированиях благодаря своей исключительной надёжности. Автомобиль имеет на борту круиз-контроль, предупреждающий водителя о приближении к устройствам, фиксирующим скорость движения автомобиля, помогает двигаться с безопасным интервалом до других машин, а при необходимости может без согласия находящегося за рулём остановить внедорожник. Из других систем, отвечающих за безопасность, можно отметить LDWP (Lane Departure Warning +), задача которой – следить за соблюдением рядности движения и сообщать о несанкционированном нарушении, что также существенно повышает безопасность нахождения в этом автомобиле.

Jeep Cherokee

2 Toyota Camry

Солидный и комфортабельный, новый автомобиль Toyota Camry является достойным преемником модельного ряда, не теряющего своей популярности. Доступная цена за машину этого класса позволила модели занять достойное место среди лидеров топ-рейтинга. Уже в стандартной версии на авто установлены 6 AirBag и система ESP. В более дорогих комплектациях Luxe Safety и Executive Safety количество подушек возрастает до 9 и устанавливается современный комплекс безопасности Toyota Safety Sense P (включает в себя множество функций, в том числе автономное экстренное торможение и контроль «мертвых» зон).

Обновленный авто уже имеет характеристику института дорожной безопасности США. После проведения целого комплекса проверок, Toyota Camry 2018 года выпуска получила лучшую награду — Top Safety Pick Plus. Это означает, что автомобиль обеспечит своим пассажирам самый высокий уровень безопасности при любых ситуациях на дороге.

4) Радиальные шины

Большое количество людей даже не догадываются, что радиальные шины, которые сегодня используются, практически на всех автомобилях, являются важным элементом в безопасности современных автомобилей.

Радиальные шины намного безопаснее, чем ранее использовавшиеся диагональные шины, которые были очень жесткими и менее надежными. Проколоть диагональную шину легче, чем радиальную. Сцепление с дорогой у радиальных шин лучше, чем у диагональных. Все дело в  технологии производства шин. Радиальная шина сделана по технологии, которая делает шины более устойчивыми к повреждению. Радиальная шина обозначается буквой «R».

Заводские краш-тесты

Даже не специалисту понятно, что описанные выше тесты не охватывают всех возможных видов аварий и, следовательно, не позволяют достаточно полно оценить безопасность автомобиля. Поэтому все крупные автопроизводители проводят собственные, нестандартные, краш–тесты, не жалея при этом ни времени, ни денег. Например, каждая новая модель Мерседес до начала производства проходит 28 испытаний. В среднем на одно испытание уходит около 300 человеко-часов. Некоторая часть тестов проводится виртуально, на компьютере. Но они играют роль вспомогательных, для окончательной доводки автомобилей их разбивают только в «реале».Самые тяжелые последствия наступают в результате лобовых столкновений. Поэтому основная часть заводских испытаний имитирует именно этот вид аварий. При этом автомобиль врезают в деформируемые и жесткие препятствия под разными углами, с разными скоростями и разными величинами перекрытия. Однако и такие тесты не дают всей полноты картины. Производители стали сталкивать автомобили между собой, причем не только «одноклассников», но и машины разных «весовых категорий» и даже легковые с грузовиками. Благодаря результатам таких тестов на всех «фурах» с 2003 года стали обязательными противоподкатные балки.

С выдумкой заводские специалисты по безопасности подходят и к испытания боковыми ударами. Разные углы, скорости, места ударов, равновеликие и разновеликие участники – все, как с фронтальными тестами.

Кабриолеты и крупные вседорожники испытывают еще и на переворот, ведь по статистике число погибших в таких авариях достигает 40%

Часто производители испытывают свои автомобили ударом сзади на небольших скоростях (15-45 км/ч) и перекрытии до 40%. Это позволяет оценить, насколько защищены пассажиры от хлыстовых травм (повреждения шейных позвонков) и насколько защищен бензобак. Фронтальные и боковые удары при скоростях до 15 км/ч помогают определить степень ущерба (т.е. затраты на ремонт) при мелких авариях. Отдельным испытания подвергаются сиденья и ремни безопасности.

А что предпринимают автопроизводители для защиты пешеходов? Бампер изготавливают из более мягкого пластика, а в конструкции капота применяют как можно меньше усилительных элементов. Но главная опасность для жизни человека – подкапотные агрегаты. При наезде голова проминает капот и натыкается именно на них. Здесь идут двумя путями – стараются максимально увеличить свободное пространство под капотом, либо снабжают капот пиропатронами. Датчик, расположенный в бампере, при ударе подает сигнал на механизм, вызывающий срабатывание пиропатрона. Последний, выстреливая, приподнимает капот на 5-6 сантиметров, защищая тем самым голову от удара о жесткие выступы подкапотного пространства.

Что такое система PCS

Система предаварийной безопасности позволяет снизить вероятность столкновения автомобиля с препятствием, либо уменьшить негативные последствия от такого столкновения. При обнаружении высокого шанса столкновения автомобилей, система PCS информирует об этом водителя на приборной панели соответствующим значком, а также звуковым сигналом.

Если шанс столкновения высок, и его практически нереально избежать, система PCS выполняет максимально возможное торможение, активирует предаварийные передние подголовники кресел, приводит в оптимальное состояние амортизаторы автомобиля для погашения возможных колебаний в результате резкого торможения или удара и затягивает ремни безопасности водителя и пассажиров.

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.

Временная диаграмма столкновения

Столкновение автомобилей происходит в одно мгновение. Например, машина, ехавшая со скоростью 56 км/ч и столкнувшаяся с неподвижным препятствием, полностью останавливается в течение 150 миллисекунд. Для сравнения, за это же время человек может успеть моргнуть глазами. Не удивительно, что ни водитель, ни пассажиры не успеют принять каких-либо действий для обеспечения собственной безопасности в момент удара. Это должна сделать за них система SRS. Она активирует натяжитель ремня безопасности и систему подушек.

Временная диаграмма столкновения при фронтальном и боковом ударах

При ударе сбоку, боковые подушки безопасности открываются еще быстрее – не более чем за 15 мс. Зона между деформированной поверхностью и телом человека совсем небольшая, поэтому удар водителя или пассажира о кузов автомобиля произойдет за меньший промежуток времени.

Общие требования

Средства пассивной безопасности должны соответствовать условиям:

• не иметь острых углов и краев, способных привести к дополнительным травмам;
• быть изготовлены по ГОСТам в части размеров, особенностей конструкции;
• исключать возможность неверного использования;
• сохранять свои качества во время всего периода эксплуатации;
• срабатывать определенным образом только в ходе аварии, а не во время обычного движения.

Требования к пассивной безопасности автомобиля формируются на основе испытаний (краш-тестов). В России они содержатся в ГОСТах 18837-73 (ремни безопасности), 21936-76 (кузов), 24309-80 (подголовники) и многих других. Для всех выпускаемых транспортных средств обязательно соответствие Правилам ЕЭК ООН. Люди, находящиеся в авто, должны остаться в живых при:

• наезде на стоящее на месте препятствие со скоростью 14 м/с;
• столкновении со скоростью 19 м/с;
• ударе сзади предметом массой менее 1250 кг со скоростью 22,2 м/с;
• боковом столкновении под прямым углом со скоростью 9 м/с;
• двукратном или трехкратном переворачивании при начальной скорости 14 м/с.

Самые важные детали автомобиля с точки зрения экологии

В автомобилях изначально есть устройства, которые обеспечивают экологическую безопасность. Но они иногда выходят из строя, как и любые другие детали. У них есть эксплуатационный резерв и их нужно менять своевременно. Так каталитический нейтрализатор выхлопной системы в среднем надо менять, если пройдено 1 190 000 км. То есть не часто. Из-за неисправности двигателя, деталей выхлопной системы, при использовании низкого качества топлива и антифриза запас прочности может быть намного меньше . Понять, исправен он или нет, позволяет индикатор на панели приборов. Нужно посматривать на него время от времени. Чаще всего деталь эта не ремонтируется и приходится покупать новую. 

ТОП безопасных внедорожников

Современные внедорожники и кроссоверы становятся все популярнее, что связанно с их универсальностью. Именно поэтому они все чаще входят в рейтинги самых безопасных автомобилей всех агентств и институтов, занимающихся испытаниями и дающих экспертные оценки. Еще совсем недавно, внедорожники считались самыми опасными автомобилями, управление которыми можно доверять только опытным водителям. Они оснащаются мощными двигателями, что при высоком центре тяжести существенно усложняет управление.

Но появление адаптивных подвесок и электронных помощников в корне изменило ситуацию и сегодня эти автомобили стали гораздо безопаснее. Приведем рейтинговые списки популярных организаций Euro NCAP и IIHS.

Лидер рейтинга — Seat Tarraco

Безоговорочным лидером рейтинга среди внедорожников и кроссоверов, по мнению Euro NCAP является Seat Tarraco – один из многочисленных родственников немецкого кроссовера VW Tiguan. Машина оборудована передними подушками, ограничителями нагрузки ремней безопасности, системами автономного экстренного торможения для защиты пешеходов и велосипедистов, повышения уровня безопасности междугородних поездок, контроля скорости. По версии Euro NCAP самый безопасный внедорожник получил за защиту:

• водителя 97%;
• пассажира 84%;
• пешехода 79%.

Интересно, что IIHS не проводила тестирование этого внедорожника, поскольку он не пользуется спросом на американском рынке.

Второе место — Hyundai Santa Fe

На втором месте расположился популярный корейский кроссовер класса К2 Hyundai Santa Fe. Обновленная модификация получила обновленный кузов с жесткими элементами горячей штамповки, в результате чего он стал в 2,5 раза прочнее. Из электроники отмечается наличие систем удержания на дорожной полосе, адаптивного круиз-контроля, предотвращения аварий при перестроении.

Это первая машина с системой оповещения движения в салоне закрытого автомобиля, что связанно с участившимися случаями смертей детей, запертых в ТС. При столкновении срабатывают 6 подушек безопасности. Тесты европейского агентства дали такие результаты защищенности:

• для водителя 94%;
• для пассажира, в том числе ребенка 88%;
• для пешеходов 67%.

По оценке IIHS этот автомобиль получил высшую оценку TOP SAFETY PICK+.

Третье место — Mercedes-Benz G-Class

Подиум самых безопасных кроссоверов и внедорожников заключает Mercedes-Benz G-Class, рестайлинговая версия которого появилась в 2018 году. Более легкий и объемный кузов стал жестче на кручение, был оставлен полный пакет пассивной безопасности, включая боковые подушки. Машина оборудована электронными системами экстренного торможения, контроля скорости и удержания на дорожной полосе. По оценке Euro NCAP этот автомобиль получил такие баллы для разных участников движения:

• водитель и пассажиры 90%;
• дети 83%;
• пешеходы и велосипедисты 78%.

Четвертое место — Honda — CR-V

Компактный кроссовер Honda CR-V, относящийся к классу К1 занимает четвертое место вы рейтинге. Прочный кузов, 8 подушек, адаптивный круиз-контроль и электроусилитель рулевого управления, системы контроля движения по полосе, съезда на обочину, предотвращения столкновения гарантируют высокий уровень безопасности. По методикам европейского агентства автомобиль получил оценки:

• для взрослого человека в салоне 93%;
• для ребенка 83%;
• для пешего участника движения 70%.

Американский институт безопасности на дороге дал машине оценку TOP SAFETY PICK.

Пятое место — BMW X5

Первую пятерку самых безопасных кроссоверов замыкает BMW X5, относящийся к классу К3. Стандартные системы – набор подушек безопасности, активный капот, контроль экстренного торможения, скоростного режима и движения по своей полосе дополнены другими технологиями. Одна из них – адаптивная подвеска, уменьшающая клиренс автомобиля на 20 мм при скоростях свыше 138 км/ч, что существенно улучшает сцепление с трассой. Оценка безопасности автомобиля по европейским нормам:

• водитель и пассажир 89%;
• дети 86%;
• люди вне автомобиля 75%.

По версии IIHS модификация BMW X5, выпущенная в 2018 году получила оценку TOP SAFETY PICK+ — это лучший показатель безопасности.

Всегда помните об экологии

В связи с развитием общества и автомобильной индустрии экологическая безопасность заняла лидирующее место, наряду с главными требованиями безопасности грузового транспорта. Задача сотрудников, трудящихся в автопромышленности – уменьшить вред, который наносится окружающей среде при эксплуатации грузоперевозок. Проводятся различные мероприятия для обеспечения экологической безопасности. В основном, стараются устранить издержки при эксплуатации автомобилей, снижают уровень шума и токсичность выхлопных газов.

Практикуются и альтернативные виды, к примеру, заменяют традиционные виды двигателей новыми малотоксичными силовыми установками. Но нужно иметь в виду, что применение комплекса устройств, снижающих уровень токсичности, значительно увеличивают стоимость автомобиля, до двадцати пяти процентов.

К методам уменьшения объемов выбросов относится планирование различных технических мероприятий. Например, рациональная и удобная организация доставки пассажиров в больших и маленьких городах, а также изменение типажа городского транспорта и формирование пассажиропотоков. В настоящее время разработано множество методов, обеспечивающих экологическую безопасность, однако, благодаря развитию науки, через десятки лет их станет гораздо больше.

2 Volvo S90

Базовая комплектация автомобиля включает в себя усовершенствованный пакет интеллектуальной системы City Safety. Теперь она может реагировать не только на автомобили и пешеходов, но и распознает крупных животных или велосипедистов, отслеживает их траекторию и сразу информирует водителя через проекцию на лобовое стекло (а при необходимости самостоятельно выполняет торможение). Преимущество системы перед человеком заключается в точности работы, независимо от времени суток. Это делает ночные поездки более безопасными и поможет избежать неприятных происшествий.

При желании клиента, в автомобиле может быть установлено встроенное детское кресло, уровень безопасности которого намного превышает обычное. Конструкция кузова имеет достаточную жесткость, сохраняя зеленый уровень безопасности пассажиров при лобовом и боковом столкновениях. По этой причине Volvo S90 был удостоен в 2017 году высшей оценки EuroNCAP.

Первые шаги на пути к автомобильной безопасности.

По мере развития автомобилестроения, автомобильной безопасности уделяли все больше и больше внимания. На первых порах автомобиль обзавелся яркими ацетиленовыми фарами и примитивной тормозной системой (колодочная). Данная тормозная система не подходила для резиновых шин, поэтому на машины вскоре стали устанавливать сначала ленточные тормоза, а потом и барабанные (которые срабатывали только на задних колесах). Только с 1910-го года появляется тормозная система на все четыре колеса.

По мере возрастания мощности автомобильных двигателей, появляются различные автомобильные устройства и системы, помогающие и облегчающие вождение машины, а также, исключающие многие опасные ситуации на дороге. Речь идет о дворниках, зеркалах заднего вида, противотуманных фарах, которые впервые появились на модели «Cadillac» 1938 года. Первыми поворотниками «обзавелись» автомобили фирмы Buick в 1939 году. Инженерами компании «Volvo» в 1944 году было разработано многослойное ветровое стекло, которое выдерживало сильные столкновения и не рассыпалось на осколки.

После внедрения в автомобильную промышленность гидравлических, а также электрических систем многие автопроизводители начали активно задействовать новые системы безопасности. К примеру, в 1921 году автомобили стали оснащаться гидравлическими тормозами, а в 1923 году на моделях «Renault» появился усилитель тормозной системы. Двухконтурную тормозную систему впервые стали использовать на автомобилях марки «Volvo» в 1966 году.

Разработанные Джоном Бойдлом Данлопом надувные шины из каучука значительно повысили комфортабельность поездок на машине. Салон стал более удобным, а сам автомобиль стал демонстрировать более плавный и надежный ход, управляемость заметно возросла. В 1904 году, благодаря стараниям компании «Continental», появляются рельефные покрышки, а спустя 42 года, «Michelin» начали выпуск шин с радиальным расположением нитей корда. Такой вариант покрышек активно используется в наши дни.

Примечания

1. Умные системы помощи водителю — могут ли спасти жизни?
2. Водителям автобусов наденут противосонные браслеты
3. Заправят интеллектом: машины будут предупреждать о нарушениях ПДД
4. Привыкание к системе помощи водителю отвлекло людей от дороги
5. Japan among 40 nations to back UN draft regulation on braking systems
6. Для проведения оценки системы помощи водителю компания Bosch использовала статистические данные компании Polk и Немецкого федерального представительства автотранспорта за 2014 год для новых зарегистрированных автомобилей. На основании этих данных компания Bosch определила наиболее важные модели автомобилей в каждом сегменте. Компания Bosch также исследовала список автомобильных устройств, чтобы определить, какие системы помощи водителю использованы в данной модели.

Сзади посередине

Расположившись сзади посередине, пассажир имеет свободное пространство как справа, так и слева. Поэтому при боковом ударе с любой стороны велика вероятность, что корпус машины погасит его, не причинив вреда человеку. Сзади защищает багажник.

Единственное уязвимое место здесь – спереди, но спасут ремни. Если же они не пристегнуты, то при лобовом столкновении результаты могут быть самыми плачевными – известно немало случаев, когда пассажиры просто вылетали через лобовое стекло.

Но если все правила соблюдены, пассажир пристегнут и имеет хороший подголовник, то это место – наилучшее. Здесь человек максимально удалён от эпицентра удара с любой стороны. При вращении машины это место находится практически в центре, поэтому действие центробежной силы здесь тоже минимально.

EBD (Electronic Brake Force Distribution)

Электронная система распределения тормозных усилий.

По сути, она является усовершенствованной антиблокировочной системой активной безопасности.

В отличие от АБС, которая в циклическом режиме сбрасывает и поднимает давление в тормозных контурах, система EBD способна управлять тормозными усилиями на задней оси, поскольку при торможении центр тяжести автомобиля смещается на переднюю.

Задняя ось при этом остается практически разгруженной. Для сохранения управляемости автомобиля колеса передней оси должным блокироваться раньше, чем задней.

Работа системы EBD практически ничем не отличается от ABS. Единственное отличие — это удержание системой рабочего давления в тормозных контурах задних колес заведомо ниже, чем в передних.

При блокировке задних колес клапаны сбрасывают давление до еще более низкого значения.

При повышении скорости вращения задних колес клапаны закрываются и давление вновь нарастает.

Система работает в сочетании с ABS и является ее дополняющей частью.

Она пришла на замену знаменитому «колдуну» — механическому регулятору тормозных сил, отключающего тормозные контуры задних колес в зависимости от наклона кузова автомобиля.

Что такое ADAS

ADAS — это система помощи водителю на основе машинного зрения. Цель системы ADAS — повысить безопасность движения путем информирования водителя и привлечения его внимания. Как минимум, это предупреждение звуковым или вибросигналом водителя о вероятном или возникшем риске, который требует внимания. Как максимум — экстренное самостоятельное принятие решения системой.

ADAS различают по пяти уровням: от нулевого (в управлении участвует только водитель) до пятого (полностью автономное управление), то есть, беспилотный автомобиль — это экстремальный случай ADAS. В России на текущий момент из-за отсутствия регулирующих законов затруднено развитие любых ADAS-систем классом выше третьего, подразумевающих автоматическое принятие решений. В первую очередь это связано с неопределенностью «правового» статуса автомобилей с высокой степенью автономности.

Заключение

В заключение стоит отметить, что новые автомобили известных производителей, реализуемые на российском рынке, выпускаются в соответствии вышеперечисленным нормам безопасности. Исправное состояние грузовых видов транспорта и строгие условия их эксплуатации, поддержание дорог в наилучшем качестве, которое, безусловно, будет соответствовать международным стандартам, обеспечивают безопасность водителя, пассажира и сохранность перевозимого груза.

И в конце стоит добавить, что создать или найти совершенный автомобиль фактически невозможно. Однако, соблюдая стандартные требования активной, пассивной и экологической безопасности, водители значительно уменьшают риск возникновения аварий и происшествий. Удачи на дорогах!