Безбедноста на автомобилите традиционално се дели на два вида — активна и пасивна. Активната безбедност се однесува на системите и уредите кои му помагаат на автомобилот да избегне судир. Пасивната безбедност, пак, е способноста на автомобилот да ги заштити животите и здравјето на патниците кога ќе се случи несреќа. Секое современо возило се потпира на комбинација на клучни системи за пасивна безбедност, вклучувајќи сигурносни појаси, воздушни перници и зони на деформација, со цел да се минимизираат повредите при судир.
Што се случува со автомобилот и неговите патници при судир?
При челен судир, автомобилот се смачкува и нагло застанува — но патниците продолжуваат да се движат напред по инерција, насочувајќи се кон воланот, контролната табла и предното стакло. Може да изгледа дека во кабината нема доволно простор за да се развие опасна брзина, но силите кои дејствуваат се огромни. Забавувањето може да достигне десетици g, правејќи го ударот еквивалентен на скок од врвот на висока зграда.
За да останат патниците живи и неповредени при сериозна несреќа, нивната брзина мора да се намалува постепено и рамномерно — слично на начинот на кој повеќеслојните душеци ги амортизираат паѓањата од висина. Постигнувањето на ова во автомобилот бара каросеријата истовремено да исполнува две навидум спротивставени функции: да биде доволно цврста за да ги заштити патниците и доволно флексибилна за да ја апсорбира енергијата при судирот.
Зони на деформација и цврстата безбедносна ќелија
Современите каросерии на автомобилите го решаваат овој предизвик преку двосоставна филозофија на проектирање:
- Цврста кабина за патниците: Конструктивниот рам околу возачот и патниците е изграден да биде колку е можно почврст. Се користи челик со ултра-висока јачина, а во вратите се вградени зајакнувачки шипки за да се спречи нивното навлегување навнатре при удар.
- Програмирани зони на деформација: Предниот (просторот на моторот) и задниот (багажникот) дел на автомобилот се инженерски проектирани да се смачкуваат на контролиран начин, апсорбирајќи и дисипирајќи ја енергијата при судирот пред таа да стигне до кабината.
Овој пристап е релативно ново достигнување. Постарите возила немале ваков инженеринг — целата каросерија се смачкувала рамномерно, што значело дека кабината имала еднаква веројатност да се урне како и браникот. Денес, вообичаено е да се види современ автомобил со целосно уништен преден дел, додека купето за патниците останува во голема мера нетакнато.
Моторот исто така претставува сериозна опасност при челен судир. За да се спречи негово навлегување во кабината — што би можело да биде фатално — современите автомобили користат специјално проектирани носачи на моторот и конструкции на ватрозидот кои го насочуваат моторот надолу и подалеку од патниците во случај на тежок судир.
Удари одзади и наслони за глава
Судирите одзади носат свои сериозни ризици — пред сè, траума од камшик и повреди на вратот предизвикани од нагло фрлање на главата назад. За решавање на овој проблем се развиени две генерации технологии на наслони за глава:
- Стандардни наслони за глава: Го ограничуваат движењето на главата назад за да спречат прекумерно испружување на вратот.
- Активни наслони за глава: Автоматски се движат напред во моментот кога ќе се детектира удар одзади, обезбедувајќи моментална поддршка за главата и практично елиминирајќи го опасното движење.
Сигурносни појаси: Најважниот уред за пасивна безбедност
Кога станува збор за заштита на патниците при несреќа, ниеден уред не е поосновен од сигурносниот појас. Позајмен од авијацијата, сигурносниот појас значително се развил откако бил воведен во светот на автомобилизмот. Еве како се одвивал тој развој:
- Двоточковни појаси: Најраните автомобилски сигурносни појаси го задржувале патникот преку стомакот или градите во една точка на напнатост. Подобри од ништо, но далеку од идеални.
- Триточковни појаси: Денес универзален дизајн кој порамномерно ги распределува силите при судир низ градите, рамото и колковите, драматично намалувајќи го ризикот од повреди на ‘рбетот и внатрешните органи. Комбинацијата на ефикасност и леснотија на употреба го направи стандард за цивилните возила ширум светот.
- Повеќеточковни појаси (4-, 5- и 6-точковни): Се користат во моторшпортот за да го задржат возачот цврсто во седиштето при екстремни услови, иако се премногу ограничувачки за секојдневно возење.
Современите сигурносни појаси се многу посложени од едноставна лента. Клучните иновации вклучуваат:
- Инерциони намотувачи: Дозволуваат на лентата да се движи слободно во нормални услови, автоматски прилагодувајќи се на секоја телесна граѓа и дозволувајќи му на носачот удобно да ја менува положбата — но моментално се заклучуваат кога ќе се детектира нагло забавување.
- Пиротехнички претензионери: Мали експлозивни полнења кои детонираат при судир, стегнувајќи го појасот за милисекунди и цврсто влекејќи го патникот назад во седиштето пред силите на ударот да стапат на сила.
Воздушни перници: Втората линија на одбрана
Воздушните перници се веројатно вториот по важност пасивен безбедносен пронајдок по сигурносните појаси. Концептот — надувување на преклопена торба за дел од секундата при судир — прв пат бил патентиран во 1953 година, иако технологијата за да функционира доверливо немало да постои уште дваесетина години.
Kako функционира воздушната перница?
Клучот за ефикасноста на воздушната перница е брзината. Инженерите тестирале различни методи на надувување пред да се одлучат за пиротехнички систем, кој останува стандард и денес. Еве како функционира:
- Сензорите за судир детектираат колизија и активираат електрична струја за милисекунди.
- Струјата загрева компактна таблета натриум азид (NaN3) — кристално соединение — над 330 °C.
- Натриум азидот брзо се распаѓа на азотен гас и натриум метал.
- Ослободениот азотен гас ја надувува воздушната перница за само 0,025 до 0,05 секунди (25 до 50 милисекунди).
- Торбата го амортизира патникот и потоа речиси веднаш се дефлатира, дозволувајќи му слободно движење по судирот.
Еден споредбен ефект на ова брзо надувување во затворен простор е нагол скок на притисок кој може да предизвика оштетување на тапанчето или потрес на мозокот. Производителите го управуваат овој ризик со ограничување на брзината на распоредување на воздушната перница и со употреба на торби со релативно мал волумен, иако одреден ризик останува во зависност од поединецот и големината на возилото.
Кратка историја на воздушната перница
Спротивно на популарното верување, воздушните перници не потекнуваат од европските луксузни брендови. Во средината на 1970-тите години, Ford и General Motors опремиле преку 12.000 автомобили со системи за воздушни перници — прво масовно воведување во историјата на автомобилизмот. Меѓутоа, овие рани американски воздушни перници биле проектирани да ги заменат сигурносните појаси наместо да ги надополнуваат, што се покажало за катастрофално. Воздушната перница се распоредува кон незакопчан патник со брзина од 270–300 km/h, а документираните случаи на фрактури на вратните пршлени предизвикани од самата воздушна перница ги поттикнале производителите да го напуштат овој пристап.
Mercedes-Benz, работејќи во партнерство со Bosch, го реанимирал и усовршил концептот. Во 1980 година, Mercedes станал прв производител кој понудил воздушни перници како стандардна опрема на серисково производно возило — S-класата — со критичен принцип на проектирање: воздушните перници мора да работат заедно со сигурносните појаси, а не наместо нив. Овој увид ја трансформирал технологијата на воздушните перници во систем за спасување на животи каков што го знаеме денес. Всушност, многу возила сè уште се проектирани така што воздушните перници воопшто нема да се распоредат доколку патникот не е закопчан.
Современи системи за воздушни перници: Подалеку од воланот
Денешните системи за воздушни перници одат далеку подалеку од една торба во воланот. Еден сеопфатен современ систем обично вклучува:
- Фронтални воздушни перници: За возачот и предниот патник, заштитувајќи ги главата и градите при судири напред.
- Странични воздушни перници (монтирани на седиштето): Вградени во страните на предните седишта за заштита на трупот при страничен удар.
- Завесни воздушни перници: Распоредени од крајниот рид на покривот за заштита на главите на предните и задните патници. За разлика од фронталните воздушни перници, завесните воздушни перници го задржуваат притисокот неколку секунди за да обезбедат заштита во текот на целото преврнување — и за да спречат незакопчаните патници да бидат исфрлени.
- Воздушни перници за колена: Сè почести, тие ги штитат колената и нозете од навлегување на контролната табла.
- Воздушни перници за задните патници: Некои производители сега вклучуваат и заштита со воздушни перници за патниците на задните седишта.
Иднината на технологијата на воздушните перници е исто така ветувачка. Инженерите развиваат системи кои можат да ги распоредат воздушните перници моменти пред да биде детектиран судирот — а не за време на него — намалувајќи ја сериозноста на ударот. Безбедносните системи исто така се обучуваат да ги препознаваат индивидуалните податоци за патниците (висина, тежина, положба на седење) за да ја оптимизираат распоредувањето на воздушните перници за секоја конкретна личност на седиштето во моментот на судирот.
Заклучок: Пасивната безбедност функционира само кога ја користите
Без разлика колку се напредни системите за пасивна безбедност во вашето возило — зони на деформација, појаси со претензионери, повеќестепени воздушни перници, завесни системи — сите тие се инженерски проектирани околу една основна претпоставка: дека возачот и секој патник носат сигурносен појас. Без тоа, ефикасноста на сите овие технологии драматично опаѓа, а во некои случаи тие стануваат опасни наместо заштитни. Секогаш закопчајте го појасот. Секое патување, секој пат.
Ова е превод. Можете да го прочитате оригиналот тука: https://www.drive.ru/technic/4efb330700f11713001e337d.html
Објавено јануари 20, 2022 • 8m за читање
