Siguranța auto este în mod convențional împărțită în două tipuri — activă și pasivă. Siguranța activă se referă la sistemele și dispozitivele care ajută mașina să evite o coliziune în primul rând. Siguranța pasivă, pe de altă parte, reprezintă capacitatea mașinii de a proteja viața și sănătatea ocupanților săi atunci când are loc un accident. Orice vehicul modern se bazează pe o combinație de sisteme esențiale de siguranță pasivă, inclusiv centuri de siguranță, airbag-uri și zone de deformare controlată, pentru a minimiza rănile în timpul unui accident.
Ce Se Întâmplă cu o Mașină și Pasagerii Săi în Timpul unei Coliziuni?
Într-o coliziune frontală, mașina se zdrobește și se oprește brusc — dar pasagerii continuă să se miște înainte prin inerție, proiectându-se spre volan, bord și parbriz. S-ar părea că nu există suficient spațiu în interiorul habitaclului pentru a acumula o viteză periculoasă, dar forțele implicate sunt uriașe. Decelerarea poate atinge zeci de g, făcând impactul echivalent cu a sări de pe acoperișul unui bloc turn.
Pentru a menține ocupanții în viață și nevătămați într-un accident grav, viteza lor trebuie redusă cât mai treptat și lin posibil — similar modului în care saltelele cu mai multe straturi sunt folosite pentru a amortiza căderile de la înălțime. Realizarea acestui lucru într-o mașină necesită ca structura caroseriei să facă două lucruri aparent contradictorii în același timp: să fie suficient de rigidă pentru a proteja ocupanții și suficient de flexibilă pentru a absorbi energia coliziunii.
Zone de Deformare Controlată și Celula de Siguranță Rigidă
Caroseriile mașinilor moderne rezolvă această provocare printr-o filosofie de proiectare în două părți:
- Celulă de pasageri rigidă: Cadrul structural care înconjoară șoferul și pasagerii este construit să fie cât mai rigid posibil. Folosește oțel de ultra-înaltă rezistență, iar bare de ranforsare sunt integrate în uși pentru a preveni prăbușirea acestora spre interior la impact.
- Zone de deformare programată: Secțiunile din față (compartimentul motorului) și din spate (portbagajul) ale mașinii sunt proiectate să se deformeze în mod controlat, absorbind și disipând energia coliziunii înainte ca aceasta să ajungă în habitaclu.
Această abordare reprezintă o dezvoltare relativ recentă. Vehiculele mai vechi nu beneficiau de o astfel de inginerie — întreaga caroserie se deforma uniform, ceea ce însemna că habitaclul era la fel de expus colapsului ca și bara de protecție. Astăzi, este obișnuit să vedem o mașină modernă cu partea din față complet distrusă, în timp ce habitaclul rămâne în mare parte intact.
Motorul reprezintă, de asemenea, un risc serios într-o coliziune frontală. Pentru a preveni împingerea acestuia în habitaclu — ceea ce ar putea fi fatal — mașinile moderne folosesc suporturi de motor și structuri de perete antifoc special proiectate, care direcționează motorul în jos și departe de ocupanți în cazul unui accident grav.
Impacturi din Spate și Tetiere
Coliziunile din spate prezintă propriile riscuri grave — cel mai notabil fiind traumatismul cervical și leziunile gâtului cauzate de mișcarea bruscă de retragere a capului. Două generații de tehnologie a tetierei au fost dezvoltate pentru a aborda această problemă:
- Tetiere standard: Limitează mișcarea înapoi a capului pentru a preveni hiperextensia gâtului.
- Tetiere active: Se mișcă automat înainte în momentul în care este detectat un impact din spate, oferind suport instantaneu capului și eliminând practic mișcările periculoase.
Centura de Siguranță: Cel Mai Important Dispozitiv de Siguranță Pasivă
Când vine vorba de protejarea ocupanților în timpul unui accident, niciun dispozitiv nu este mai fundamental decât centura de siguranță. Preluate din aviație, centurile de siguranță au evoluat semnificativ de la introducerea lor în lumea auto. Iată cum a decurs această evoluție:
- Centuri cu două puncte: Primele centuri de siguranță auto țineau pasagerul peste abdomen sau piept la un singur punct de tensiune. Mai bine decât nimic, dar departe de ideal.
- Centuri cu trei puncte: Designul acum universal care distribuie forțele coliziunii mai uniform pe piept, umăr și coapse, reducând dramatic riscul de leziuni ale coloanei vertebrale și ale organelor interne. Combinația sa de eficiență și ușurință în utilizare a făcut-o standardul pentru vehiculele civile din întreaga lume.
- Centuri cu mai multe puncte (4, 5 și 6 puncte): Utilizate în motorsport pentru a menține pilotul ferm pe scaun în condiții extreme, deși prea restrictive pentru condusul zilnic.
Centurile de siguranță moderne sunt mult mai sofisticate decât o simplă curea. Inovațiile cheie includ:
- Retractoare cu inerție: Permit centurii să se miște liber în condiții normale, ajustându-se automat la orice dimensiune corporală și lăsând purtătorul să-și schimbe poziția confortabil — dar blocându-se instantaneu când este detectată o decelerare bruscă.
- Pretensionoare pirotehnice: Mici încărcături explozive care detonează la un accident, strângând centura în milisecunde și trăgând ocupantul ferm înapoi pe scaun înainte ca forțele impactului să se manifeste.
Airbag-urile: A Doua Linie de Apărare
Airbag-urile sunt, fără îndoială, a doua cea mai importantă invenție de siguranță pasivă după centurile de siguranță. Conceptul — umflarea unui sac pliat într-o fracțiune de secundă în timpul unei coliziuni — a fost brevetat pentru prima dată în 1953, deși tehnologia necesară pentru a-l face să funcționeze în mod fiabil nu va exista decât două decenii mai târziu.
Cum Funcționează un Airbag?
Cheia pentru a face un airbag eficient este viteza. Inginerii au testat diverse metode de umflare înainte de a se stabili pe un sistem pirotehnic, care rămâne standardul actual. Iată cum funcționează:
- Senzorii de impact detectează o coliziune și declanșează un curent electric în milisecunde.
- Curentul încălzește o tabletă compactă de azidă de sodiu (NaN3) — un compus cristalin — peste 330°C.
- Azida de sodiu se descompune rapid în gaz azot și sodiu metalic.
- Gazul azot eliberat umflă airbag-ul în doar 0,025 până la 0,05 secunde (25 până la 50 de milisecunde).
- Sacul amortizează ocupantul și se dezumflă aproape imediat, permițându-i să se miște liber după accident.
Un efect secundar al acestei umflări rapide într-un spațiu închis este o creștere bruscă de presiune care poate cauza leziuni ale timpanului sau comoție cerebrală. Producătorii gestionează acest risc limitând viteza de desfășurare a airbag-ului și folosind saci de volum relativ mic, deși un anumit risc rămâne în funcție de persoană și de dimensiunea vehiculului.
O Scurtă Istorie a Airbag-ului
Contrar credinței populare, airbag-urile nu au avut originea la mărcile de lux europene. La mijlocul anilor 1970, Ford și General Motors au echipat peste 12.000 de mașini cu sisteme de airbag — prima implementare la scară largă din istoria auto. Cu toate acestea, aceste prime airbag-uri americane au fost concepute pentru a înlocui centurile de siguranță, nu pentru a le completa, ceea ce s-a dovedit dezastruos. Un airbag se desfășoară spre un ocupant fără centură la 270–300 km/h, iar cazuri documentate de fracturi ale vertebrelor cervicale cauzate de airbag-ul însuși i-au determinat pe producători să abandoneze această abordare.
Mercedes-Benz, lucrând în parteneriat cu Bosch, a fost cea care a revitalizat și rafinat conceptul. În 1980, Mercedes a devenit primul producător care a oferit airbag-uri ca echipament standard pe un automobil de serie — Clasa S — cu un principiu de proiectare esențial: airbag-urile trebuie să funcționeze împreună cu centurile de siguranță, nu în locul lor. Această perspectivă a transformat tehnologia airbag-ului în sistemul salvator de vieți pe care îl cunoaștem astăzi. De fapt, multe vehicule sunt încă proiectate astfel încât airbag-urile să nu se declanșeze deloc dacă ocupantul nu este centurat.
Sisteme Moderne de Airbag: Dincolo de Volan
Sistemele de airbag de astăzi merg cu mult dincolo de un singur sac în volan. O configurație modernă completă include de obicei:
- Airbag-uri frontale: Pentru șofer și pasagerul din față, protejând împotriva leziunilor capului și pieptului în coliziunile frontale.
- Airbag-uri laterale (montate pe scaun): Încorporate în lateralele scaunelor din față pentru a proteja trunchiul în timpul unui impact lateral.
- Airbag-uri cortină: Desfășurate din șina acoperișului pentru a proteja capetele pasagerilor din față și din spate. Spre deosebire de airbag-urile frontale, airbag-urile cortină mențin presiunea timp de câteva secunde pentru a oferi protecție pe toată durata unui eveniment de răsturnare — și pentru a preveni ejectarea pasagerilor fără centură.
- Airbag-uri pentru genunchi: Din ce în ce mai comune, acestea protejează genunchii și picioarele de intruziunea bordului.
- Airbag-uri pentru pasagerii din spate: Unii producători includ acum protecție prin airbag și pentru ocupanții de pe bancheta din spate.
Viitorul tehnologiei airbag este la fel de promițător. Inginerii dezvoltă sisteme care pot declanșa airbag-urile cu momente înainte ca o coliziune să fie detectată — mai degrabă decât în timpul acesteia — reducând gravitatea impactului. Sistemele de siguranță sunt, de asemenea, pregătite să recunoască datele individuale ale ocupanților (înălțime, greutate, poziție pe scaun) pentru a optimiza desfășurarea airbag-ului pentru fiecare persoană specifică aflată pe scaun în momentul unui accident.
Concluzia: Siguranța Pasivă Funcționează Numai Când o Folosești
Indiferent cât de avansate sunt sistemele de siguranță pasivă ale vehiculului tău — zone de deformare controlată, centuri cu pretensionoare, airbag-uri multistadiu, sisteme cortină — toate sunt proiectate în jurul unui singur presupuneri fundamentale: că șoferul și fiecare pasager poartă centura de siguranță. Fără aceasta, eficacitatea tuturor acestor tehnologii scade dramatic și, în unele cazuri, acestea devin periculoase în loc să fie protectoare. Pune întotdeauna centura. La fiecare călătorie, de fiecare dată.
Aceasta este o traducere. Puteți citi originalul aici: https://www.drive.ru/technic/4efb330700f11713001e337d.html
Publicat Ianuarie 20, 2022 • 8m pentru a citi
