Аутомобилска безбедност конвенционално се дели на два типа — активну и пасивну. Активна безбедност обухвата системе и уређаје који помажу возилу да избегне судар. Пасивна безбедност, с друге стране, представља способност аутомобила да заштити животе и здравље путника када до несреће ипак дође. Свако савремено возило ослања се на скуп кључних система пасивне безбедности — сигурносне каишеве, ваздушне јастуке и зоне деформације — у циљу минимизовања повреда у судару.
Шта се дешава са аутомобилом и путницима у тренутку судара?
При челном судару аутомобил се набора и нагло заустави — али путници по инерцији настављају кретање унапред, јурећи ка управљачу, инструмент-табли и ветробранском стаклу. Може изгледати да унутар кабине нема довољно простора да се развије опасна брзина, али силе које делују су огромне. Успорење може достићи неколико десетина јединица g, чинећи удар еквивалентним скоку са врха вишеспратнице.
Да би путници преживели озбиљну несрећу без тежих повреда, њихова брзина мора се смањивати што постепеније и равномерније — слично начину на који вишеслојне струњаче ублажавају падове са висине. Да би се то остварило унутар аутомобила, каросерија мора истовремено испуњавати два наизглед противречна захтева: бити довољно крута да заштити путнике и довољно флексибилна да апсорбује енергију удара.
Зоне деформације и крута заштитна ћелија
Савремене аутомобилске каросерије решавају овај изазов путем двокомпонентне конструктивне филозофије:
- Крута путничка ћелија: Носећи оквир oko возача и путника изграђен је тако да буде максимално крут. Користи се челик ултрависоке чврстоће, а у врата се уграђују ојачавајуће шипке које спречавају да се она увале при удару.
- Зоне програмиране деформације: Предњи (моторни простор) и задњи (пртљажник) делови аутомобила пројектовани су тако да се наборају на контролисан начин, апсорбујући и расипајући енергију удара пре него што доспе до путничке кабине.
Овакав приступ је релативно нови инжењерски концепт. Старији аутомобили нису имали слична решења — целокупна каросерија набирала се равномерно, па је путничка кабина имала исту вероватноћу да се сруши као и браник. Данас није реткост видети савремени аутомобил са потпуно уништеним предњим делом, а путничким простором углавном нетакнутим.
Мотор такође представља озбиљну опасност при челном судару. Да би се спречило да продре у кабину — што би могло бити смртоносно — у савременим аутомобилима примењују се специјално пројектовани носачи мотора и конструкција преградног лима, који усмеравају мотор надоле и у страну од путника у случају тешке несреће.
Удари са задње стране и наслони за главу
Удари са задње стране носе своје сопствене озбиљне ризике — пре свега повреде врата типа шиба и повреде кичме изазване наглим забацивањем главе уназад. Да би се то решило, развијена су два поколења технологије наслона за главу:
- Стандардни наслони за главу: Ограничавају кретање главе уназад, спречавајући прекомерно извијање врата.
- Активни наслони за главу: Аутоматски се померају напред у тренутку када се детектује удар са задње стране, обезбеђујући тренутну потпору глави и практично елиминишући опасно кретање.
Сигурносни каишеви: Најважнији уређај пасивне безбедности
Када је реч о заштити путника у несрећи, ниједан уређај није фундаменталнији од сигурносног каиша. Позајмљени из авијације, сигурносни каишеви значајно су еволуирали od свог увођења у аутомобилску индустрију. Ево kako је текао тај развој:
- Двотачкасти каишеви: Најранији аутомобилски сигурносни каишеви задржавали су путника преко стомака или груди у једној тачки напетости. Боље него ништа, али далеко od идеалног.
- Тротачкасти каишеви: Данас универзална конструкција која равномерније распоређује силе при судару преко груди, рамена и бедара, драстично смањујући ризик od повреда кичме и унутрашњих органа. Комбинација ефикасности и лакоће употребе учинила га је стандардом за цивилна возила широм света.
- Вишетачкасти каишеви (4-, 5- и 6-тачкасти): Користе се у моторспорту ради чврстог везивања возача у седишту у екстремним условима, иако су превише рестриктивни за свакодневну вожњу.
Савремени сигурносни каишеви далеко су сложенији od простог ремена. Кључне иновације укључују:
- Инерцијске ролне: Омогућавају слободно кретање каиша у нормалним условима, аутоматски се прилагођавају свакој грађи тела и дозвољавају удобну промену положаја — али се тренутно закључавају када се детектује нагло успорење.
- Пиротехнички претензионери: Мали пиропатрони koji се активирају у тренутку несреће, тренутно — за милисекунде — затежући каиш и чврсто придржавајући путника у седишту пре него što силе удара ступе на снагу.
Ваздушни јастуци: Друга линија одбране
Ваздушни јастуци су, може се рећи, друга по важности иновација у области пасивне безбедности, одмах после сигурносних каишева. Концепт — надувавање пресавијене кесе у делићу секунде при судару — prvi пут је патентиран 1953. године, мада технологија за његову поуздану примену није постојала još две деценије.
Kako функционише ваздушни јастук?
Кључ ефикасности ваздушног јастука лежи у брзини. Инжењери су испробали различите методе надувавања пре него što су се определили за пиротехнички систем, koji и данас остаје стандард. Принцип рада је следећи:
- Сензори судара детектују колизију и за милисекунде активирају електрични импулс.
- Струја загрева компактну таблету натријум-азида (NaN3) — кристалног jedinjenja — изнад 330 °C.
- Натријум-азид се брзо разлаже на азотни гас и метални натријум.
- Ослобођени азот надувава ваздушни јастук за само 0,025–0,05 секунди (25–50 милисекунди).
- Јастук амортизује путника, а затим се скоро одмах дефлатира, омогућавајући му слободно кретање nakon несреће.
Један нуспојав овог брзог надувавања у затвореном простору је нагли пораст притиска koji може проузроковати оштећење бубне опне или потрес мозга. Произвођачи управљају овим ризиком ограничавањем брзине распоређивања јастука и употребом јастука релативно малог запреминског капацитета, иако одређени ризик остаје у зависности od индивидуалних карактеристика особе и величине возила.
Кратка историја ваздушног јастука
Насупрот раширеном уверењу, ваздушни јастуци нису потекли из европских луксузних марки. Средином 1970-их година, Ford и General Motors уградили su системе ваздушних јастука у преко 12.000 возила — prvi масовни случај примене у историји аутомобилизма. Међутим, ови рани амерички ваздушни јастуци пројектовани су kao замена за сигурносне каишеве, а не kao допуна, što је имало катастрофалне последице. Ваздушни јастук се распоређује ка непривезаном путнику брзином 270–300 km/h, а документовани случајеви прелома цервикалних пршљенова узрокованих самим јастуком натерали su произвођаче да напусте овај приступ.
Mercedes-Benz, у партнерству sa Bosch-ом, је тај koji је оживео и усавршио концепт. Године 1980. Mercedes је постао prvi произвођач koji је понудио ваздушне јастуке kao стандардну опрему на серијском аутомобилу — S-класи — са кључним конструктивним принципом: ваздушни јастуци морају радити у садejству са сигурносним каишевима, а не уместо њих. Овај увид претворио је технологију ваздушних јастука у систем koji спасава животе, онакав какав данас познajемо. Штавише, многа возила и данас су пројектована тако да се ваздушни јастуци уопште не активирају уколико путник није везан.
Савремени системи ваздушних јастука: Далеко od управљача
Данашњи системи ваздушних јастука далеко превазилазе један јастук у управљачу. Свеобухватан савремен систем обично укључује:
- Фронтални ваздушни јастуци: За возача и сувозача — штите главу и груди при челним сударима.
- Бочни ваздушни јастуци (уграђени у седиште): Уграђени у бокове предњих седишта ради заштите трупа при бочном удару.
- Ваздушне завесе: Распоређују се iz шине крова ради заштите глава предњих и задњих путника. За разлику od фронталних, ваздушне завесе одржавају притисак неколико секунди kako би пружиле заштиту током читавог превртања — и kako би спречиле избацивање непривезаних путника из возила.
- Ваздушни јастуци за колена: Sve su чешћи; штите колена и ноге od продирања инструмент-табле.
- Ваздушни јастуци за задње путнике: Неки произвођачи данас укључују и заштиту ваздушним јастуцима за путнике на задњим седиштима.
Будућност технологије ваздушних јастука jednako је обећавајућа. Инжењери развijају системе koji могу да активирају јастуке тренутак пре него što се судар детектује — уместо у тренутку судара — смањујући тежину удара. Системи безбедности такође се обучавају да препознају индивидуалне параметре путника (висину, тежину, положај у седишту) kako би оптимизовали активацiju јастука за сваку конкретну особу у седишту у тренутку несреће.
Закључак: Пасивна безбедност делује само кад је користите
Ма колико напредни bili системи пасивне безбедности у вашем возилу — зоне деформације, каишеви са претензионерима, вишестепени ваздушни јастуци, завесни системи — сви они су пројектовани на osnovu jedne jedine основне претпоставке: да су возач и сваki путник везани сигурносним каишевима. Без тога, ефикасност свих ових технологија драстично опада, а у неким случajевима оне постају опасне уместо заштитне. Увeк се вежите. На свакој вожњи, без изузетка.
Ово је превод. Оригинал можете прочитати овде: https://www.drive.ru/technic/4efb330700f11713001e337d.html
Објављено јануар 20, 2022 • 7m за читање
