A estrutura e principio de funcionamento do sistema de seguridade pasiva SRS

Un coche non só é un medio de transporte común, senón tamén unha fonte de perigo. O aumento constante do número de vehículos nas estradas de Rusia e do mundo, a crecente velocidade de movemento conducen inevitablemente a un aumento do número de accidentes. Polo tanto, a tarefa dos deseñadores é desenvolver non só un coche cómodo, senón tamén seguro. O sistema de seguridade pasiva axuda a resolver este problema.

Que inclúe o sistema de seguridade pasiva?

O sistema de seguridade pasiva do vehículo inclúe todos os dispositivos e mecanismos deseñados para protexer ao condutor e aos pasaxeiros de feridas graves no momento do accidente.

Os principais compoñentes do sistema son:

• cintos de seguridade con tensores e limitadores;
• airbags;
• estrutura corporal segura;
• retención infantil;
• interruptor de desconexión de batería de emerxencia;
• reposacabezas activos;
• sistema de chamadas de emerxencia;
• outros dispositivos menos comúns (por exemplo, ROPS nun descapotable).

Nos vehículos modernos, todos os elementos SRS están interconectados e teñen controis electrónicos comúns para garantir a eficiencia da maioría dos compoñentes.

Non obstante, os principais elementos de protección no momento dun accidente no coche son os cintos e os airbags. Forman parte do SRS (Supplemental Restraint System), que tamén inclúe moitos máis mecanismos e dispositivos.

Evolución dos dispositivos de seguridade pasiva

O primeiro dispositivo creado para garantir a seguridade pasiva dunha persoa nun coche foi o cinto de seguridade, patentado por primeira vez en 1903. Non obstante, a instalación masiva de cintos nos coches comezou só na segunda metade do século XX, en 1957. Nese momento, os dispositivos instaláronse nos asentos dianteiros e fixaron o condutor e o pasaxeiro na zona pélvica (dous puntos).

O cinto de seguridade de tres puntos patentouse en 1958. Despois dun ano máis, o dispositivo comezou a instalarse nos coches de produción.

En 1980, o deseño da correa mellorouse significativamente coa instalación dun tensor que proporciona o axuste máis axustado da correa no momento dunha colisión.

Os airbags apareceron nos coches moito máis tarde. A pesar de que a primeira patente deste dispositivo foi emitida en 1953, os coches de produción comezaron a equiparse con almofadas só en 1980 nos Estados Unidos. Ao principio, os airbags instalábanse só para o condutor e, máis tarde, para o pasaxeiro dianteiro. En 1994 introducíronse por primeira vez nos vehículos os airbags de impacto lateral.

Hoxe en día, os cintos de seguridade e os airbags proporcionan a principal protección para as persoas no coche. Non obstante, cómpre lembrar que só son efectivos cando o cinto de seguridade está suxeito. Se non, os airbags despregados poden provocar lesións adicionais.

Tipos de golpes

Segundo as estatísticas, máis da metade (51,1%) dos accidentes graves con vítimas van acompañados dun impacto frontal na parte dianteira do vehículo. En segundo lugar en termos de frecuencia sitúanse os impactos colaterais (32%). Finalmente, un pequeno número de accidentes prodúcese como consecuencia de impactos na parte traseira do vehículo (14,1%) ou de volcamentos (2,8%).

Dependendo da dirección do impacto, o sistema SRS determina que dispositivos se deben activar.

• Nunha colisión frontal, despregáronse os pretensores do cinto de seguridade, así como os airbags dianteiros do condutor e do pasaxeiro (se o impacto non é grave, o sistema SRS pode non activar o airbag).
• Nun impacto frontal-diagonal, só se poden enganchar os tensores de cinta. Se o impacto é máis grave, haberá que despregar os airbags frontais e / ou de cabeza e laterais.
• Nun impacto lateral, pódense despregar os airbags de cabeza, os airbags laterais e os tensores de cinta no lado do impacto.
• Se o impacto está na parte traseira do vehículo, pódese activar o pretensor do cinto de seguridade e o interruptor de batería.

A lóxica de desencadear os elementos de seguridade pasiva dun coche depende das circunstancias específicas do accidente (forza e dirección do impacto, velocidade no momento da colisión, etc.), así como da marca e modelo do coche.

Diagrama de temporalización de colisións

A colisión de coches ocorre nun instante. Por exemplo, un coche que viaxa a unha velocidade de 56 km / h e choca contra un obstáculo estacionario detense por completo nun prazo de 150 milisegundos. Por comparación, durante o mesmo tempo, unha persoa pode ter tempo para pestanexar os seus ollos. Non é de estrañar que nin o condutor nin os pasaxeiros teñan tempo para tomar medidas para garantir a súa propia seguridade no momento do impacto. O SRS debe facelo por eles. Activa o tensor de cinta e o sistema de airbag.

Nun impacto lateral, os airbags laterais ábrense aínda máis rápido, en non máis de 15 ms. A área entre a superficie deformada e o corpo humano é moi pequena, polo que o impacto do condutor ou do pasaxeiro sobre a carrocería do coche producirase nun período de tempo máis curto.

Para protexer a unha persoa de impactos repetidos (por exemplo, cando un coche roda ou entra nunha cuneta), os airbags laterais permanecen inflados durante un período de tempo máis longo.

Sensores de impacto

Os sensores de choque aseguran o rendemento de todo o sistema. Estes dispositivos detectan que se produciu unha colisión e envían un sinal á unidade de control, que á súa vez activa os airbags.

Inicialmente, só se instalaron sensores de impacto frontal nos coches. Non obstante, a medida que os vehículos comezaron a equiparse con almofadas adicionais, tamén se aumentou o número de sensores.

A principal tarefa dos sensores é determinar a dirección e a forza do impacto. Grazas a estes dispositivos, en caso de accidente, só se activarán os airbags necesarios e non todo o que hai no coche.

Os sensores de tipo electromecánico son tradicionais. O seu deseño é sinxelo pero fiable. Os elementos principais son unha bola e un resorte metálico. Debido á inercia que se produce durante o impacto, a pelota endereita o resorte, pechando os contactos, despois o sensor de choque envía un pulso á unidade de control.

A maior rixidez do resorte non permite que o mecanismo se active durante unha freada repentina ou un leve impacto sobre un obstáculo. Se o coche se move a unha velocidade baixa (ata 20 km / h), entón a forza de inercia tampouco é suficiente para actuar sobre o resorte.

En vez de sensores electromecánicos, moitos coches modernos están equipados con dispositivos electrónicos: sensores de aceleración.

En termos simplificados, o sensor de aceleración está disposto como un condensador. Algunhas das súas placas están fixadas de xeito ríxido, mentres que outras son móbiles e actúan como unha masa sísmica. En caso de colisión, esta masa móvese cambiando a capacidade do condensador. Esta información é descodificada polo sistema de procesamento de datos, enviando os datos recibidos á unidade de control do airbag.

Os sensores de aceleración pódense dividir en dous tipos principais: capacitivos e piezoeléctricos. Cada un deles consta dun elemento sensible e un sistema electrónico de procesamento de datos situado nunha soa carcasa.

A base do sistema de seguridade pasiva do vehículo está composta por dispositivos que demostran con éxito a súa eficacia durante moitos anos. Grazas ao traballo constante de enxeñeiros e deseñadores, a mellora dos sistemas de seguridade, os condutores e os pasaxeiros poden evitar lesións graves no momento do accidente.