Требования послеаварийной безопасности автомобиля
Правила вождения автомобиля
БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЕЙ И ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Безопасность автомобилей и транспортных средств состоит из комплекса конструктивных и эксплуатационных свойств, которые обеспечивают уменьшение вероятности возникновения ДТП, и не только. Одной из главных задач обеспечения безопасности транспортных средств является уменьшение отрицательного влияния на окружающую среду и снижение тяжести последствий.
Безопасность транспортных средств бывает нескольких видов:
1) Активная безопасность;
2) Пассивная безопасность;
3) Послеаварийная безопасность;
4) Экологическая безопасность;
Все страны-производители автомобилей обязаны разрабатывать документы и законодательные акты, которые регулируют отношения различных элементов безопасности автомобилей и транспортных средств.
Существующая Европейская Экономическая Комиссия Организации Объединенных Наций создала специальный комитет, который отвечает за урегулирование вопроса безопасности транспортных средств и автомобилей на международном уровне. В 1958 году был подписано и принято соглашение о принятии единообразных условий официального утверждения. В соответствии с этим соглашением, страны участники обязаны:
1) Разрабатывать и принимать единые рекомендации по требованиям к параметрам транспортных средств и узлам установленных на автомобиле, а также методики по испытанию безопасности транспортных средств.
2) В соответствии с установленным порядком, проводить испытания и проверки узлов, и агрегатов на автомобиле по соответствующей принятой методике, на соответствие нормативным требованиям.
3) По результатам испытаний присваивать утвержденные знаки официального утверждения (знак официального утверждения наносится на агрегаты и узлы автомобиля). Знак содержит информацию о стране, где производилось испытание, номер официального документа проведенного испытания, номер правил ЕЭК ООН.
ЧТО ТАКОЕ АКТИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ ИЛИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА?
Активная безопасность транспортного средства это свойства автомобиля или транспортного средства, которые используются для снижения вероятности возникновения ДТП (дорожно-транспортного происшествия).
Для обеспечения активной безопасности транспортное средство наделено несколькими свойствами, которые помогают водителю управлять автомобилем безопасно (разгоняться, тормозить, маневрировать без особых усилий).
Свойства активной безопасности:
— тяговые свойства автомобиля;
— тормозные свойства автомобиля;
Совокупность тяговых и тормозных свойств автомобиля называют динамическими свойствами автомобиля (динамичность автомобиля).
ЧТО ТАКОЕ ПАССИВНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ ИЛИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА?
Пассивная безопасность транспортного средства это свойства автомобиля или транспортного средства, которые используются для снижения тяжести последствий ДТП.
Пассивная безопасность бывает внешней и внутренней.
Требования, предъявляемые к внешней пассивной безопасности автомобиля:
1) Конструктивное выполнения сборки корпуса автомобиля и его составных частей таким образом, чтобы при возникновении ДТП вероятность повреждения человека свести к минимуму.
2) Выполнение внешних элементов конструкции автомобиля в соответствии с правилами пассивной безопасности, например: травмобезопасный бампер, утопленные ручки дверей, безопасная форма профиля капота автомобиля, уменьшение количества захватывающих элементов автомобиля до минимума, применение пластмассовых частей.
Требования, предъявляемые к внутренней пассивной безопасности автомобиля:
1) Создать условия, при которых человек спокойно может выдержать значительные перегрузки в движении.
2) Максимально исключить травмоопасные элементы в салоне автомобиля.
Анализ ДТП показал, что основное большинство погибших во время столкновения транспортных средств приходится на людей, сидящих на передних сиденьях. Поэтому при обеспечении безопасности внутри салона автомобиля основное внимание уделяется переднему пассажиру и водителю.
Для сохранения зоны жизнеобеспечения конструкция и жесткость кузова выполняются таким образом, чтобы деформация салона была минимальной.
Для обеспечения внутренней безопасности принимаются следующие меры:
— Возможность перемещения рулевого колеса и рулевой колонки с поглощением удара с равномерным распределением по поверхности груди водителя.
— Надежность замков дверей для исключения возможности выпадения пассажиров.
— Наличие удерживающих и защитных средств (ремни безопасности, подголовники, воздушные подушки).
— Отсутствие травмоопасных элементов в салоне.
— Установка травмобезопасных стекол.
ЧТО ТАКОЕ ПОСЛЕАВАРИЙНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ?
Послеаварийная безопасность состоит из:
1) Противопожарные мероприятия;
3) Аварийная сигнализация.
Наиболее страшным и тяжелым последствием ДТП является возгорание автомобиля. Возгорание происходит обычно при тяжелых ДТП. Возгорание автомобиля вызывает полное разрушение автомобиля и увеличивает вероятность гибели людей при невозможности их эвакуации.
Поэтому при конструировании транспортного средства придерживаются следующих правил:
1) Бак располагается дальше от двигателя, сзади;
2) Устанавливают автоматическое отключение источника элктричества при ДТП;
3) Обеспечивают пожаробезопасность топливных баков и топливопроводов;
4) Устанавливают устройства для аварийной эвакуации людей из автомобиля после ДТП;
5) Установка огнетушителей.
ЧТО ТАКОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ?
Экологическая безопасность автомобиля – это свойство снижать степень вредного влияния на окружающую среду.
Экологическая безопасность автомобиля состоит из следующих принципиальных частей:
Пассивная безопасность — что это?
Авария — штука всегда неприятная. Но современные автомобили имеют целый арсенал средств, которые не дадут ей стать трагедией.
Автомобильная безопасность условно делится на два вида — активную и пассивную. Активная безопасность — это системы и устройства машины, которые позволяют ей избежать столкновения. А пассивная — это возможности автомобиля сохранить жизнь и здоровье пассажиров, если нештатная ситуация произошла. В арсенале любого современного авто есть целый ряд средств для смягчения последствий аварии: ремни, подушки, деформируемые зоны.
Чтобы живые остались в живых и не покалечились во время серьёзной аварии, их скорость при столкновении нужно погасить как можно плавнее (недаром, прыгающим с высоты подстилают многоярусные маты). Причём скорость гасить нужно так, чтобы внутри автомобиля оставалось достаточно жизненного пространства. А вот это уже задача, которая предъявляет к силовой структуре автомобиля взаимоисключающие требования.
Получается, что кузов должен быть и жёстким, и податливым одновременно. Так вот, жёстким делают каркас «жилой» зоны, в которой находятся водитель и пассажиры — при ударе она деформируется в последнюю очередь. Силовая «клетка» салона сделана из сверхпрочной стали, в дверях есть мощные брусья, не дающие им сминаться. А относительно податливыми изготавливают специальные зоны, за счёт деформации которых и будет гаситься скорость. Моторный отсек и багажник как раз являются так называемыми зонами запрограммированной деформации. Так автомобили делают сравнительно недавно. Раньше же никто об этом не задумывался, и машины сминались равномерно — страдал и кузов, и салон. А у современных автомобилей, попавших в аварию, как правило, можно увидеть, что передок разбит всмятку, а салон цел.
Кстати, большую проблему при лобовом столкновении может представлять двигатель. Поэтому, чтобы при столкновении он не влетал в салон (что не сулит ничего хорошего), его опоры и моторный щит делают так, чтобы он смещался как можно ниже или вообще выпадал вниз, не нанося салону никакого вреда.
Но это полдела. Чтобы люди получили наименьшие увечья, их во время аварии нужно удерживать совершенно особым способом.
Способы нам всем известны с пелёнок, но менее значимыми от этого они не становятся. Это устройства, системы и конструкции, которые преследуют всего лишь одну цель — вовремя «поймать» человека и как можно бережнее и плавнее погасить его скорость. Конечно, лучше остальных на этом поприще себя проявил бы большой батут. Он способен наиболее безвредно погасить энергию и скорость падающего на него предмета. Ведь он мягкий. Жаль, что места для батутов и многоярусных матов в автомобиле нет. Зато нашлось место для ремней и подушек безопасности.
Ремни перекочевали в автомобиль, как и множество других полезных решений, из авиации. Поначалу на автомобили ставились ремни с двухточечным креплением, которые «держали» седоков за живот или грудь. Не прошло и полувека, как инженеры смекнули, что многоточечная конструкция гораздо лучше, потому что при аварии позволяет распределить давление ремня на поверхность тела более равномерно и значительно снизить риск травмирования позвоночника и внутренних органов. В автоспорте, например, применяются четырёх-, пяти- и даже шеститочечные ремни безопасности — они держат человека в кресле «намертво». Но на «гражданке» своей простоты и удобства прижились трёхточечные.
Ремни безопасности — это одно из самых действенных средств защиты при аварии. И хотя им сто лет в обед, их конструкция постоянно изменяется и улучшается. Вторым по значимости после ремней изобретением можно, пожалуй, назвать подушки безопасности.
Прообраз современной подушки был запатентован ещё в 1953 году. Нужно ли говорить, что на тот момент идея надувать сложенные мешки во время аварии была более чем смелой? Самые дерзкие из разработчиков ухватились за неё, но потерпели фиаско — необходимых технологий для реализации на тот момент просто не было.
Изначально вариантов наполнения колокола подушки было несколько. Например, некоторые инженеры предлагали закачивать в колокол газ, который хранился бы под высоким давлением в баллоне. Но принцип пиротехнического наполнения подушки перевесил. Именно он позволил надувать её мгновенно — всего за тысячных доли секунды. И пока инженеры нашли необходимое горючее, которое при небольших размерах заряда срабатывало как надо, они многое перепробовали, в том числе и ракетное топливо. Сегодня в подушках в качестве пиропатрона используются компактные и лёгкие «таблетки» из кристаллического вещества — азида натрия (NaN3). Если соединение при помощи электрического тока нагреть до температуры выше 330°C, оно начнёт разлагаться на азот и натрий со скоростью, которая позволяет наполнять колокол подушки и доводить давление газов в нём до рабочей величины всего за секунды.
Срабатывание подушки опасно резким скачком давления, который может привести к травмированию барабанных перепонок и контузии. Ведь раскрытие колокола (иногда одновременно нескольких) происходит в небольшом замкнутом пространстве автомобильного салона. Подходов к решению этой проблемы несколько. Например, скорость вылета подушки снижают до определённого предела, чтобы хоть часть вытесняемого воздуха смогла стравиться через неплотности салона. Второй, достаточно действенный способ, — применение подушек относительно небольшого объёма. Но в некоторых случаях проблем с барабанными перепонками и контузией не избежать, всё зависит от индивидуальных особенностей человека и размера машины.
Несмотря на большой прорыв в сфере «надувной» защиты, сказать, что подушки находятся на пике развития нельзя. В скором времени подушки наделят способностью раскрываться не после аварии, а за мгновения до нее, тогда пневмоудар удастся сделать несколько мягче. Сейчас электроника умеет определять наличие пассажира в кресле, но в планах разработчиков научить систему безопасности распознавать индивидуальные данные человека (вес, рост), который в момент аварии сидит в кресле. Именно тогда подушка сможет сработать максимально эффективно.
Системы «надувной» защиты уже давно не ограничиваются фронтальными подушками. Конструкторы разработали аналогичные системы для защиты человека при боковом ударе. В базовое оснащение многих современных авто уже входят боковые подушки, вмонтированные в спинки передних сидений, а также надувные «занавески», которые размещаются в рёбрах крыши. Первые защищают тело пассажира при боковом ударе, а вторые — голову. В отличие от фронтальных подушек, которые сдуваются практически сразу после срабатывания, занавески могут сохранять давление в течение нескольких секунд, то есть до тех пор, пока опасная ситуация не минует. А при опрокидывании автомобиля они не дадут непристёгнутым пассажирам вылететь из салона.
Часто предлагается оснащать машину дополнительными подушками для защиты коленей и ступней. Многие производители оснащают свои автомобили подушками и для задних пассажиров. Но какой бы суперсовременной и умной ни была бы электроника на вашем автомобиле, не забывайте пристегиваться во время поездки. Ведь разрабатывая все эти сверхсовременные средства защиты, инженеры компаний исходят из одного постулата — водитель и пассажиры пристёгнуты ремнём безопасности. А если это не так, то толку от всех эти штук будет немного.
Анализ систем послеаварийной безопасности
Рубрика: Технические науки
Дата публикации: 13.03.2020 2020-03-13
Статья просмотрена: 45 раз
Библиографическое описание:
Анализ систем послеаварийной безопасности / И. С. Андосов, Т. Ф. Багдасарян, А. А. Борзунов [и др.]. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 11 (301). — С. 32-35. — URL: https://moluch.ru/archive/301/68032/ (дата обращения: 15.12.2021).
Статья раскрывает сущность элементов послеаварийной безопасности, принципы их работы и выполняется сравнительный анализ приведенных систем.
Ключевые слова: системы послеаварийной безопасности, БДД.
В № 10 выпуске 300 журнала Молодой ученый мартовского выпуска 2020 года была выпущена статья «Анализ существующих безопасностей автотранспортных средств». Сущность статьи заключалась, в том, что автор дал понимание общей структуре конструктивной безопасности, которая включает в себя: активную; пассивную; послеаварийную и экологическую. В данном случае, статья раскроет сущность одного из особо важных направлений как послеаварийная безопасность [1].
Под послеаварийной безопасностью понимается совокупность конструктивных особенностей и дополнительных устройств, которые в свою очередь снижают тяжесть последствий ДТП. Наиболее частыми явлениями, которые возникают при ДТП являются: пожар; заклинивание дверей; заполнение водой салона, наиболее опасным явлением является возгорание автомобиля.
Основными системами послеаварийной безопасности являются: средства противопожарной безопасности; средства эвакуации людей из салона автомобиля; средства первой медицинской помощи.
Средства противопожарной безопасности обладают требованиями, соблюдение которых строго установлены заводом-изготовителем. К таким требованиям относят: установка в автомобиле перегородки (рис.1), которая располагается между топливным баком и пассажирским салоном; элементы систем питания, которые в свою очередь должны быть защищены от коррозии и исключать возможность соприкосновения с препятствием на грунте; заливную горловину (рис.2), расположение которой установлено исключительно в задней части автомобиля, размещать заливную горловину в салоне, багажнике или моторном отсеке запрещено. Наиболее современные автомобили оснащаются автоматическим включающимся огнетушителем, как правило, пенным (рис.3). Также, очень перспективным требованием является использование устройств, которые автоматически впрыскивают во время аварии в топливный бак вещества и превращают топливо в трудносгораемое вещество [2,3].
Рис. 1. Перегородка, установленная между топливным баком и пассажирским салоном
Рис. 2. Расположение заливной горловины
Рис. 3. Автоматический огнетушитель
Средства эвакуации людей из автомобиля обладают соответствующими мероприятиями, такие как: устройством запасных выходных люков в крыше автобуса (рис.4); устройством запасных выходных люков в боковых стенках автобуса (рис.5); снабжение дверей и люков дополнительными наружными замками и рукоятками; оборудованием автобуса, микроавтобуса молотками для разбивания стекол (рис.6).
Рис. 4. Запасной выход в крыше автобуса
Рис. 5. Боковые запасные выходе в автобусе
Рис. 6. Молоток для разбития окон
Согласно Приказу Министерства Здравоохранения № 325 от 20.08.1996 г., автомобиль должен оснащаться аптечкой, это единственное средство первой медицинской помощи. Включая самые последние изменения в данном приказе, в аптечку ни в коем случае не должны входить лекарственные препараты, так как по мнению Министерства Здравоохранения медикаментозное лечение назначают профессиональные медики, помимо этого предвидя условия в которых находятся препараты, а именно жара или холод, лечебные свойства препаратов могут и не подействовать на организм человека [4].
Рис. 7. Автомобильная аптечка
Подводя итоги, хотелось бы повторить, что послеаварийная безопасность, это такая безопасность, которая снижает тяжесть последствий ДТП после предварительной остановки. И исключительно человеческая сплоченность может предотвратить те последствия, которые могут возникнуть, а именно случись ДТП, участники должны оперативно, без паники, общими усилиями сделать все возможное по предотвращению тех последствий, которые могут возникнуть.
ЛЕКЦИЯ 13. Тема 7. Виды безопасности автомобиля и нормативные документы по конструктивной безопасности
Введение
Согласно статистике, в более 80% всех дорожно-транспортных происшествий участвуют автомобили. Более одного миллиона людей каждый год погибают и около 500 тысяч получают телесные повреждения. Стремясь обратить взор на эту проблему, каждое 3-е воскресенье ноября было объявлено ООН «Всемирным днём памяти жертв дорожных аварий». Современные системы безопасности автомобиля нацелены на уменьшение существующей печальной статистики по этому вопросу. Конструктора новых авто всегда пристально следуют нормам производства и безопасности авто. Для этого они моделируют всевозможные опасные ситуации на краш-тестах. Поэтому перед выпуском в свет авто проходит тщательную проверку и годность для безопасного использования на дороге.
Автомобильные аварии становятся причиной гибели многих людей
Но полностью устранить этот вид происшествий невозможно при таком уровне развития техники и общества. Поэтому основной упор делается на предупреждение аварийной ситуации и ликвидацию последствий после неё.
Тесты по безопасности авто
Главной организацией по оценке безопасности автомобилей является «Европейская ассоциация испытания новых автомобилей». Существует она с 1995 года. Каждой новой марке машины, прошедшей через ряд тестов, выставляется оценка по пятизвездной шкале – чем звезд больше, тем лучше.
Каждая новая марка автомобиля должна пройти ряд испытаний
Например, благодаря тестам они доказали, что использование высоких подушек безопасности уменьшают риск получения травмы головы в 5-6 раз.
Системы активной безопасности
Самыми популярными системами активной безопасности, значительно повышающими эффективность тормозной системы, являются:
1) Антиблокировочная система тормозов. Она устраняет блокировку колёс во время торможения. Задача системы: предотвратить скольжение авто в случае потери водителем управления во время аварийного торможения. АБС уменьшает тормозной путь, что позволит избежать наезда на пешехода или угодить в кювет. Плюсом антиблокировочной системы тормозов является антипробуксовочная система и электронный контроль устойчивости;
Антиблокировочная система тормозов (составляющие)
2) Антипробуксовочная система. Система предназначена для улучшения управления автомобилем в сложных погодных условиях и условиях плохого сцепления, используя механизм воздействия на ведущие колёса;
3) Система курсовой устойчивости. Предотвращает неприятные заносы автомобиля благодаря использованию электронного компьютера, который и управляет моментом силы колеса или колёс одновременно. Система под руководством компьютера берёт управление на себя, когда близка вероятность потери управления человеком – поэтому и является очень эффективной системой безопасности авто;
Система курсовой устойчивости
4) Система, распределяющая тормозные усилия. Дополняет антиблокировочную систему тормозов. Основное отличие состоит в том, что СРТ помогает управлять тормозной системой на протяжении всего движения автомобиля, а не только во время аварийной ситуации. Она отвечает за равномерность распределения тормозных усилий по всем колёсам, дабы сохранить установленную водителем траекторию движения;
5) Механизм электронной блокировки дифференциала. Суть работы её такова: во время заноса или скольжения, часто возникает ситуация, что одно из колёс зависает в воздухе, продолжая крутиться, а опорное колесо – перестаёт. Водитель теряет контроль над управлением автомобиля, что создаёт риск аварии на дороге. В свою очередь, блокировка дифференциала позволяет передать крутящийся момент полуосям или карданам, нормализуя движение авто.
6) Механизм автоматического экстренного торможения. Помогает в тех случаях, когда водитель не успевает полностью нажать на педаль тормоза, т. е. система сама автоматически оказывает тормозное давление.
7) Система предупреждения о приближении пешеходов. При опасном приближении пешехода к автомобилю система подаст звуковой сигнал, который позволит избежать происшествия на дороге и сохранить ему жизнь.
Также существуют системы безопасности (ассистенты), которые вступают в работу до наступления аварии, как только почувствуют потенциальную угрозу жизни водителя, при этом они перехватывают на себя ответственность за рулевое управление и тормозную систему. Рывок для развития этих механизмов дал прорыв в изучении электронных систем: выпускаются новые виды устройств, увеличивается полезность блоков управления.
К этим системам относят:
Система ночного виденья
Воспроизведение
Недостаточная надежность CAN шины в сочетании с высококлассными хакерскими атаками поставили автопроизводителей в положение, в котором они должны «догонять прогресс». С растущей базой кода растет и уязвимость подключенных автомобилей. Это создает больше возможностей для удачных программных атак. Проще говоря – взломать современный подключенный автомобиль теперь можно значительно большим количеством способов:
Индустрия должна быстро найти способ криптографической защиты существующих шин с низкой пропускной способностью, таких как CAN, через которые соединяются блоки управления. Шины с более высокой пропускной способностью, такие как Ethernet, поступают на автомобильные платформы, чтобы удовлетворить потребность в более быстром и большем объеме передачи информации. Эти системы имеют более высокий уровень надежности, но они не избавят производителей от необходимости модернизации существующей шины CAN. Данный процесс несет в себе существенные проблемы, связанные с ресурсами, стоимостью, реализацией и управлением (особенно ключами безопасности).
Элементы пассивной безопасности
Когда водитель уже не в силах самостоятельно предотвратить аварийную ситуацию, в работу вступают элементы системы пассивной безопасности автомобиля.
Система включают в себя следующие компоненты:
Идея создать механизм привязки водителя к сиденью проявилась в 1907 году, а уже в 1959 году были выпущены первые автомобильные ремни. По сей день они остаются самым дешёвым и эффективным элементом, обеспечивающим безопасность. С развитием технологии производства и техники в целом, стали появляться ремни с автоматической системой натяжения, которые отлично проявляют себя в паре с подушками безопасности в случае аварийной ситуации: они срабатывают сразу же и прижимают человека к креслу.
В зависимости от типа, модели и комплекции автомобиля ремни безопасности сохраняют жизнь в 50-55% случаев.
Подушка представляет собой ничем не примечательный мешок из синтетического материала, основной задачей которого является принятие нагрузки в результате столкновения о тело человека. Сейчас подушки практически не оставляют повреждений на теле человека, однако, раньше они приводили к гематомам на теле, а в крайнем случае могли вызвать глухоту. Очень часто это происходило с людьми невысокого роста и детьми.
При использовании подушки безопасности вы сохраните себе жизнь в трех случаях из десяти, а при комбинированном использовании подушки и ремня безопасности вероятность положительного исхода увеличивается до 80%.
Конструктора заявляют, что подголовники также защищают наше тело, в частности шею, от серьезных травм при контакте с корпусом автомобиля в случае аварийной ситуации. Однако, по словам основной массы людей, эффективность подголовников преувеличена, и защита достигается только при определённых условиях.
Также на пассивную безопасность оказывают влияние размеры кузова, чем больше – тем безопаснее, и окраска.
photo_popup
Ученые из Миссурийского университета науки и технологий (г. Ролл, штат Миссури) разработали высокопрочную сталь третьего поколения, обладающую одновременно пластичностью. Она легче традиционных сплавов, применяемых в автомобилестроении, что позволит снизить общий вес транспортных средств, а значит уменьшить расход топлива и в конечном итоге снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. При этом ударопрочностные характеристики инновационной стали, столь важные для автопроизводителей, соответствуют всем требованиям безопасности. В настоящее время большинство современных легковых и грузовых машин изготавливают из так называемой стали первого поколения. К сожалению, сталь второго поколения, несмотря на то, что она по всем статьям превосходит свою предшественницу, так и не получила широкого распространения. Ее производство оказалось очень сложным и дорогостоящим процессом. Новинка лишена всех этих недостатков. Сейчас ученые совместно со специалистами крупнейших металлургических предприятий США ведут отработку технологий изготовления инновационного сплава в промышленных масштабах.