Układy Bezpieczeństwa Biernego W Samochodach Osobowych, STUDIA - Kierunek Transport, STOPIEŃ I, MATERIAŁY DODATKOWE


Temat : Układy Bezpieczeństwa Biernego W Samochodach Osobowych

Na początku mojej pracy chciałbym rozróżnić dwa rodzaje systemów bezpieczeństwa w pojazdach samochodowych. Jest to bezpieczeństwo czynne - czyli wszystkie systemy które mają na celu pomóc kierowcy w uniknięciu kolizji lub wypadku, oraz to którym zajmuje się w mojej pracy czyli bezpieczeństwo bierne - takie, które ma na celu zminimalizowanie skutków kolizji lub wypadku jeśli już do niego dojdzie. Pomimo tego, że ruch drogowy ciągle się zwiększa, a samochodów wciąż przybywa to rozwój techniki samochodowej umożliwia zmniejszanie liczby osób zabitych i ciężko rannych w wypadkach samochodowych. Było to możliwe dzięki znacznej poprawie bezpieczeństwa biernego w ciągu kilku ostatnich lat. Konstrukcje nadwozia bada się w zakresie ich deformacji w wyniku wypadku podczas testów zderzeniowych (crash test). Główną organizacją która dokonuje tych testów w Europie jest Euro - NCAP.

Do układów bezpieczeństwa biernego zalicza się :

Poduszki gazowe opatentowano już w latach 50 XX wieku, lecz stosowanie tzw. Airbagów dla kierowcy i pasażera przyjęło się dopiero w końcu lat 80 ( najpierw w samochodach wyższych klasy). W połowie lat 90 pojawiły się boczne poduszki a później tzw. kurtyny powietrzne umieszczone głównie w słupkach oraz krawędzi dachu auta.

Przednie poduszki gazowe

Aby zmniejszyć skutki zderzeń czołowych np. przez uderzenie kierowcy, pasażera w kierownice lub deskę rozdzielczą stosuje się poduszki gazowe umieszczone w kolumnie kierownicy i w tablicy rozdzielczej naprzeciwko pasażera, które napełniają się gazem w ułamku sekundy.

Elementy zespołu poduszki gazowej dla kierowcy.

Warto podkreślić, że poduszka gazowa zostanie odpalona tylko wtedy jeśli kąt uderzenia jest mniejszy od 30 stopni nachylenia względem osi podłużnej pojazdu. System poduszek powietrznych ma swój własny system samo diagnozy, jego sprawność jest stale monitorowana i sygnalizowana lampką kontrolną na zestawie wskaźników

Działanie poduszki gazowej

Dochodzi do czołowego zderzenia - przekroczony ( zgóry określony) próg opóźnienia pojazdu - sygnał do odbiornika w urządzeniu sterującym - odbiornik uwalnia prąd zapłonu - prąd zapłonu płynie do wytwornicy gazu i detonatora - następuje detonacja i poduszka napełnia się gazem. Na wypadek przerwania zasilania z akumulatora pojazdu, napięcie zapalnika detonatora ma zagwarantować kondensator. Napięcie ok. 35 V

Poduszka napełnia się całkowicie w czasie ok. 30 ms. Mówimy tu o przedniej poduszczce dla kierowcy, poduszka dla pasażera napełnia się w innym czasie. Gaz ulatnia się z poduszki przez szczeliny na jej spodzie i po ok. 120 ms. jest już pusta. Poduszka czołowa dla kierowcy ma ok. 80 l pojemności natomiast airbag dla pasażera ma ok. 150 l pojemności. Wynika to z faktu, że często bywa tak, że pasażer siedzi w niewłaściwej pozycji lub zbyt daleko, dlatego jego poduszka musi być większa . Ze względu na swoje rozmiary poduszka dla pasażera jest napełniana przez dwie pierścieniowe wytwornice gazu ( u kierowcy jest jedna) lub przez rurową wytwornice gazu. W ostatnich latach stosowane są również dwustopniowe wytwornice gazu, które odpalane są w różnych odstępach czasu w zależności od siły zderzenia.

Boczne poduszki gazowe

Boczne poduszki gazowe umieszcza się zwykle w oparciach foteli lub w drzwiach (poduszka typu Thorax). Mają one pojemność od 10 do 20 litrów i w odróżnieniu od poduszek czołowych mają one znacznie krótsze czasy napełniania. Wynika to z tego, że pomiędzy fotelem gdzie siedzi pasażer a miejscem uderzenia istnieje bardzo mała strefa zgniotu ( jedynymi elementami, które pochłaniają energie to tak naprawdę słupek, próg oraz drzwi) Dlatego właśnie dzięki odpowiedniemu rozmieszczeniu czujników uderzeniowych ( czujniki uderzeń bocznych umieszczone są zazwyczaj w progu, słupku lub podstawie fotela), uderzenie boczne jest rozpoznawane w ciągu 6 ms, a po 20 ms poduszka jest już całkowicie rozwinięta i napełniona (odpalana jest zawsze poduszka po stronie uderzenia) Jej zadaniem jest złagodzenie skutków uderzenia w drzwi, szybę. Boczna poduszka zapewnia dobrą ochronę szczególnie dla klatki piersiowej oraz jamy brzusznej podczas kolizji. Stosowane są również boczne poduszki funkcją ochrony głowy i mają one większą pojemność.

Kurtyny gazowe

Uzupełnieniem bocznych poduszek są kurtyny gazowe, które podczas uderzenia w bok pojazdu lub jego dachowania chronią głowy i szyje podróżujących. Kurtyny uruchamiane są równocześnie z poduszkami bocznymi. Istnieją dwa rodzaje kurtyn gazowych.

Kurtyna nie opróżnia się od razu po napełnieniu, ale jeszcze przez jakiś czas pozostaje napełniona ( na wypadek dachowania auta)

Pirotechniczne napinacze pasów

Najlepszym rozwiązaniem aby utrzymać kierowcę oraz pasażerów na siedzeniach jest pas bezpieczeństwa. Oczywistym jest, że aby on zadziałał musi być zapięty, jednak musi też być zapięty prawidłowo. Pas powinien płasko przylegać do ciała, część biodrowa nie może przebiegać przez brzuch lecz przez górną część miednicy, natomiast część piersiowa powinna przebiegać przez środek barku. Pasy nie mogą być skręcone.

Pasy bezpieczeństwa i statystyki odnośnie nich ( dane na podstawie tygodnika „Motor”, luty 2009)

Redukcja ryzyka śmierci lub ciężkich obrażeń w wyniku wypadku.

Im wcześniej pasażer uczestniczy w zwalnianiu samochodu, tym mniejsze działają na niego przeciążenia. Aby tak się stało potrzebny jest mocno zaciśnięty pas bezpieczeństwa. Aby zlikwidować luzy pasa ( w normalnej eksploatacji pas jest stosunkowo luźno zapięty) opracowano różne sposoby napinania pasa podczas wypadku. Istnieją dwie różne możliwości. Jedno to wykorzystanie mechanizmu zwijania pasa do jego naprężenia ( góra ), a druga to naprężenie pasa poprzez odciągniecie zapięcia w dół. Napinanie pasa w zamku może być mechaniczne ale na ogół tego rozwiązania się już nie stosuje. Obecnie stosuje się układy pirotechniczne z wyzwalaniem mechanicznym lub elektronicznym z wykorzystaniem sterownika poduszek powietrznych. Wytwornicę gazu w napinaczach pirotechnicznych uruchamia sygnał ze sterownika poduszek powietrznych. Napinacze pasów ( podobnie jak poduszki powietrzne) są jednorazowego użytku, po zadziałaniu muszą być wymienione na nowe.

Trzy rodzaje napinacza pasa bezpieczeństwa

  1. Pirotechniczny, automatyczny napinacz pasa z blokadą. Na skutek eksplozji w cylindrze tłok przesuwa się i pociąga za sobą linkę, która uruchamia zwijacz pasa. Składa się on z : automatycznego zwijacza pasa bezpieczeństwa, stalowej linki, cylindra z tłokiem, generatora gazu.

  2. Pirotechniczny napinacz pasa - składa się z: obudowy z kapsułkami gazo twórczymi, komorą spalania i tłokiem, rury, zwijacza, wirnika turbinki. Pod wpływem impulsu elektrycznego zapalają się kapsułki gazo twórcze. Powstałe przy tym wysokie ciśnienie przepycha tłok przez rurę wypełnioną cieczą. Wtedy rozrywa się umieszczona na drugim końcu przepona uszczelniająca. Mieszanina wody z gliceryną wydobywa się z wielką prędkością z dyszy na końcu rury, skierowanej na wirnik turbinki. Połączony z wirnikiem wałek zwijacza pasa się obraca napinając przy tym pas.

  3. Kulkowy napinacz pasa - wybuch ładunku wprawia w ruch kulki, które przemieszczając się napędzają koło zębate . Koło to jest połączone ze zwijaczem pasa, który obracając się naciąga pas bezpieczeństwa .

Poduszka gazowa kompaktowa (eurobag)

Na początku lat 90 przez krótki okres czasu opracowywana była tzw. poduszka kompaktowa. Miała ona znacznie mniejsze rozmiary niż normalna poduszka gazowa. Przy konstruowaniu tego rodzaju poduszki przyjęto, że kierowca zawsze zapina pasy a więc dzięki temu aby chronić klatkę piersiową oraz głowę kierowcy potrzeba poduszki o mniejszych rozmiarach. Główną zaleta kompaktowej poduszki gazowej jest jej mniejszy rozmiar. Ma ona pojemność zaledwie 30 litrów a dzięki temu potrzeba mniej gazu do jej napełnienia, co zmniejsza hałas podczas napełniania oraz zadymienie. Zmniejszyła się również masa układu poduszki gazowej a przez co też masa całej kolumny kierowniczej. Zasilanie elektryczne doprowadzone dwoma stykami ślizgowymi w kole kierownicy. Jeden pierścień ślizgowy ma stałe połączenie z masą, drugi jest połączony z plusem akumulatora od chwili ustawienia włącznika zapłonu w położeniu R lub 1

Przykład kompletnego układu bezpieczeństwa biernego, układ ten składa się :

  1. Przednich poduszek gazowych dla kierowcy i pasażera

  2. Bocznych poduszek gazowych dla kierowcy, pasażera i osób siedzących z tyłu

  3. Kurtyn z obu stron pojazdu

  4. Pasów bezpieczeństwa z napinaczami ( na wszystkich miejscach), dodatkowo zestyki zwierne w zamkach pasów sygnalizujące zapięcie pasów.

Podczas wypadku najpierw uruchamiane są napinacze pasów ( jeżeli czujniki w fotelach sygnalizują, że nie są one zajęte, napinacze i poduszki nie są uruchamiane na tych miejscach). Przednia poduszka pasażera powinna mieć możliwość odłączania aby np. było można umieścić tam fotelik dla dziecka . Podczas wypadku sterownik poduszek powietrznych wysyła sygnał do urządzenia sterującego Motronic, które odłącza pompę paliwa, włącza oświetlenie wewnętrzne, światła awaryjne i odblokowuje wszystkie drzwi.

Mając system bezpieczeństwa składający się z poduszek gazowych i napinaczy pasów należy pamiętać o kilku ważnych aspektach.

Należy również pamiętać o tym, że nawet samochód wyposażony w kompletny układ bezpieczeństwa biernego nie zagwarantuje 100% bezpieczeństwa podczas wypadku.

Przepisy bezpieczeństwa dotyczące układu poduszek gazowych


Wyszukiwarka