被动安全系统SRS的结构和工作原理
安全系统,  汽车装置

被动安全系统SRS的结构和工作原理

汽车不仅是一种常见的交通工具,而且是危险的来源。 俄罗斯乃至世界道路上的车辆数量不断增加,行进速度的加快不可避免地导致事故数量的增加。 因此,设计者的任务不仅是开发舒适的而且是安全的汽车。 被动安全系统有助于解决此问题。

被动安全系统包括什么?

车辆被动安全系统包括旨在在事故发生时保护驾驶员和乘客免​​受严重伤害的所有设备和机构。

该系统的主要组件是:

  • 带张紧器和限位器的安全带;
  • 安全气囊;
  • 安全的身体结构;
  • 儿童约束;
  • 紧急电池断开开关;
  • 主动的头枕;
  • 紧急呼叫系统;
  • 其他较不常见的设备(例如敞篷车上的ROPS)。

在现代汽车中,所有SRS元素都是相互连接的,并具有通用的电子控件,以确保大多数组件的效率。

但是,汽车发生事故时的主要保护元素仍然是安全带和安全气囊。 它们是SRS(补充约束系统)的一部分,SRS还包括许多其他机制和设备。

被动安全装置的发展

安全带是第一个用于确保人的被动安全的设备,该安全带于1903年首次获得专利。 但是,汽车皮带的大规模安装仅在1957世纪下半叶-XNUMX年才开始。 当时,这些装置安装在前排座椅上,并将驾驶员和乘客固定在骨盆区域(两点)。

三点式安全带于1958年获得专利。 一年后,该设备开始安装在量产车上。

1980年,安全带的设计得到明显改善,安装了张紧器,该张紧器在发生碰撞时提供最紧的安全带贴合性。

安全气囊在汽车中出现的时间要晚得多。 尽管事实上这种装置的第一项专利是在1953年颁发的,但直到1980年,美国的量产车才开始配备枕头。 最初,仅为驾驶员安装了安全气囊,后来为前排乘客安装了安全气囊。 1994年,侧面碰撞安全气囊首次引入车辆。

如今,安全带和安全气囊为车内人员提供了主要保护。 但是,应记住,它们仅在系好安全带时才有效。 否则,展开的安全气囊可能会造成其他伤害。

打击类型

据统计,超过一半(51,1%)的受害人严重事故伴随着正面碰撞到车辆前部。 在频率方面排在第二位的是副作用(32%)。 最后,由于碰撞到车辆后部(14,1%)或侧翻(2,8%)而发生少量事故。

根据撞击的方向,SRS系统确定应激活哪些设备。

  • 在正面碰撞中,安全带预紧器以及驾驶员和乘客前部安全气囊会展开(如果撞击不严重,SRS系统可能不会激活安全气囊)。
  • 在正面对角线碰撞中,只能接合皮带张紧器。 如果撞击更严重,则需要展开前部和/或头部和侧面安全气囊。
  • 在侧面碰撞时,可以展开侧面的头部安全气囊,侧面安全气囊和安全带张紧器。
  • 如果撞击在车辆后部,则可能会触发安全带预紧器和电池断路器。

触发汽车的被动安全元件的逻辑取决于事故的具体情况(碰撞的力和方向,碰撞时的速度等),以及汽车的型号和型号。

碰撞时序图

汽车的碰撞瞬间发生。 例如,以56 km / h的速度行驶并与固定障碍物碰撞的汽车在150毫秒内完全停止。 为了进行比较,在同一时间,一个人可以有时间眨眼。 撞击时驾驶员和乘客都没有时间采取任何行动以确保自己的安全就不足为奇了。 SRS必须为他们执行此操作。 它会激活安全带张紧器和安全气囊系统。

在侧面碰撞中,侧面安全气囊的打开速度甚至更快-不超过15毫秒。 变形的表面与人体之间的区域很小,因此驾驶员或乘客对车身的冲击将在较短的时间内发生。

为了保护人员免受反复冲击(例如,汽车翻滚或驶入沟渠时),侧面安全气囊会长时间保持充气状态。

震动感应器

震动传感器确保了整个系统的性能。 这些设备检测到发生了碰撞,并向控制单元发送信号,控制单元又激活了安全气囊。

最初,仅正面碰撞传感器安装在汽车中。 但是,随着车辆开始配备更多的枕头,传感器的数量也增加了。

传感器的主要任务是确定冲击的方向和作用力。 借助这些设备,在发生事故时,仅会激活必要的安全气囊,而不会激活汽车中的所有部件。

机电式传感器是传统的。 他们的设计简单但可靠。 主要元素是球和金属弹簧。 由于冲击产生的惯性,滚珠使弹簧伸直,闭合触点,然后,震动传感器将脉冲发送到控制单元。

弹簧刚度的提高不允许在突然制动或对障碍物轻微撞击时触发机械装置。 如果汽车低速行驶(最高20 km / h),那么惯性力也不足以作用在弹簧上。

许多现代汽车代替了机电式传感器,而是配备了电子设备-加速度传感器。

在简化表示中,加速度传感器像电容器一样布置。 它的某些板块是刚性固定的,而其他板块则是可移动的,就像地震块一样。 发生碰撞时,此质量块移动,从而改变了电容器的电容。 该信息由数据处理系统解码,并将接收到的数据发送到安全气囊控制单元。

加速度传感器可分为两种主要类型:电容式和压电式。 它们每个都由位于一个外壳中的传感元件和电子数据处理系统组成。

车辆被动安全系统的基础是多年来已成功证明其有效性的设备。 由于工程师和设计师的不懈努力,不断完善的安全系统,驾车者和乘客在发生事故时能够避免严重的人身伤害。

添加评论