被動安全系統SRS的結構和工作原理
安全系統,  車輛裝置

被動安全系統SRS的結構和工作原理

汽車不僅是一種常見的交通工具,而且是危險的來源。 俄羅斯乃至世界道路上的車輛數量不斷增加,行進速度的加快不可避免地導致事故數量的增加。 因此,設計者的任務不僅是開發舒適的而且是安全的汽車。 被動安全系統有助於解決此問題。

被動安全系統包括什麼?

車輛被動安全系統包括旨在在事故發生時保護駕駛員和乘客免受嚴重傷害的所有設備和機構。

該系統的主要組件是:

  • 帶張緊器和限位器的安全帶;
  • 安全氣囊;
  • 安全的身體結構;
  • 兒童約束;
  • 緊急電池斷開開關;
  • 主動的頭枕;
  • 緊急呼叫系統;
  • 其他較不常見的設備(例如敞篷車上的ROPS)。

在現代車輛中,所有SRS元件都是相互連接的,並具有通用的電子控件,以確保大多數組件的效率。

但是,汽車發生事故時的主要保護元素仍然是安全帶和安全氣囊。 它們是SRS(補充約束系統)的一部分,SRS還包括許多其他機制和設備。

被動安全裝置的發展

安全帶是第一個用於確保人的被動安全的設備,該安全帶於1903年首次獲得專利。 但是,汽車皮帶的大規模安裝僅在1957世紀下半葉-XNUMX年才開始。 當時,這些裝置安裝在前排座椅上,並將駕駛員和乘客固定在骨盆區域(兩點)。

三點式安全帶於1958年獲得專利。 一年後,該設備開始安裝在量產車上。

1980年,安全帶的設計得到明顯改善,安裝了張緊器,該張緊器在發生碰撞時提供最緊的安全帶貼合性。

安全氣囊在汽車中出現的時間要晚得多。 儘管事實上這種裝置的第一項專利是在1953年頒發的,但直到1980年,美國的量產車才開始配備枕頭。 最初,僅為駕駛員安裝了安全氣囊,後來為前排乘客安裝了安全氣囊。 1994年,側面碰撞安全氣囊首次引入車輛。

如今,安全帶和安全氣囊為車內人員提供了主要保護。 但是,應記住,它們僅在係好安全帶時才有效。 否則,展開的安全氣囊可能會造成其他傷害。

打擊類型

據統計,超過一半(51,1%)的受害人嚴重事故伴隨著正面碰撞到車輛前部。 在頻率方面排在第二位的是副作用(32%)。 最後,由於碰撞到車輛後部(14,1%)或側翻(2,8%)而發生少量事故。

根據撞擊的方向,SRS系統確定應激活哪些設備。

  • 在正面碰撞中,安全帶預緊器以及駕駛員和乘客前部安全氣囊會展開(如果撞擊不嚴重,SRS系統可能不會激活安全氣囊)。
  • 在正面對角線碰撞中,只能接合皮帶張緊器。 如果撞擊更嚴重,則需要展開前部和/或頭部和側面安全氣囊。
  • 在側面碰撞時,可以展開側面的頭部安全氣囊,側面安全氣囊和安全帶張緊器。
  • 如果撞擊在車輛後部,則可能會觸發安全帶預緊器和電池斷路器。

觸發汽車的被動安全元件的邏輯取決於事故的具體情況(碰撞的力和方向,碰撞時的速度等),以及汽車的型號和型號。

碰撞時序圖

汽車的碰撞瞬間發生。 例如,以56 km / h的速度行駛並與固定障礙物碰撞的汽車在150毫秒內完全停止。 為了進行比較,在同一時間,一個人可以有時間眨眼。 撞擊時駕駛員和乘客都沒有時間採取任何行動以確保自己的安全就不足為奇了。 SRS必須為他們執行此操作。 它會激活安全帶張緊器和安全氣囊系統。

在側面碰撞中,側面安全氣囊的打開速度甚至更快-不超過15毫秒。 變形的表面與人體之間的區域很小,因此駕駛員或乘客對車身的衝擊將在較短的時間內發生。

為了保護人員免受反复衝擊(例如,汽車翻滾或駛入溝渠時),側面安全氣囊會在較長時間內保持充氣狀態。

衝擊傳感器

震動傳感器確保了整個系統的性能。 這些設備檢測到發生了碰撞,並向控制單元發送信號,控制單元又激活了安全氣囊。

最初,僅正面碰撞傳感器安裝在汽車中。 但是,隨著車輛開始配備更多的枕頭,傳感器的數量也增加了。

傳感器的主要任務是確定衝擊的方向和作用力。 借助這些設備,在發生事故時,僅會激活必要的安全氣囊,而不會激活汽車中的所有部件。

機電式傳感器是傳統的。 他們的設計簡單但可靠。 主要元素是球和金屬彈簧。 由於在撞擊過程中發生慣性,滾珠使彈簧伸直,閉合觸點,然後,震動傳感器將脈衝發送到控制單元。

彈簧剛度的提高不允許在突然制動或對障礙物輕微撞擊時觸發機械裝置。 如果汽車低速行駛(最高20 km / h),那麼慣性力也不足以作用在彈簧上。

代替機電傳感器,許多現代汽車都配備了電子設備-加速度傳感器。

簡而言之,加速度傳感器像電容器一樣佈置。 它的某些板塊是剛性固定的,而其他板塊是可移動的,就像地震塊一樣。 發生碰撞時,此質量塊移動,從而改變了電容器的電容。 該信息由數據處理系統解碼,並將接收到的數據發送到安全氣囊控制單元。

加速度傳感器可分為兩種主要類型:電容式和壓電式。 它們每個都由位於一個外殼中的傳感元件和電子數據處理系統組成。

車輛被動安全系統的基礎是多年來已成功證明其有效性的設備。 由於工程師和設計師的不懈努力,不斷完善的安全系統,駕車者和乘客在發生事故時能夠避免嚴重的人身傷害。

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