Безопасность автомобиля

          3.3 Подушки безопасности

Одной из распространённых и действенных систем безопасности в современных автомобилях (после ремней безопасности) являются воздушные подушки. Они начали широко использоваться уже в конце 70-х годов, но лишь десятилетие спустя они действительно заняли достойное место в системах безопасности автомобилей большинства изготовителей. Они размещаются не только перед водителем, но и перед передним пассажиром, а также с боков (в дверях, стойках кузова и т.д.). Некоторые модели автомобилей имеют их принудительное отключение из-за того, что люди с больным сердцем и дети могут не выдержать их ложного срабатывания. Сегодня надувные подушки безопасности - обычное дело не только на дорогих машинах, но и на маленьких (и относительно недорогих) автомобильчиках. Зачем же нужны подушки безопасности? И что они из себя представляют?

Разработаны подушки безопасности, как для водителей, так и для  пассажиров на переднем сиденье. Для  водителя подушка устанавливается  обычно на рулевом управлении, для  пассажира - на приборной панели (в  зависимости от конструкции).

Передние подушки безопасности срабатывают при получении аварийного сигнала от блока управления. В  зависимости от конструкции, степень  наполнения подушки газом может  варьироваться. Предназначение передних подушек - защита водителя и пассажира  от травмирования твёрдыми предметами (кузов двигателя и др.) и осколками  стёкол при фронтальных столкновениях.

Боковые подушки предназначены  для уменьшения повреждения людей, находящихся в автомобиле при  боковом ударе. Они устанавливаются  на дверях, либо в спинках сидений. При боковом столкновении внешние  датчики посылают сигналы в центральный  блок управления подушками безопасности. Это делает возможным срабатывание как некоторых, так и всех боковых  подушек.

Вот схема работы системы  подушек безопасности:

Исследования влияния  надувных подушек безопасности на вероятность  гибели водителя при лобовых столкновениях  показали, что таковая уменьшается  на 20-25%.

В случае, если подушки безопасности сработали, или были каким-либо образом  повреждены, они не могут быть отремонтированы. Вся система подушек безопасности подлежит замене.

Воздушная подушка водителя имеет объём от 60 до 80 литров, а  переднего пассажира - до 130 литров. Нетрудно представить, что при срабатывании системы, объём салона уменьшается  на 200-250 литров в течение 0,04 сек(см. рисунок), что даёт немалую нагрузку на барабанные перепонки. Кроме того, вылетающая со скоростью более 300 км/ч подушка, таит в себе немалую опасность для людей, если они не пристёгнуты ремнём безопасности и ничто не задерживает инерционное движение тела навстречу подушке.

Существует статистика, говорящая  о влиянии надувных подушек безопасности на травматизм при аварии. Что же нужно делать, чтобы уменьшить  вероятность травмы?

Если в машине имеется  подушка безопасности, не стоит размещать  повернутые назад детские сиденья  на сиденье автомобиля, где эта  подушка безопасности находится. При  надувании подушка безопасности может сдвинуть сиденье и нанести  травму ребенку.

Подушки безопасности на пассажирском месте повышают вероятность гибели детей до 13 лет, сидящих на этом месте. Ребёнок ниже 150 см роста может  получить удар в голову воздушной  подушкой, открывающейся со скоростью 322 км/ч.

          3.4 Подголовники

Роль подголовника - предотвратить  резкое движение головы во время аварии. Поэтому следует отрегулировать высоту подголовника и его позицию  в правильное положение. Современные  подголовники имеют две степени  регулировки, позволяющие предотвратить  травмы шейных позвонков при движении «взахлест», столь характерных при  наездах сзади.

Эффективная защита при использовании  подголовника может быть достигнута, если он находится точно на линии  центра головы на уровне ее центра тяжести  и не далее 7 см от задней ее части. Помните, что некоторые опции сидений  изменяют размер и положение подголовника.

          3.5 Травмобезопасное рулевое управление

Оно является одним из конструктивных мероприятий, обеспечивающих пассивную безопасность автомобиля - свойство уменьшать тяжесть последствий дорожно-транспортных происшествий. Рулевой механизм рулевого управления может нанести серьёзную травму водителю при лобовом столкновении с препятствием при смятии передней части автомобиля, когда весь рулевой механизм перемещается в сторону водителя.

Водитель также может  получить травму от рулевого колеса или  рулевого вала при резком перемещении  вперёд вследствие лобового столкновения, когда при слабом натяжении ремней безопасности перемещение составляет 300…400 мм. Для уменьшения тяжести  травм, получаемых водителем при  лобовых столкновениях, которые  составляют около 50% всех дорожно-транспортных происшествий, применяют различные  конструкции травмобезопасных рулевых  механизмов. С этой целью кроме  рулевого колеса с утопленной ступицей и двумя спицами, позволяющих  значительно снизить тяжесть  наносимых травм при ударе, в  рулевом механизме устанавливают  специальное энергопоглащающее  устройство, а рулевой вал часто  выполняют составным. Все это  обеспечивает незначительное перемещение  рулевого вала внутрь кузова автомобиля при лобовых столкновениях с  препятствиями, автомобилями и другими  транспортными средствами.

В травмобезопасных рулевых  управлениях легковых автомобилей  применяются и другие энергопоглащающие  устройства, которые соединяют составные  рулевые валы. К ним относятся  резиновые муфты специальной  конструкции, а также устройства типа «японский фонарик», который  выполнен в виде нескольких продольных пластин, приваренных к концам соединяемых  частей рулевого вала. При столкновениях  резиновая муфта разрушается, а  соединительные пластины деформируются  и уменьшают перемещение рулевого вала внутри салона кузова.

Основными элементами колеса в сборе являются обод с диском и пневматическая шина, которая может  быть бескамерной или состоять из покрышки, камеры и ободной ленты.

          3.6 Кузов

Он обеспечивает приемлемые нагрузки на тело человека от резкого замедления при ДТП и сохраняет пространство пассажирского салона после деформации кузова.

При тяжёлой аварии есть опасность, что двигатель и другие агрегаты могут проникнуть в кабину водителя. Поэтому, кабина окружена особой «решёткой безопасности», представляющей собой абсолютную защиту в подобных случаях. Такие же рёбра и брусья жесткости можно найти и в  дверях автомобиля (на случай боковых  столкновений). Сюда же относятся и  области погашения энергии.

При тяжёлой аварии происходит резкое и неожиданное замедление до полной остановки автомобиля. Этот процесс вызывает огромные перегрузки на тела пассажиров, могущие оказаться  фатальными. Из этого следует, что  необходимо найти способ «замедлить»  замедление для того, чтобы уменьшить  нагрузки на тело человека. Одним из способов решения данной задачи является проектирование областей разрушения, гасящих энергию столкновения, в  передней и задней части кузова. Разрушения автомобиля будут более  тяжёлыми, зато пассажиры останутся  целыми (и это по сравнению со старыми «толстокожими» машинами, когда  машина отделывалась «лёгким испугом», зато пассажиры получали тяжёлые  травмы).

Конструкция кузова предусматривает, что при столкновении части кузова деформируются как бы по отдельности. Плюс к этому в конструкции  использованы высоконапряженные металлические  листы. Это делает машину более жесткой, а с другой стороны позволяет  ей быть не такой тяжелой

          3.7 Запасные выходы

Люки крыши и окна автобусов  могут быть использованы в качестве запасных выходов для быстрой  эвакуации пассажиров из салона при  ДТП или пожаре. С этой целью  внутри и снаружи пассажирского  помещения автобусов предусмотрены  специальные средства для открытия аварийных окон и люков. Так, стекла могут устанавливаться в оконные  проёмы кузова на двух замковом резиновом  профиле, имеющем замковый шнур. При  возникновении опасности необходимо выдернуть замковый шнур с помощью  скобы, прикреплённой к нему, и  выдавить стекло. Некоторые окна подвешиваются  в проеме на петлях и снабжаются ручками для их открывания наружу.

Устройства для приведения в действие аварийных выходов  автобусов, находящихся в эксплуатации, должны быть в работоспособном состоянии. Однако в процессе эксплуатации автобусов  работники АТП нередко снимают  скобу на аварийных окнах, опасаясь умышленной порчи уплотнения окон пассажирами  или пешеходами в случаях, когда  это не диктуется необходимостью. Подобная «предусмотрительность» делает невозможным экстренную эвакуацию  людей из автобусов.

Вывод: Обеспечение исправного состояния элементов конструкции автомобиля позволяет снизить вероятность ДТП. Однако создать абсолютную безопасность на автодорогах пока не удаётся. Вот почему специалисты многих стран уделяют большое внимание так называемой пассивной безопасности автомобиля, позволяющим уменьшить тяжесть последствий ДТП.

4. Экологическая безопасность автомобиля

Экологическая безопасность - это свойство автомобиля, позволяющее уменьшать вред, наносимый участникам движения и окружающей среде в процессе его нормальной эксплуатации. Мероприятиями по уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать снижение токсичности отработавших газов и уровня шума.

Основными загрязняющими  веществами при эксплуатации автотранспорта являются:

1. Выхлопные газы;
2. Нефтепродукты при их испарении;
3. Пыль;
4. Продукты истирания шин, тормозных колодок и дисков сцепления, асфальтовых и бетонных покрытий.

Основными мероприятиями  по предотвращению и уменьшению вредного воздействия автомобилей на окружающую среду следует считать:

1. Разработку таких конструкций автомобилей, которые меньше загрязняли бы атмосферный воздух токсичными компонентами отработавших газов и создавали бы шум более низкого уровня;
2. Совершенствование методов ремонта, обслуживания и эксплуатации автомобилей с целью снижения концентрации токсичных компонентов в отработавших газах, уровня шума, производимого автомобилями, и загрязнения окружающей среды эксплуатационными материалами;
3. Соблюдение при проектировании и строительстве автомобильных дорог, инженерных сооружений, объектов обслуживания таких требований, как вписывание объекта в ландшафт; рациональное сочетание элементов плана и продольного профиля, обеспечивающее постоянство скорости движения автомобиля; защита поверхностных и грунтовых вод от загрязнения; борьба с водной и ветровой эрозией; предотвращение оползней и обвалов; сохранение животного и растительного мира; сокращение площадей, отводимых под строительство; защита зданий и сооружений вблизи дороги от вибраций; борьба с транспортным шумом и загрязнением воздуха; применение методов и технологии строительства, приносящих наименьший ущерб окружающей среде;
4. Использование средств и методов организации, и регулирования движения, обеспечивающих оптимальные режимы движения и характеристики транспортных потоков, сокращение остановок у светофоров, числа переключения передач и времени работы двигателей на неустановившихся режимах.

Методы снижения уровня шума автомобилей

Для снижения шума автомобиля, прежде всего, стремятся конструировать менее шумные механические узлы; уменьшать  число процессов, сопровождающихся ударами; снижать величину неуравновешенных сил, скорости обтекания деталей  газовыми струями, допуски сопрягаемых  деталей; улучшать смазку; применять  подшипники скольжения и бесшумные  материалы. Кроме того, уменьшение шума автомобиля достигается применением шумопоглощающих и шумоизолирующих устройств.

Шум во впускном тракте двигателя может быть уменьшен с помощью воздухоочистителя специальной конструкции, имеющего резонансную и расширительную камеры, и конструкций впускных труб, уменьшающих скорости обтекания внутренних поверхностей потоком топливовоздушной смеси. Эти устройства позволяют снижать уровень шума впуска на 10-15 дБ по шкале А.

Уровень шума, при выпуске  отработавших газов (при их истечении через выпускные клапаны), может достигать 120-130 дБ по шкале А. Чтобы уменьшить шум при выпуске, устанавливают активные или реактивные глушители. Наиболее распространенные простые и дешевые активные глушители представляют собой многокамерные каналы, внутренние стенки которых изготовлены из звукопоглощающих материалов. Звук гасится в результате трения отработавших газов о внутренние стенки. Чем больше длина глушителя и меньше сечение каналов, тем интенсивнее гасится звук.

Реактивные глушители представляют собой сочетание элементов различной акустической упругости; снижение шума в них происходит вследствие многократного отражения звука и возвращения его к источнику. Следует помнить, что чем эффективнее работает глушитель, тем больше уменьшается эффективная мощность двигателя. Эти потери могут достигать 15% и более. В процессе эксплуатации автомобилей необходимо тщательно следить за исправностью (прежде всего - герметичностью) впускного и выпускного трактов. Даже небольшая разгерметизация глушителя резко усиливает шум выпуска. Шум в трансмиссии, ходовой части и кузове нового исправного автомобиля может быть уменьшен путем конструктивных усовершенствований. В коробке передач применяются синхронизаторы, косозубые шестерни постоянного зацепления, блокирующие конусные кольца и ряд других конструктивных решений. Получают распространение промежуточные опоры карданного вала, гипоидные главные передачи, менее шумные подшипники. Совершенствуются элементы подвески. В конструкциях кузовов и кабин широко используются сварка, шумоизолирующие прокладки и покрытия. Шум в перечисленных выше частях и механизмах автомобилей может возникать и достигать значительных величин только при неисправностях отдельных узлов и деталей: поломке зубьев шестерни, коробления дисков сцепления, дисбалансе карданного вала, нарушении зазоров между зубчатыми колесами в главной передаче и т.д. Особенно резко возрастает шум автомобиля при неисправности различных элементов кузова. Основной путь устранения шума - правильная техническая эксплуатация автомобиля.