Активный капот с системой защиты пешеходов – Активный капот для защиты пешеходов | Глоссарий

Активный капот с системой защиты пешеходов: прицип работы

Ежегодно на российских дорогах происходят десятки тысяч ДТП с участием пешеходов. Подобные аварии случаются как по вине водителей, так и в результате неосторожности людей, выходящих на проезжую часть. Для того чтобы сократить число серьезных травм при столкновении автомобиля и человека, автопроизводители создали особый механизм — активный капот с системой защиты пешеходов. Что это такое, расскажем в нашем материале.

Что представляет собой система

При ударе пешехода активный капот открывается примерно на 15 сантиметров

Систему безопасности пешеходов впервые стали устанавливать на серийные автомобили в Европе в 2011 году. Сегодня устройство используется на многих европейских и американских автомобилях. Производством оборудования занимаются три крупных компании:

  • TRW Holdings Automotive (выпускает продукт под названием Pedestrian Protection System, PPS).
  • Bosch (производит систему Electronic Pedestrian Protection, или EPP).
  • Siemens.

Несмотря на различия в названиях, все производители выпускают системы, работающие по одному и тому же принципу: если столкновения с пешеходом избежать не получается, механизм защиты срабатывает так, чтобы уменьшить последствия ДТП для человека.

Назначение системы

Основой устройства является активный капот с системой защиты пешеходов. При попадании человека на автомобиль, капот приоткрывается примерно на 15 сантиметров, принимая на себя основной вес тела. В некоторых случаях система может дополняться подушками безопасности для пешехода, которые выстреливают во время открытия капота и смягчают удар.

Открывающийся капот увеличивает расстояние между человеком и автомобилем. Благодаря этому пешеход получает гораздо менее серьезные травмы, а в некоторых случаях может отделаться лишь незначительными ушибами.

Открывающийся капот позволяет избежать серьезных травм

Элементы и принцип работы

Система защиты пешеходов состоит из трех основных элементов:

  • входных датчиков;
  • блока управления;
  • исполнительных устройств (подъемников капота).

Спереди на бампере автомобиля производители устанавливают несколько датчиков ускорения. В дополнение к ним также может быть установлен контактный датчик. Основная задача устройств – контролировать возможные изменения при движении. Далее, схема работы происходит следующим образом:

  • Как только датчики фиксируют человека на минимальном расстоянии от транспортного средства, они мгновенно посылают сигнал в блок управления.
  • Блок управления, в свою очередь, определяет, произошло ли реальное столкновение с пешеходом и нужно ли открывать капот.
  • Если аварийная ситуация действительно произошла, в работу тут же вступают исполнительные устройства – мощные пружины или выстреливающие пиропатроны.

Система безопасности пешеходов может оснащаться собственным электронным блоком управления или при помощи программного обеспечения интегрироваться в систему пассивной безопасности автомобиля. Второй вариант считается наиболее эффективным.

Подушка безопасности для пешеходов

Для того чтобы обеспечить еще более эффективную защиту пешеходов во время столкновения, под капот автомобиля могут дополнительно устанавливаться подушки безопасности. Они включаются в работу в момент открытия капота.

Впервые подобные устройства на своих легковых автомобилях применила компания Volvo.

В отличие от привычных подушек безопасности водителя, подушки для пешеходов срабатывают снаружи. Механизм устанавливается в стойках лобового стекла, а также непосредственно под ним.

При ударе пешехода об автомобиль, система сработает одновременно с открытием капота. Подушки защитят человека от удара и сохранят в целости лобовое стекло.

Подушки безопасности для пешеходов срабатывают, если скорость автомобиля составляет от 20 до 50 км/час. Устанавливая указанные ограничения, производители основывались на данных статистики, согласно которой большинство аварий (а именно 75%) с участием пешеходов происходит в городе на скорости не более 40 км/ч.

Дополнительные устройства

Для обеспечения безопасности людей, внезапно вышедших на дорогу перед автомобилем, могут применяться дополнительные устройства, системы и конструктивные особенности, в число которых входят:

  • мягкий капот;
  • мягкий бампер;
  • увеличенное расстояние от двигателя до капота;
  • бескаркасные щетки;
  • более покатый капот и лобовое стекло.

Все перечисленные решения позволят пешеходу избежать переломов, черепно-мозговых травм и других тяжких последствий для здоровья. Отсутствие непосредственного контакта с двигателем и лобовым стеклом, позволяют отделаться испугом и легкими ушибами.

techautoport.ru

Капот машины — что это такое, для чего нужен активный капот с защитой для пешеходов

Капот машины – кузовной элемент, который защищает моторный отсек от попадания пыли, грязи, и негативного воздействия окружающей среды. От состояния этой детали, зависит и внешность автомобиля.

Назначение капота

Капот  автомобиля (в переводе на английский the hood of the car) – крышка, защищающая двигатель, и прочие детали, находящиеся в моторном отсеке от повреждений, пыли, грязи, влаги и попадания посторонних предметов.

Помимо защиты деталей, расположенных под капотом, кузовной элемент выполняет следующие функции:

  1. Эстетическая. На кузовной элемент наносят аэрографические рисунки, покрывают деталь специальной пленкой или изготавливают капот из внешне привлекательных материалов. Это благоприятно сказывается на внешнем виде автомобиля.
  2. Шумоподавляющая. Во время работы, автомобильный двигатель издает громкий звук. С внутренней стороны кузовной крышки, устанавливают шумоизоляционный слой, что позволяет снизить громкость звука работающего силового агрегата в салоне автомобиля.
  3. Аэродинамическая. Монтаж дополнительных воздухосборников, изменение формы кузовного элемента, уменьшают аэродинамическое сопротивление. Благодаря этому, при прежнем расходе топлива, увеличиваются скоростные характеристики транспортного средства.

При тюнинге машины, для увеличения аэродинамических свойств авто, устанавливают обвесы, спойлер и дополнительные воздухосборники на капот. Только комплексное изменение конструкции кузова машины, позволит достичь желаемого результата.

Виды

Капотная крышка изготавливается из:

Пластиковый капот популярен среди автолюбителей, благодаря небольшому весу, невосприимчивости к воздействию коррозии, привлекательному внешнему виду. В тоже время, он имеет и ряд недостатков, таких как слабая ремонтопригодность, восприимчивость к воздействию больших температур, и невысокую прочность.

Материал делится на сухой и мокрый карбон. Капот из углеродистого волокна обладает такими преимуществами как привлекательный дизайн, небольшой вес и высокая прочность. Благодаря этому, он является незаменимым элементом тюнинга автомобиля. Ключевым недостаткам карбонового кузовного элемента, является его стоимость.

Материал отличается прочностью и надежностью. Однако он подвержен воздействию коррозии, кроме того, из-за немалого веса, он утяжеляет автомобильный кузов.

  • Стекловолокна

Материал устойчив к воздействию высоких температур и сильных механических повреждений, к плюсам относят вес конструкции и невосприимчивость к коррозии. Недостаток заключается в стоимости, и высокой токсичности исходного сырья.

Оксидная пленка защищает капот из алюминия от коррозии, он имеет небольшой вес, и привлекательный внешний вид. К недостаткам относят относительно невысокую прочность, и дороговизну.

Устройство и характеристики

Традиционно, панель капота крепится на кузов, и держится на петлях, которые устанавливаются над радиаторной решеткой, или около лобового стекла автомобиля. В зависимости от их расположения, открывается крышка по ходу, или против движения. Чтобы открыть кузовной элемент, понадобится задействовать рычажок, расположенный в салоне автомобиля (некоторые автопроизводители помещали этот компонент на радиаторную решетку).

Петли и замок должны быть прочными, и слегка тугими. В противном случае, если крышка открывается по ходу, она может быть раскрытой во время движения автомобиля.

Как правило, кузовной элемент, имеет идентичные размеры с моторным отсеком подкапотного пространства. Устройство капота меняется, в зависимости от модели:

  • В качестве крышки, защищающей мотор, цилиндры и прочие запчасти подкапотного пространства, выступает кабина. Такое техническое решение присуще грузовикам, с не выступающей передней частью.
  • На старых автомобилях, капот мог открываться набок. Некоторые модели оснащались двустворчатым капотом.
  • Спорткары и раллийные авто имеют капотную крышку в виде съемных кузовных секций.
  • Машины вагонной компоновки, имеют капот внутри салона. В его качестве выступает металлический колпак, предназначенный для защиты силового агрегата от повреждений.
  • У заднемоторных авто, капот располагается сзади.

Ключевыми свойствами капотной крышки являются вес и размеры. Элемент кузова должен полностью закрывать моторный отсек транспортного средства, и при этом не быть чрезмерно тяжелым или легким. Кроме того, деталь не должна мешать хорошей обзорности – безопасность на дороге, превыше всего.

Новые технологии

Современные модели оснащаются  системой защиты пешеходов. Ее суть заключается в том, что при столкновении машины и человека, крышка моторного отсека слегка приподнимается, что позволяет уменьшить вероятность получения пешеходом серьезных травм. Человек не ударится о тупые предметы, расположенные ниже капотной крышки. Активным капотом защиты пешеходов, оснащаются каждый 9 из 800 машин автомобиль.

Крышка, защищающая моторный отсек транспортного средства, играет не только защитную, но и эстетическую роль. От ее состояния, зависит внешний вид транспортного средства.

infokuzov.ru

Капот безопасности — Авторевю

Сирена! А через долю секунды удар о капот — и голова ребенка отлетает… Не пугайтесь, это не фильм ужасов: меня пригласили в Тольятти на первые в России испытания Лады Весты на пешеходную безопасность.

Вы уже собрались перейти на другую страницу сайта, мысленно повторив мантру «я вожу аккуратно и никого давить не собираюсь»? Не торопитесь, а лучше вспомните о статье 1079 Гражданского кодекса РФ: «Граждане, деятельность которых связана с повышенной опасностью для окружающих (использование транспортных средств, механизмов…), обязаны возместить вред, причиненный источником повышенной опасности, если не докажут, что вред возник вследствие непреодолимой силы».

То есть даже если вы ничего не нарушали и ребенок перебегал дорогу в неположенном месте, но суд установил, что вы имели возможность его увидеть и остановиться, за нанесенный вред здоровью отвечать вам. Если сбитый пешеход отделался синяками и ссадинами, все ограничится административкой. А вот в случае множественных переломов или, хуже того, тяжелой черепно-мозговой травмы это уже уголовная ответственность по «водительской» статье 264 УК РФ.

Лет 50 назад автопроизводители в большинстве своем о пешеходах не думали вовсе: смертоносные (в буквальном смысле слова) накапотные фигурки и острые углы на капотах не были редкостью. Это «холодное оружие» запретили только в 1972 году с введением в Европе Правила ECE R26.

А в 80-х Европейским комитетом по усовершенствованию безопасности автомобилей EEVC (European Enhanced-safety Vehicle Committee) были проведены анализы реальных наездов и многочисленные лабораторные краш-тесты. Оказалось, что для безопасности пешеходов недостаточно сделать переднюю часть машины обтекаемо-округлой. Она должна быть еще и мягкой! Капот, бампер, решетка и даже поводки стеклоочистителей обязаны проминаться так, чтобы смягчать удар.

Это результаты математического моделирования наезда разных типов автомобилей, которые совпадают со статистическими выкладками по итогам реальных аварий. У пешеходов наиболее распространены два типа травм: перелом ног при контакте с бампером и передней кромкой капота — и черепно-мозговые травмы от удара о капот или лобовое стекло. Чем ниже автомобиль, тем меньше риск: современные трехслойные стекла мягче капотов. Кроме того, чем «лобастее» машина, тем больше нагрузка на бедра, а также выше вероятность сильного вторичного удара головой при падении на асфальт

К 1991 году была проработана во всех деталях методика оценки пешеходной безопасности с помощью обстрела передка автомобиля из гидравлической «пушки» четырьмя специальными приспособлениями. Снабженные датчиками, они моделируют различные части человеческого тела. «Ногой» бьют в бампер, «бедром» — по фальшрадиаторной решетке, фарам и передней кромке капота, а «головой ребенка» и «головой взрослого» — по капоту и лобовому стеклу. Однако принятие этой методики в качестве обязательного стандарта безопасности растянулось на 20 с лишним лет: Правило ECE R127.00 действует в Евросоюзе лишь с 17 ноября 2012 года!

Эта разметка — декларация автозавода для органов сертификации. Синим очерчена самая мягкая зона. Зеленые линии — граница, которую голове пешехода лучше не пересекать: за ее пределами HIC больше 1000 единиц. А желтые линии, нанесенные в 82,5 мм от кромок капота, ограничивают «зону испытаний»: по ЕСЕ R127 края исключены из зоны обстрела

Пешеходам следует благодарить не законодателей, а прежде всего комитет Euro NCAP, который с первых испытаний в 1997 году принял на вооружение тесты EEVC, причем в 2002-м ужесточил методику. Следует отдать должное и Министерству транспорта Японии, учредившему в 1991 году программу исследований пешеходной безопасности. Неспроста первые пять автомобилей, заработавших в ­2000—2003 годах три «пешеходные» звезды Euro NCAP из четырех возможных, были из Японии: Daihatsu Sirion, Mazda Premacy и три Хонды — Civic, Stream и CR-V. Хотя в самой Японии пешеходный тест, причем только в виде обстрела муляжом головы, был добавлен к рейтингу JNCAP лишь в 2003 году.

Именно благодаря независимым европейским, японским и австралийским программам оценки безопасности автопроизводители начали внедрять пиропатроны, приподнимающие капот во время наезда. Первый же серийный автомобиль с ними, Citroen C6, в 2005 году за пешеходные тесты Euro NCAP набрал 28 баллов из 36 возможных, или четыре звезды из четырех!

Затем появились пешеходные подушки. Пионером был Volvo V40 (31,8 балла) в ­2012-м, через пару лет за ним последовал Land Rover Discovery Sport (25,1 балла), а сейчас — новая Subaru Impreza, еще не проходившая независимых испытаний. Будучи в несколько раз дороже пиропатронов, подушки хоть и защищают головы несчастных надежнее, но в очень ограниченной зоне и потому лишь незначительно улучшают общий рейтинг. Поэтому от пешеходных подушек нынче отказались даже шведы: новые Volvo XC90 и S90 обходятся без них!

А знаете, кто лучший друг пешеходов? Низенькие родстеры Mazda MX-5 (33,7 балла) и BMW Z4 (33,1 балла) с мягкими и длинными капотами!

А что у нас? Нормы ECE R127.00 стали обязательными в России с начала этого года, причем для всех автомобилей категорий М1 (легковушки) и N1 (грузовики полной массой до 3,5 тонны). Исключение сделано только для бескапотных машин.

Но как водится, не обошлось без нюансов: Правило ECE R127.00 у нас распространяется лишь на новые типы транспортных средств. То есть те из производителей, кто успел подсуетиться и оформил в прошлом году ОТТС (Одобрение типа транспортного средства), могут затем сертифицировать новую модель как модификацию предыдущей. Выпуск «твердолобых» Нив и Патриотов никто пока запретить не сможет!

АвтоВАЗ начал работать над пешеходной безопасностью с 2007 года — когда стало понятно, что введение Правила ECE R127.00 в Европе неизбежно. Первыми были модернизированная Калина и Гранта, так что перед работой с Вестой определенные знания и опыт уже были накоплены. Испытания, правда, все это время проводили за границей — в Германии (TUV Nord) или Испании (IDIADA).

И только сейчас появилась возможность осуществлять работы в России: в технопарке в Тольятти обосновался филиал фирмы BIA, французского производителя испытательного оборудования, запустившего совместно с НАМИ «пешеходную» лабораторию.

Понятно, что ни о каких пешеходных подушках безопасности или пиропатронах, приподнимающих капот на петлях, на Ладах даже в отдаленной перспективе и речи быть не может: дорого. Но остается еще множество решений — не столь очевидных на первый взгляд, однако подчас не менее эффективных. Например, обыкновенная мастика, соединяющая каркас капота с лицевой панелью. Никогда о ней не думали? А чем мастика эластичнее и «подвижнее», тем лучше капот амортизирует удар.

Или опорные точки. Даже концевой выключатель может представлять опасность для пешехода! Если бы я не видел это собственными глазами, ни за что бы не поверил. Муляж головы весом 3,5 кг, выпущенный гидропушкой со скоростью 35 км/ч, при ударе по капоту в район концевого выключателя показывает критерий повреждения головы более 1500 единиц (гарантированная черепно-мозговая травма!), а при контакте в 40 см от него — менее 650 единиц HIC, что не тянет даже на слабое сотрясение мозга.

Полная версия доступна только подписчикамПодпишитесь прямо сейчас

я уже подписан

autoreview.ru

Система защиты пешехода при ДТП, виды и способы

Системы безопасности в автомобили применяются довольно давно и очень успешно. В них входят, как классические ремни безопасности, подушки, так и разные электронные схемы пассивной безопасности. На данный момент удалось добиться практически полного сохранения от травм всех пассажиров автомобиля. Конечно же, актуально это лишь для некоторых автомобилей, производители которых действительно бережно относятся к их будущим владельцам. Теперь же производители решили уделить внимание и другим участникам дорожного движения – пешеходам. Так как занимаются этим пока только некоторые фирмы, то это еще и отличный пиар ход для них. Однако успешность защиты у таких систем тоже на высоком уровне.

Системы защиты пешеходов

Такие системы были успешно тестированы и сейчас уже широко распространены на большинстве европейский и американских машин. В плане безопасности автомобильные производители предпочитают делиться друг с другом технологиями, так что все системы действительно аналогичны на большинстве автомобилей. Включают они в себя:

  • датчики безопасности;
  • исполняющие устройства.

В качестве управляющего контроллера стандартно используется электронный блок управления (ЭБУ). Он выполняет контроль за множеством систем управления, так что следить еще за одной ему не в тягость.

Схема пассивной подушки

Система защиты пешеходоввключает в себя очень интересный вариант использования капота. Специальные датчики устанавливаются в бампер и следят за изменением ситуации. Также иногда для работы этой схемы применяется отдельный блок управления. В таком случае удается достичь более высокой скорости срабатывания системы. В роли пассивной подушки выступает капот, с обеих сторон которого устанавливается по специальному устройству, которые аккуратно ловят пешехода. Поднимают капот обычно или мощные пружины, или выстреливающие пиропатроны. В результате капот отодвигается от кузова машины, принимает на себя основной вес и удар человека, а потом уже под действием сил ложится обратно. Когда датчики улавливают изменение ситуации они сигнализируют об этом и дальше блок управления с молниеносной скоростью определяет было ли это столкновение с человеком и нужно ли откидывать капот.

Подушки безопасности под стеклом

В первую очередь внимания заслуживают специально разработанные подушки безопасности, которые похожи по своему виду и функциям с внутренними, но располагаются с наружной части автомобиля. Первопроходцем в этой сфере стали Volvo. Они решили, что очень практичным будет вставить раскрывающиеся подушки безопасности в стойках лобового стекла и под ним. Таким образом, лобовое стекло полностью закрывается подушками безопасности, и пешеход при попадании на стекло даже при очень большой силе не разобьет его и не ударится об него.

Выбрасывание подушек безопасности осуществляется при скорости от 20 до 50 км/ч. Сделано это исходя из печальной статистики того, что 80% ДТП с участием пешеходов случаются при скорости не более 40 км/ч. Связано это с тем, что нормой движения в городе является 60 км/ч, а до момента столкновения водитель все же успевает нажать на педаль тормоза и машина замедляется скорость своего движения перед ударом.

Вместе с ним в качестве дополнительной защиты используется более мягкая бескаркасная конструкция бампера и мягкий капот. В сумме с подушками безопасности такая система дает возможность пешеходу отделать ушибами и сильным испугом: мягкий бампер не сломает ноги, а приземление на подушки безопасности не позволит сломать чему-то в туловище.

Датчиков для определения местоположения пешехода на пути автомобиля устанавливается достаточно большое количество – аж 7 штук. Показания с этих датчиков ежесекундно перемещаются в ЭБУ или в отдельный блок управления. Кроме этого, используются еще и специальный шарнир для открепления капота, из-под которого выскакивает подушка. Шарниров обычно несколько, и на каждом из них крепится механизм для облегчения хода капота, как было сказано это или пиротехнический патрон, или очень мощные пружины.

Этот же механизм и подает сигнал на включение газогенератора для наполнения подушки безопасности.

Далее, капот начинает приподниматься. Происходит это когда шарнирный поршень выбивает стрежень крепления капота и освобождает капот от креплений с той стороны, которая ближе к лобовому стеклу. Далее, происходит выбрасывание обычной подушки безопасности, что расположена между подкапотным пространством и лобовым стеклом. Небольшой баллон в котором находится сжатый воздух моментально наполняет ее, и подушка прикрывает стекло.

Травмы при падении на капот

Как видим, в паре работают обе подушки безопасности. И, несмотря на то, что капот сложно принять за нечто смягчающие – это действительно так. Капот приподнимается над подкапотным пространством на расстояние более чем 15 сантиметров и, тем самым отодвигается от двигателя. Это очень важно, потому что капот на самом деле легок вминается человеческим телом и не несет угрозы здоровью. Все дело в двигателе. Он априори очень тяжелый и когда человек продавливает капот и упирается в двигатель он оказывает 100% сопротивление и полностью отражает энергию падения человека. Именно от удара об двигатель пешеход получает основную массу травм.

На втором месте удар об лобовое стекло. Здесь же ничего не может помешать встретиться с очень прочным стеклянным покрытием. Здесь также есть риск того, что пешеход может сильным ударом проломить стекло и разбить его вовсе. Осколки могут нанести огромный вред как пешеходу, так и водителю за рулем, особенно страшно, когда они попадают в глаза. Но подушка, которая накрывает стекло сохранит как людей от стекла, так и стекло от повреждений.

Как видим, все разработанные системы действительно могут спасти жизнь человеку. Однако самую большую степень защиты как себя, так и всех пешеходов на дороге может обеспечить водитель, которые тщательно соблюдает правила дорожного движения.

autodont.ru

Синцов Г.Б. Защита пешехода при наезде на него транспортного средства

Синцов Георгий Бадриевич
Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Библиографическая ссылка на статью:
Синцов Г.Б. Защита пешехода при наезде на него транспортного средства // Современная техника и технологии. 2014. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/06/3671 (дата обращения: 07.02.2019).

В пассивной безопасности автомобиля актуальна проблема спасения жизни и здоровья людей, в таких случаях, когда уже действовать поздно и водителю остается только ждать результата происшествия. Пассивная безопасность становится с каждым годом все более актуальной, жизни водителей, пассажиров и пешеходов ставятся на первое место. Многие современные водители стремятся купить не только комфортный и экономичный автомобиль, но и в первую очередь безопасный.

В настоящее время, в многих программах мирового автомобилестроения, все усилия конструкторов направлены на “смягчение” удара автомобиля о препятствие. Сделать его остановку возможно менее резкой, за счёт гибели кузова (передней или задней его части), для спасения водителя и пассажиров. Одной из главных проблем является также и спасение пешехода, при наезде на него автомобиля.

Предлагаются следующие подходы для решения этих проблем. Рассмотрим данные решения ниже.

Для этого необходимо системы безопасности автомобиля оснастить дополнительными системами, исключающими или “смягчающими” удар автомобиля о препятствие(пешехода) и, спасающими жизнь пешехода, при наезде на него автомобиля.

Один из способов решения проблемы защиты пешехода при наезде на него автомобиля состоит в том, что автомобиль оснащается дополнительным (встроенным в данный) амортизирующим бампером, который при ДТП автоматически выдвигается из основного бампера автомобиля, в момент от начала торможения и до столкновения автомобиля с пешеходом(велосипедистом, а также иным препятствием). Также в конструкцию данного бампера должна быть помещена подушка безопасности, чтобы можно было исключить серьезные травмы пешехода, а также смягчить жесткий удар автомобиля и предотвратить серьезные разрушения дорогостоящего транспортного средства.

Технически данная разработка осуществляется благодаря таким элементам конструкции как амортизаторы одностороннего действия или телескопические пневмоцилиндры, с помещенными в них капсулами, содержащими порции дизельного или другого топлива. Задняя часть этой конструкции соединена с лонжеронами автомобиля, а передняя размещается в нижней части переднего основного бампера, на уровне порогов кузова автомобиля. Для приведения этого бампера в исходное рабочее положение, конструкция оснащена газогенератором.

Данный способ защиты автомобиля и пешехода при аварии может осуществляться следующим образом.

При создавшейся опасной дорожной ситуации, и, предвидя неизбежное столкновение автомобиля с препятствием(пешеходом), особенно при плохом сцеплении колес автомобиля с  дорожным покрытием, водитель резко и с большим усилием нажимает на педаль тормоза. (В такой ситуации усилие нажатия на педаль тормоза может достигать 70-100 кг, тогда как, при обычной или спортивной манере езды, оно не превышает 30-40 кг).

При экстремальном торможении, сигнал с датчика, размещенного на педали тормоза передаётся на электронный блок управления данной системы, с которого передается сигнал в виде электрического импульса и “запускает” газогенератор, а он в свою очередь приводит в действие выдвигающийся бампер и он, выдвигаясь вперёд из основного бамперы, занимает свой “рабочее” положение. Далее, когда выдвинувшийся амортизирующий бампер касается препятствия(пешехода), а автомобиль все еще  продолжает своё движение, происходит сжатие амортизаторов и в это же время  происходит наполнение подушки безопасности сжатым газом, которая соразмерна росту взрослого человека и всей длине бампера. Подушка-матрац  выполнена так, что имеет три равные продольные полости. Две боковые соединены со средней полостью через обратные клапаны. Средняя полость имеет самоклеющуюся сторону, которая обращена в сторону капота, а две боковые имеют самоклеющиеся полоски по краям.

Пешеход, которого сбил движущийся автомобиль, падает на капот, наклоняя подушку безопасности. Средняя часть подушки приклеивается к капоту. В ней увеличивается давление (гасится удар при столкновении и исключается отскок тела пешехода от капота),  дальше открываются обратные клапаны и газ переходит в боковые полости подушки, увеличивая их в объёме. После наполнения газом из средней полости, боковые полости соприкасаются своими само- склеивающимися полосками и удерживают в своих “объятиях” пешехода, не позволяя тому  упасть на дорожное полотно.

Рис.1 – иллюстрация выдвигающегося бампера и встроенной подушки безопасности.

 

Так же следует отметить, что данный способ защиты пешехода не может обеспечить безопасность на всех скоростных режимах. Но, при умеренных скоростях, значительно сократит  число пострадавших пешеходов, а также ущерб причинённый транспортному средству.

Следующий вид защиты пешехода при дорожно-транспортном происшествии, который мы рассмотрим – это так называемая подушка безопасности пешехода.

У различных мировых производителей автомобилей есть данные разработки например это такие компании как Volvo, Volkswagen и т.д.

Данный способ защиты пешехода позволит значительно сократить число погибших и раненых в случае аварии.

Система развертывает подушку безопасности на  базе ветрового стекла, подушка сделана в такой форме, что человек, которого сбил автомобиль наиболее вероятно удариться головой именно в область подушки безопасности. Система использует радар и инфракрасную камеру для ” предварительного обнаружения пешехода “, а во время столкновения  раздувает  подушку безопасности достаточно быстро, чтобы смягчить последствия.

Рассмотрим другую разработку подушки безопасности пешехода, которая сделана на основе данной, но которая способна еще лучше сократить травмы сбитого пешехода.

В этом устройстве в подушке безопасности сделаны смотровые окна в виде прорезей, которые позволяют водителю при раскрытой подушке безопасности видеть пространство перед автомобилем. Данное устройство обеспечивает уменьшение травмоопасности автомобиля при наезде на пешехода.

Одна из задач данной модели является улучшение функционально-эксплуатационных характеристик данного устройства подушки безопасности путем обеспечения быстрого складывания (сдувания) подушки после ее раскрытия при наезде на пешехода, этим достигается улучшение видимости дорожной ситуации с места водителя.

Данная задача может решиться тем, что устройство защиты пешехода при наезде на него автомобиля будет содержать подушку безопасности пешехода, размещенную в сложенном виде в нише под капотом автомобиля, которая  развертывается через дуговую прорезь между капотом и лобовым стеклом автомобиля, при помощи подачи пороховых газов от специальных пиропатронов раскрытия, дальше подушка безопасности занимает пространство перед лобовым стеклом автомобиля, закрывая собой само лобовое стекло, стойки лобового стекла, а также заднюю часть капота автомобиля, в данной подушке безопасности пешехода образованы смотровые окна в виде прорезей, это устройство содержит ультразвуковые радары, инфракрасную видеокамеру, датчики удара, которые установлены в переднем бампере, видеокамеру и компьютеризированный блок управления устройством подушки. Устройство будет снабжено узлом отвода газов из подушки безопасности, которое выполнено в виде двухкамерного корпуса, в одной из камер которого, соединенной с нишей патрубком  предназначенным для забора газов из подушки безопасности, установлена крыльчатка компрессора, соосно с ней на общем валу с подшипниками, в другой камере установлена крыльчатка турбины с приводом от специальных пиропатронов откачки, при этом в камерах установлены патрубки для отвода газов из подушки безопасности и отвода газов от пиропатронов откачки, а на валу между этими камерами установлено уплотнение.

Данное выполнение устройства подушки безопасности пешехода позволяет улучшить функциональность устройства, благодаря обеспечению быстрого складывания (сдувания) подушки безопасности после раскрытия в ситуации наезда на пешехода, а это в свою очередь обеспечивает улучшение обзора с места водителя дорожной обстановки, чтобы можно было предотвратить развитие аварийной ситуации.

Устройство подушки безопасности работает следующим образом.

При движении автомобиля компьютеризированный блок управления  постоянно осуществляет мониторинг ситуации перед автомобилем на предмет присутствия пешехода на траектории движения. Мониторинг ведется видеокамерой и инфракрасной видеокамерой, они в свою очередь работают совместно и дублируют друг друга, это необходимо, чтобы снизить вероятности ошибки и повысить надежность определения пешехода. Для расчета расстояния до пешехода блок управления использует сигналы с ультразвуковых датчиков, которые установлены в переднем бампере автомобиля.

Также с помощью датчика скорости ведется мониторинг скорости автомобиля, скорость должна быть не меньше 30 километров в час, если скорость будет меньше, то срабатывание подушки безопасности пешехода нецелесообразно, потому что при столь малых скоростях, травмы будут незначительны. Так же установлен датчик удара для дублирования ультразвуковых датчиков, чтобы можно было снизить вероятность ошибки и повысить надежность устройства. При сближении с пешеходом на скорости, свыше 30 километров в час и сокращении дистанции  до 5 – 15 метров, в зависимости от скорости движения автомобиля, компьютеризированный блок управления подает сигнал на специальные пиропатроны для раскрытия подушки безопасности.

Пиропатроны наполняют подушку безопасности  газами, подушка безопасности вылетает из под капота автомобиля через прорезь между капотом и лобовым стеклом и занимает собой пространство перед лобовым стеклом автомобиля, так чтобы закрыть само стекло, стойки лобового стекла и заднюю часть капота автомобиля. В подушке безопасности сделаны смотровые окна в виде прорезей, которые необходимы для наблюдения за дорожной ситуацией водителем автомобиля. Смотровые окна имеют прямоугольную форму, и сделаны горизонтально на стороне водителя.

Через 1-2 секунды после раскрытия подушки, компьютеризированный блок управления подает сигнал на устройство быстрой откачки газов из подушки, чтобы она сложилась, при этом подушка безопасности убирается к нижней части ветрового стекла, это нужно для восстановления полного обзора дорожной обстановки, что снижает риск развития аварийной ситуации.

Устройство быстрой откачки газов  работает при помощи турбины, которая установлена на двигатель для нагнетания воздуха в цилиндры. Происходит процесс откачки газов из подушки безопасности. Устройство имеет корпус, который разделен перегородкой на две камеры. В первой камере находится крыльчатка турбины и пиропатрон для откачки, во второй камере установлена крыльчатка компрессора, которая отбирает газы из подушки безопасности и отводит их в атмосферу. Обе крыльчатки жестко соединены с валом. Пиропатрон откачки  раскручивает крыльчатку турбины, а вместе с ней через вал и ведомую крыльчатку компрессора, происходит откачка газов из подушки безопасности.

Рис.2 – Иллюстрация подушки безопасности пешехода

Последний вид системы защиты пешехода при наезде на него транспортного средства, который будет рассмотрен в данной статье, называется «Активный капот». Данную систему, по сравнению с подушкой безопасности пешехода и системой выдвижного бампера, который также имеет подушку безопасности пешехода, можно уже встретить на серийно-производимых автомобилях иностранной промышленности.

Данная система активно применяется на таких марках автомобилей как  Lexus, ŠKODA, Mercedes-Benz, Mazda, Volvo и т.д.

Активная система капота автоматически поднимает крышку в случае столкновения с пешеходом. Контролируемый при помощи датчика на переднем бампере и пиротехнического механизма, капот поднимается на 65 мм за 40 миллисекунд, и несмотря на удар, остается в поднятом положении.

В результате пешеход при ударе о бампер не ударится о твердые и тупые детали, расположенные под капотом. В случае столкновения капот сыграет роль амортизатора. Риск травмы сокращается, так как голова и плечевой пояс пешехода не ударяются о двигатель.

Данная система является первостепенной для системы безопасности, в которой используется подушка безопасности пешехода.

Данная система защиты пешеходов при ДТП включает в себя следующие конструктивные элементы: входные датчики, блок управления и исполнительные устройства.                                     В качестве входных датчиков используются датчики ускорения. Несколько таких датчиков устанавливаются в переднем бампере. Также может устанавливаться контактный датчик.

Система работает как с собственным электронным блоком управления, так и с общим блоком управления системы пассивной безопасности. Лучшим является использование блока управления системы пассивной безопасности, которое реализуется с помощью интегрированного программного обеспечения. Этим может быть достигнуто повышение эффективности всей системы пассивной безопасности.

Исполнительными устройствами данной системы защиты пешеходов выступают подъемники капота, установленные с двух сторон капота параллельно движению. Подъемники имеют пиротехнический или пружинно-пиротехнический привод.

Принцип работы данной системы защиты пешеходов основан на открытии капота при столкновении автомобиля с пешеходом, этим достигается увеличение пространства между капотом и частями двигателя и соответственно уменьшение травмирования человека. Можно сказать, что поднятый капот выступает в качестве подушки безопасности.

При столкновении автомобиля с пешеходом датчики ускорения и контактный датчик передают сигналы в электронный блок управления, а блок управления, в соответствии с заложенной программой, при необходимости подает сигнал для срабатывания пиропатронов подъемников капота.

Одним из видов данной системы является система НВО Protecto ®.

Система НВО Protecto ® способна выполнять все функции таких систем, предлагая высокую надежность,  гибкость конструкции и легкую приспособляемость по привлекательной цене. Protecto ® представляет собой полную систему защиты пешеходов, которая позволяет производителям европейских автомобилей создавать условия для удовлетворения новых европейских и азиатских правил, путем уменьшения травмы головы, при наезде автомобиля на пешехода . Protecto ® включает надежный блок датчиков, который легко интегрируется в  бампера и способен очень быстро обнаружить воздействие объекта в область бампера. Также часть Protecto ® представляет собой электронный блок управления, который включает в себя собственный алгоритм , разработанный компанией НВО. Этот алгоритм может классифицировать объект на основе измеренных значений и принять необходимое решение. Этот алгоритм способен различать влияющие объекты( т.е. пешеходов) и определять в зависимости от скорости, необходимость срабатывания системы активного капота, что позволяет избежать неправильных активаций капота . Электронный блок также может быть интегрирован в уже существующий блок управления системой пассивной безопасности ( например блок управления подушками безопасности ) .

В случае столкновения с пешеходом, приводы Protecto поднимают капот ( около 80 мм ), чтобы создать безопасное расстояние между головой пешехода и жесткими точками под капотом. Это снижает риск серьезной травмы с относительно мягким капот поглощая большую часть энергии удара . Эти приводы были разработаны в сотрудничестве с ведущими поставщиками таких систем. Общая скорость работы всей системы Protecto ® составляет 45 мс.

 Рис. 3 – Иллюстрация системы активный капот

Помимо представленных систем защиты пешехода при наезде на него транспортного средства на автомобилях для защиты пешеходов используются следующие конструктивные решения, которые снижают травматизм при столкновении: “мягкий” капот, бескаркасные щетки, мягкий бампер, покатый наклон капота и ветрового стекла, увеличенное расстояние между двигателем и капотом.           

Вывод: На мой взгляд все рассмотренные выше системы безопасности пешехода при наезде на него транспортного средства, а именно активный капот, подушка безопасности пешехода и выдвигающийся бампер, который также содержит подушку безопасности , являются актуальными разработками на сегодняшний день, которые способны в разы сократить случаи серьезного травмирования пешеходов, а также велосипедистов.

Библиографический список

  1. Wired live the wired life: журнал, раздел- Technology, by BEN MACK,05 мая 2009
  2. Sensors & Transducers e-Digest, Vol. 63, Issue 1: журналЯнварь2006
  3. СПОСОБ ЗАЩИТЫ АВТОМОБИЛЯ И ПЕШЕХОДА ПРИ АВТОМОБИЛЬНОЙ АВАРИИ: научная статья- Научно-техническая библиотека Sciteclibrary, Борис Леонидович Смирнов, 2003
  4. Устройство защиты пешехода при наезде на него автомобиля: научная статья- Игорь Владимирович ДОЛГИХ, 2013
  5. УСТРОЙСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СРЕДСТВАМИ ЗАЩИТЫ ЛЮДЕЙ ПРИ ДОРОЖНО-ТРАНСПОРТНОМ ПРОИСШЕСТВИИ: научная  статья – МАКК ФРАНК, ЛАНГ ГУНТЕР , 2011
  6. ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ АВТОМОБИЛЯ ПРИ ЕГО НАЕЗДЕ НА ПЕШЕХОДА ИЛИ ДВУХКОЛЕСНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО: научная статья –Автомобильная промышленность, ЩУРИН К.В., ЗУБАКОВ В.А., 2012
  7. http://www.autoneva.ru/glossary/aktivnyy_kapot_dlya_zaschity_peshehodov.html
  8. http://systemsauto.ru/passive/pedestrian_protection_system.html
  9. http://rus.delfi.ee/archive/kompaniya-volvo-rasskazala-o-podushke-bezopasnosti-dlya-peshehodov.d?id=64438280
  10. http://poleznayamodel.ru/model/11/112118.html
  11. http://www.findpatent.ru/patent/226/2261187.html


Все статьи автора «Синцов Георгий Бадриевич»

technology.snauka.ru

Новинка — система защиты пешеходов

Последние разработки в автомобильном мире направлены не только на то, чтобы улучшить характеристики авто в плане его качеств скоростного режима и удобства езды, но и безопасности водителя и пассажиров. И если при столкновении двух таких авто или авто с каким-то объектом у дороги, безопасность здоровья  и жизни пассажиров, находящихся в салоне, более-менее стабильно обеспечена, то как быть со случаями непреднамеренного наезда на пешеходов, которые иногда сами становятся виновниками подобных ДТП.

Для человека столкновение с автомобилем, двигающимся даже на самой невысокой скорости, чревато серьезными травмами, увечьями или летальным исходом. Именно поэтому очень важной задачей была разработка такой системы, которая бы помогла защитить в случае столкновения не только пассажиров автомобиля, но и прохожих, которых система автомобиля самостоятельно распознает среди других объектов, окружающих машину.

Развитием подобной системы обнаружения и распознавания положения пешехода на дороге, когда движение авто угрожает ему столкновением, занимались множество автомобильных производителей по всему миру. Можно даже сказать, что в будущем наличие подобной защиты станет обязательным для автомобилей, как сегодня обязательным требованием стала забота о количестве выбросов при работе двигателя, и их максимальное снижение системой фильтров машины.

Система Pedestrian Airbag System – на сегодня самая совершенная и технически продуманная именно для тех случаев, когда столкновение с пешеходом угрожает его безопасности. Впервые эта защитная функция была представлена в прошлом году и вызвала очередной бум в направлениях разработок для многих гигантов автомобильной техники. Система предназначена для случаев столкновения пешехода и автомобиля на скорости и может очень существенно снизить уровень травм человека и повреждения автомобиля.

Данная система, кроме электронных датчиков, включает защитные механизмы — подушки, надуваемые снаружи авто на уровне лобового стекла и боковых частей кузова. Электронная система обнаружения пешеходов с большим количество датчиков и запрограммированных опций получила название Pedestrian Detection.

Специально для тех водителей, кто  ездит на небольшой скорости и очень внимательны на дороге, присутствует опция отключения системы надува подушек при движении 25-50 км/ч. Однако при отключении нужно помнить, что большая часть столкновений авто с пешеходами происходит именно на небольшой скорости – около 40 км/час. Это связано чисто с психологическим фактором, когда пешеходы не настолько опасаются движущейся машины, как если бы она ехала на скорости 70-90 км/час, например, на трассе. Поэтому часто ведут себя беспечно на дороге.

Подушка безопасности, которая входит в систему Pedestrian System, состоит из таких элементов:

  • блок управления для защиты пешехода;
  • датчики столкновения;
  • подушка безопасности;
  • механизмы освобождения шарнира  на капоте.

Одних только датчиков столкновения в системе насчитывается 7 штук, и все они идут по уровню бампера. Поступающие на них сигналы в постоянном режиме идут на модуль защиты, а в случае отслеживания столкновения автоматически определяется сила удара и блок управления, в соответствии с рассчитанными данными, активизирует механизмы защиты – подушки безопасности по переднему краю автомобиля. Механизм освобождения имеет пиротехнический привод и крепится к капоту на шарнирах, таким образом, имеется возможность действительно быстро и своевременно запускать подушки.

Механизм освобождения капота срабатывает от пиропатрона и подсоединяет твердотопливный газогенератор. Последний приводит в движение специальный поршень, который после срабатывания выбивает шарнир и освобождает крепление капота с боку лобового стекла.

Сама подушка вылетает из-под капота в том месте, где он переходит в лобовое стекло. Подушка состоит из традиционно используемой прочной ткани и запускающегося в нее воздуха баллонного газогенератора. Подушка при надувании приподнимает капот на 10-15 см. По результатам экспериментов при разработке системы защиты пешеходов компания Вольво выявила, что сам тот факт, что увеличивается расстояние, а значит, становятся несколько менее монолитными части авто, дает преимущество пешеходу при столкновении в устранении опасности сильного травмирования.

Также система будет эффективна, если пешехода задело не по прямой, а под определенным углом, как часто бывает в случае перебегания дороги пешеходом, уворачивания автомобиля от прямого столкновения со стороны водителя или просто при ударе по касательной при отбрасывании авто в ДТП с участием второго автомобиля. В целом, уникальность этой системы именно в том, что она очень продумана и действительно может считаться самой совершенной на сегодня для защиты как пешехода, так и пассажиров в автомобиле.

Компания Volvo совсем недавно получила, кроме популярности, еще и престижную премию Global NCAP Innovation Award за разработку и удачное внедрение системы безопасности пешеходов, уже сегодня такой оснащены новые модели Volvo V40. В плане снижения травматизма на дороге такая система не имеет равных во всем мире.

В краш-тесте NCAP Pedestrian Airbag System заслужено получила рекордные для всего мероприятия пять звезд, а также набрала максимальное количество баллов – 88 из возможных 100 по шкале защиты пешеходов от травматизма на дороге в результате столкновения с авто.

Конечно, российский рынок не остался в стороне от мировых тенденций ориентации при покупке автомобиля не только на его престижность и показатели как средства с многочисленными функциями передвижения с комфортом, так и учитывания уровня безопасности, который предоставляют разработчики в опциях машины. В том числе, для наших условий не редко недисциплинированных граждан и стихийных пешеходных переходов, не регулируемых никаким отметками, система защиты пешеходов от столкновения просто крайне необходима.

Как работает система защиты от пешеходов видео презентация.

16 Июнь, 2013

Если у вас есть вопросы, задайте их на нашем форуме!

И делитесь ссылками в соц сетях!

vsevolvo.ru

Wiki Mercedes-Benz Classic Club Russia

Активный капот — защита для пешеходов.

Активный капот при наезде на пешехода в мгновение ока приподнимается со стороны лобового стекла, увеличивая тем самым зону деформации и существенно снижая риск травмирования пешехода.

Новый активный капот повышает степень защиты пешеходов: при аварии система пружин за доли секунды приподнимает заднюю часть активного капота на 50 мм. За счет этого увеличивается зона деформации, а реверсивную систему пружин затем можно вручную вернуть в исходную позицию.

Кузов с плоскими поверхностями, энергопоглощающие бамперы, ручки дверей заподлицо с дверью, многослойное безопасное лобовое стекло, складывающиеся внешние зеркала и утопленные под капот щетки стеклоочистителей уже много лет являются отличительными признаками моделей Mercedes-Benz, служа защите пешеходов. 

Кроме того, на всех современных моделях Mercedes-Benz передний бампер имеет компактную нижную часть с пенистым наполнителем, которая по всей своей длине защищает пешехода при столкновении. Дополнительной мерой безопасности является новая разработка — активный капот, который приподнимается при столкновении и, за счет этого, обеспечивает бóльшую зону деформации. Это в свою очередь значительно снижается риск травмирования пешехода.

К системе активного капота относятся три датчика столкновения в передней части автомобиля, а также специальные, сжатые мощные пружины и зафиксированные петли капота. При столкновении с пешеходом датчики передают информацию о столкновении электронному блоку управления, который немедленно активирует два электромагнита в петлях. Они разблокируют фиксацию петель, так что капот посредством усилия пружин приподнимается в задней части на 50 мм. Весь процесс занимает доли секунды.

Благодаря высокому внешнему контуру седана и относительно глубокому расположению двигателя, чашек амортизаторов, бачков технологических жидкостей и блоков управления между капотом и расположенными под ним агрегатами удалось добиться создания дополнительно увеличенной зоны деформации.

www.mbclub.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о