9. Sisteme de Siguranta Pasive

9.Studiul evoluţiei autoturismelor din punct de vedere al siguranţei pasive

145


Interiorul automobilului a fost studiat pentru a asigura o ergonomie şi un confort cât mai bun. Pentru a realiza aceste deziderate, automobilul a fost dotat cu numeroase sisteme electronice ce asistă şoferul în timpul conducerii. Aparatura de bord foloseşte tot mai mult circuite integrate cu afişaj numeric, schematic, grafic sau sub forma de diagrame, folosind tehnica fluorescenţei în vid sau aceea cu cristale lichide, care prezintă un grad ridicat de fiabilitate. Aparatura electronică, asistată de calculator, supraveghează şi informează permanent conducătorul despre diferiţi parametrii necesari conducerii în siguranţa, informează asupra funcţionarii organelor în mişcare, urmăreşte atingerea unor limite maxime de uzura, indica consumul instantaneu şi rezerva de combustibil etc. Printre aceste sisteme amintim: sistemul de poziţionare prin satelit – GPS, calculatorul de bord care informează şoferul asupra parametrilor de funcţionare ai maşinii, telefonul integrat în consola centrală.

Toată această evoluţie a automobilului este realizată în vederea oferirii unui cât mai bun confort şi unei cât mai bune siguranţe a şoferului şi a pasagerilor. Caroseria este, în totalitate, integral autoportantă. Cercetările şi încercările efectuate au condus la realizarea unor caroserii având coeficienţi aerodinamici tot mai coborâţi.


146

Rigiditatea caroseriei, care este un factor important în ameliorarea ţinutei de drum, a fost mult îmbunătăţită prin folosirea oţelurilor de înaltă rezistenţă, cu o limita de elasticitate ridicată. S-au luat măsuri de reducere a greutăţii proprii, prin înlocuirea tot mai accentuata a pieselor din metal cu piese din material plastic.. Datorită folosirii oţelurilor de înaltă rezistenţă, cu o limită de elasticitate ridicată, rigiditatea caroseriei, factor important în ameliorarea ţinutei de drum, a fost mult îmbunătăţită. Se îmbunătăţeşte permanent securitatea activă şi cea pasivă prin introducerea unui număr din ce în ce mai mare de air bag-uri (frontale, laterale) care se deschid în trepte sau păstrează aerul în interiorul lor un timp mai îndelungat pentru a proteja în cazul unei răsturnări şi prin construirea unor caroserii cu deformare limitată pentru a prelua o parte din şocul impactului.


147

De mare importanţă rămân centurile de siguranţă a căror prezenţă este din ce în ce mai necesară în condiţiile unui trafic rutier aglomerat în care riscul producerii de accidente este tot mai mare. În acelaşi timp, purtarea centurilor de siguranţă a devenit obligatorie prin lege, pentru reducerea pe cât mai mult posibil gravitatea accidentelor rutiere. Centura de siguranţă este una din cele mai importante şi inovative dispozitive din istoria automobilului, şi, deşi a fost inventată acum peste 40 de ani continuă să joace un rol esenţial în protejarea vieţii omeneşti chiar şi la autovehiculele moderne. Centura de siguranţă în trei puncte a fost inventată de Nils Bohlin şi patentată de Volvo în 1959 . În 1959, conceptul despre fabricarea şi utilizarea unor centuri pentru reţinerea ocupanţilor


148

autovehiculului pe scaune în timpul unui accident era văzut cu scepticism atât în industria auto cât şi de marele public. În 1966 firma Volvo a publicat un raport care demonstra că centura de siguranţă salvase deja mii de vieţi omeneşti , dotarea autovehiculelor cu centuri de siguranţă devenind obligatorie în anii 60. Utilizată sau nu, centura de siguranţă a rezistat cu succes, testului timpului care este adevărata măsură pentru orice inovaţie. Centura de siguranţă în istoria sa a suferit schimbări puţine şi neesenţiale. În 1968 a fost introdus un sistem autoblocabil, pe bază de inerţie , care permite rularea centurii pe un mosor, permiţând un confort mai mare şi o libertate de mişcare mai mare în timpul folosirii centurii, eliminând în acelaşi timp nevoia de ajustare a mărimii centurii pentru utilizatori diferiţi. Îmbunătăţirile ulterioare au inclus întinzătoare pentru a elimina slăbirea când centura este strânsă, limitatoare de forţă, pentru a controla forţa necesară pentru a reţine utilizatorul în catarame, mai simple şi mai sigure.

Viitoarele îmbunătăţiri ale centurilor de siguranţă ar trebui să vizeze centuri mai ergonomice, limitatoare de forţă mai bune , şi de ce nu utilizarea microprocesoarelor pentru a controla funcţiile centurii ,înainte ,în timpul şi după accident.


149

Noul scaun Saab, tip activ asigură asigură confortul necesar pentru un drum lung. Tot firma constructoare de avioane şi autoturisme, revoluţionează tehnologiile de fabricare a scaunelor, prin introducerea tetierelor active în timpul accidentelor. Dintre sistemele de siguranţă pasive cel mai des utilizat este airbag-ul. Analiza consecinţelor accidentelor produse în ultimii ani a evidenţiat importanta capacitate de protecţie pe care pernele de aer au avut-o faţă de şofer şi pasagerul aşezat pe scaunul din dreapta, de multe ori vieţile şi integritatea corporală ale acestora fiind salvate la automobilele prevăzute cu astfel de dispozitive. Ideea airbag- urilor a început de prin anii 1960-1970. cercetătorii au căutat îndelung un mijloc de reducere a traumelor craniene provocate în accidentele auto. S-a crezut că o pernă de aer amplasată între bord şi ocupantul locului din faţă al autovehiculului ar putea reduce aceste traume. După câteva decenii de cercetări s-a ajuns la primele airbag-uri . principala problemă este că un balon proiectat să se umfle 1/25 s acţionează asupra ocupanţilor cu o viteză de 320km/h şi orice ocupant care se află lângă acest dispozitiv ar putea fi rănit.


150

Naţional Highway Traffic Safety Administration la un momen dat a dezvoltat ostentativ îngrijorările cercetătorilor şi a înaintat airbag-urile spre aprobare minimalizând câteva întâmplări care s-au petrecut în care ar fi atenţionat pe utilizatori asupra pericolului real prezentat de umflarea airbag-ului, ignorând de asemenea şi cererea cercetătorilor de a li se aproba mai mult timp pentru dezvoltarea unei generaţii de airbag-uri mai lente. În 1999 , producătorii de autovehicule în frunte cu Mercedes şi Volvo au început instalarea pe maşini a celei de a-3-a generaţii de airbag-uri.

Aceste dispozitive,cunoscute în industrie ca ”airbag-uri inteligente” sesizează parametrii cum ar fi: greutatea corpului ,viteza la impact…etc., pentru a adapta forţa dezvoltată de airbag în mod automat. Aceste ”airbag-uri automate” oferă deja un alt nivel de protecţie peste airbag-urile convenţionale , sesizând când să micşoreze forţa impactului şi reducând riscul de rănire a pasagerului. Toate sistemele au în compunere o unitate de control , care analizează durata de impact şi deceleraţia maşinii. Una din funcţiile unităţii de control este de a alerta şoferul în cazul defectării sistemului, printr-un martor montat la bordul maşinii. O a doua funcţie, este capacitatea de a diagnostica sistemul , în vederea detectării erorilor şi de a comunica în exterior , prin intermediul unei mufe de diagnosticare. Un mare număr de unităţi au şi posibilitatea de a înregistra anumiţi parametri relativi ai accidentului, pentru a putea detecta componentul defect în caz de nefuncţionare. Toate unităţile de control fac parte din sistemul de detectare şi comandă al generatorului de gaze , dar reacţionează în mod diferit.

•

dacă detectarea este asigurată de senzori electromecanici plasaţi în partea din

fază a maşinii , există un senzor de securitate care se află în unitatea de control;


•

151

dacă funcţia este de a alarma sistemul la începutul accidentului, transmiterea

semnalului pentru generatorul de gaz se produce doar dacă cel puţin unul din senzorii din faţă transmite semnalul în concordanţă cu senzorul de securitate. Acesta din urmă asigură o protecţie împotriva şocurilor mecanice care nu afectează maşina şi în potriva scurtcircuitelor. Numeroase unităţi de comandă conţin o rezervă de energie sub forma unui condensator prin intermediul căruia se obţine o supra încărcare pentru curentul de aprindere. În eventualitatea întreruperii în timpul accidentului al alimentării unităţi de control cu curent electric, condensatorul poate elibera pentru scurt timp curentul necesar. În afara celor două airbag-uri pentru şocuri frontale unele firme îşi mai dotează automobilele cu airbag-uri laterale care vor proteja capul şi toracele în cazul unui şoc lateral. Acestea pot fi montate în portieră , în marginea plafonului sau în tetiera scaunului. Firma BOSCH a dezvoltat un nou sistem electronic de comandă denumit AB7 care controlează airbag-ul şoferului şi al pasagerului din dreapta şi interzice declanşările care pot fi provocate de un scurt circuit. Acest sistem reacţionează în mai puţin de 20 milisecunde ,iar airbag-ul va fi declanşat doar dacă informaţiile transmise de cei 2 senzori de securitate sunt în deplină concordanţă. Sistemul este compus din senzori, generatorul de gaze şi unitatea de control. Au rolul de-a detecta coliziunea . se impune înainte de toate evitarea declanşării când nu este necesar: -

în cazul unui rulaj normal;

-

în toate cazurile în care în urma unui impact, nu este necesară protejarea şoferului;

-

în cazul aplicării unor şocuri accidentale (în timpul operaţiilor de întreţinere sau în staţionare)

Există mai multe căi pentru îndeplinirea acestor cerinţe:

•

sistemul electromecanic, la care detectorul de şoc este un contactor electronic

activat de o masă inerţială şi sunt simetric plasaşi în partea din faţă a maşinii;

•

sistemul integral electronic, la care senzorii sunt integraţi în unitatea de control.

Toate generatoarele sunt sisteme pirotehnice, în care gazul este generat de arderea unui amestec pe bază de azotură de sodiu obţinându-se un gaz inofensiv-azotul. Amestecul nu se transformă în totalitate în gaz deci este necesară reţinerea rezidurilor rezultate în urma arderii, în interiorul generatorului de gaz. Funcţia de filtrare, asociată cu răcirea gazului pentru a avea un efect cât mai puţin agresiv asupra sacului, aduc întregul


152

ansamblu la o greutate relativ mare (500-750 g), având în vedere că amestecul necesar arderii este cca. 75g.

În general, sacul este alcătuit din pânză poliamidică (nylon), pentru a rezulta o rezistenţă mecanică foarte bună. Pânza este căptuşită la interior cu neopren ,fiind astfel protejată de efectul termic al gazului. Este necesar ca sacul să se poată dezumfla pentru a obţine o amortizare cât mai bună şi pentru a diminua efectul de respingere. Pentru aceasta , pe sac sunt practicate orificii calibrate. Nu există reglementări în ceea ce priveşte volumul airbag-ului . Sacul împreună cu generatorul de gaz , este montat în mijlocul volanului sau pe planşa de bord, fiind acoperit cu un capac de protecţie, cu rol estetic. Tehnic, riscul declanşării nedorite nu poate fi niciodată anulat dar experienţa arată că acest pericol poate fi controlat. Declanşările nedorite sunt , aproape în totalitate, urmarea unor operaţii de întreţinere neconforme cu instrucţiunile . Pe de altă parte constructorii au realizat încercări privind declanşarea nedorită , în timpul conducerii. S-a demonstrat că aceasta nu duce la pierderea controlului asupra direcţiei de mers. Conducătorii auto care au experimentat sistemul în condiţii reale nu au distins zgomotul de cel cauzat de accidentul în sine. Amestecul pirotehnic este toxic , dar este ermetic închis, iar gazul nu este toxic , 95% fiind azot. Cercetătorii Daimler Chrysler din Ulm, Germania au dezvoltat un sistem de vedere pe timp de noapte infraroşu-laser care măreşte semnificativ vederea şoferului pe timp de noapte. Acest sistem permite şoferului să observe pietonii şi cicliştii chiar dacă aceştia au îmbrăcăminte închisă la culoare şi sunt la distanţă mare . De asemenea , el luminează drumul pe o distanţă de cca. 200m, fără să orbească pe conducătorii auto care vin din direcţie opusă .


153

Sistemul de iluminat pe timp de noapte este un progres mare pentru siguranţă şi confort, sistemul convenţional de iluminat asigurând o vizibilitate pe cel mult 50m. Acest sistem funcţionează în felul următor: două fascicole de raze laser din partea din faţă a autovehiculului ,luminează drumul cu ajutorul luminii infraroşu care nu este vizibilă pentru ochiul omului. O cameră video înregistrează imaginea reflectată , care apare în alb-negru pe monitorul amplasat în raza vizuală a şoferului. Cercetătorii testează sistemul pe un autobuz . Sistemul va fi instalat pe maşini de serie mică sau alte autovehicule care necesită siguranţă mare în circulaţie cum ar fi autobuzele , camioanele sau vehiculele care transportă substanţe periculoase. Şofatul pe timp de noapte şi în condiţii meteo rele este obositor şi riscant. În Germania 40% din accidentele grave de circulaţie au loc noaptea cu toate că circulaţia nocturnă nu depăşeşte 20% din timpul de circulaţie pe ţară. Cauza principală a accidentelor din noapte este vizibilitatea redusă. Farurile cu lumină convenţională nu asigură vizibilitate suficientă şi mulţi şoferi au dificultăţi în aprecierea corectă a distanţei. Lumina farurilor orbeşte şoferii care vin din sens contrar , limitându-le abilitatea de a reacţiona rapid în situaţii periculoase şi de asemenea provoacă oboseală prematură , ceea ce poate fi uneori fatal. Sistemul de iluminat nocturn în infraroşu reduce substanţial cauzele acestor substanţe periculoase. Acesta este un sistem activ cu propria sursă de lumină şi nu depinde numai de căldura emisă de obiectele din raza de vizibilitate. Aceasta înseamnă că el poate discerne între obiectele care nu au diferenţă de temperatură faţă de mediul înconjurător cum ar fi, de exemplu, marcajele. Spectrul îngust al razelor infraroşii prezintă un avantaj deosebit, filtre optice presetate fiind capabile să estompeze efectul de orbire al maşinilor care se apropie de 50 până la 100 de ori permiţând razelor laser reflectate să treacă prin ele.


154

Concernul Daimler Chrysler vine cu altă soluţie de reducere a efectului de orbire produs de maşinile care vin din sens contrar: fascicolul laser trimite raze infraroşii pulsatorii pe asfalt. În timp ce sistemul electronic al camerei de luat vederi este sincronizat cu frecvenţa diodei laserului, camera înregistrează toate razele infraroşii reflectate dar numai o cantitate foarte mică din razele luminoase vizibile care vin de la autovehiculele care circulă în sens contrar.

Airbag-ul simplu salvează viaţa a 16 victime din 100. centura de siguranţă, permite salvarea a 40% , iar combinarea airbag - centura de siguranţă urcă procentajul la 45% . Toate aceste sisteme de control pasiv al siguranţei îşi aduc aportul la mărirea siguranţei conducătorilor auto şi pasagerilor autovehiculelor în deplasare.

9. Sisteme de Siguranta Pasive

Recommend Documents