НОВОСТИ    КНИГИ    КАРТА САЙТОВ    ССЫЛКИ    О САЙТЕ   






предыдущая главасодержаниеследующая глава

Современные требования к пассивной безопасности конструкций легковых автомобилей

До 50-х годов нашего столетия вопросам безопасности конструкции уделялось мало внимания. Ведущие зарубежные фирмы в погоне за прибылью и с целью привлечения покупателей больше внимания уделяли ежегодному изменению формы и отделки кузова выпускаемых моделей, нежели вопросам безопасности конструкции. Этим объясняется появление в 40 - 50-х годах автомобилей с причудливой формой кузова, множеством декоративных деталей как снаружи, так и внутри его. Однако интенсивный рост числа ДТП и тяжести их последствий сделали проблему повышения безопасности дорожного движения актуальной.

В феврале 1953 г. начала свою деятельность Группа WP 29 [17] под названием "Группа экспертов по конструкции транспортных средств" Подкомитета дорожных транспортных средств Экономической комиссии ООН для стран Европы. 20 марта 1958 г. в Женеве было принято "Соглашение о принятии единообразных условий официального утверждения и о взаимном признании официального утверждения предметов оборудования и частей моторных перевозочных средств". В составе Группы WP 29 представлены правительственные администрации 28 стран, из которых четыре неевропейские (Австралия, Канада, Япония и США). Главный принцип, которым эксперты руководствуются в своей работе, заключается в том, чтобы исключить из дорожного движения те автомобили, которые более заслуживают того, чтобы их "потерять", нежели приобрести. На настоящий момент Группой WP 29 разработаны и официально утверждены Генеральным Секретарем ООН в качестве Правил 49 предписаний, относящихся практически ко всем техническим характеристикам автомашин и их оборудования (освещение, световая и звуковая сигнализации, тормозные свойства, обзорность с места водителя, прочность конструкции, удерживающие системы, устройство управления, содержание выхлопных газов, противоугонные устройства, риск загорания, внутреннее и внешнее оборудование и т. д.). Около половины из них относятся к пассивной безопасности конструкции транспортных средств. Международные рекомендации легли в основу национальных стандартов всех стран, производящих и экспортирующих автомобили. В нашей стране требования к конструкции легковых автомобилей в части их пассивной безопасности определены государственными и отраслевыми стандартами (табл. 1).

Предписания, регламентирующие пассивную безопасность легковых автомобилей (по состоянию на 1 января 1981 г.)
Таблица 1
Таблица 1

К легковым автомобилям предъявляются требования по защите водителя от травмирования об устройство управления под воздействием двух типов сил: вызванной фронтальным столкновением и смещением в результате него рулевого управления назад (рис. 12); вызванной инерцией тела водителя и ударом грудью о рулевое колесо (рис. 13).

Рис. 12. Схема смещения рулевого управления назад (положения руля до столкновения Л и после столкновения В)
Рис. 12. Схема смещения рулевого управления назад (положения руля до столкновения Л и после столкновения В)

Под термином "устройство управления" понимаются рулевое колесо, рулевая колонка, дополнительные элементы покрытия, вал рулевого колеса, картер рулевого управления, а также все остальные элементы, предназначенные для рассеивания энергии в случае удара грудью о руль.

Рис. 13. Схема удара водителя грудью о рулевое колесо при лобовом столкновении
Рис. 13. Схема удара водителя грудью о рулевое колесо при лобовом столкновении

К конструкции рулевого управления предъявляются следующие требования: отсутствие шероховатых и острых краев, способных увеличить риск или тяжесть ранений водителя в случае удара; отсутствие элементов и вспомогательных принадлежностей, включая привод звукового сигнала и элементы покрытия, способных цепляться за одежду водителя при совершении обычных движений по управлению автомобилем.

При испытании порожнего автомобиля без манекена на столкновение с барьером при скорости 48 - 53 км/ч происходит горизонтальное смещение верхней части рулевой колонки и вала рулевого колеса назад, параллельно продольной оси автомобиля, которое должно составлять не более 12,7 мм по отношению к точке автомобиля, не затронутой ударом. Испытание на столкновение осуществляется на прямой горизонтальной дороге; барьер образуется железобетонным блоком, прочно врытым в землю, шириной 3 м, высотой 1,5 м и массой не менее 70 т. Таким образом, к приводу управления предъявляются требования, позволяющие уменьшить степень травмирования водителя, который при фронтальных столкновениях на больших скоростях может удариться грудью о рулевое колесо. На указанной скорости столкновения при наличии ремней безопасности водитель может полностью избежать травм.

С целью сохранения "жизненного пространства" в салоне легкового автомобиля при различных видах ДТП к его конструкции предъявляются специальные требования, которые предусматривают поведение кузова при испытаниях на лобовой удар, удары в бок и сзади и опрокидывание.

При определении ударно-прочностных характеристик кузова автомобиля (рис. 14), подвергаемого испытаниям на удар сзади, лобовой и боковой удары и опрокидывание замеряются: остаточное пространство на уровне груди и ног человека, размещенного на переднем сиденье, в зоне расположения задних пассажиров; пространство между боковыми стойками, а также между крышей и полом. Все эти размеры не должны превышать допустимые и должны исключить возможность травмирования находящихся в салоне людей при применении ими ремней безопасности. В салоне должны отсутствовать какие бы то ни было жесткие элементы, которые могли бы создать опасность получения тяжких ранений, а боковые двери должны оставаться закрытыми. После удара должна обеспечиваться возможность открытия дверей для эвакуации людей, находящихся в машине, без применения каких-либо специальных инструментов.

Рис. 14. Испытания автомобиля на лобовой удар методом наезда на неподвижное малодеформируемое  препятствие
Рис. 14. Испытания автомобиля на лобовой удар методом наезда на неподвижное малодеформируемое препятствие

Испытания креплений сиденья и систем блокировки осуществляются путем приложения к сиденью силы по величине, равной двадцатикратной массе сиденья и проходящей через центр его тяжести, в прямом и обратном направлениях.

В ходе этих испытаний не должно быть никаких отклонений в конструкции сидений, системах крепления, регулировки, перемещения, а также в устройствах их блокировки. Защелки системы блокировки сидений не должны рассоединяться под воздействием горизонтально направленной нагрузки величиной 20 g.

Специальные требования предъявляются также к безопасности конструкций деталей внутреннего оборудования автомобилей (за исключением зеркал заднего вида), таким, как органы управления, панель приборов, спинка и задняя сторона сидений. Эти требования устанавливаются с целью исключения опасности травмирования или увеличения тяжести последствий ДТП при ударе водителя или пассажиров о детали интерьера автомобиля. Для этого предусматривается обивка мягкими материалами, ликвидация острых краев и кромок, острых углов и ограниченных контактных поверхностей. Эффективность указанных мер значительно снижается, если лица, находящиеся в машине, не используют ремни безопасности.

Все детали внутреннего оборудования автомобиля, расположенные в зоне возможного удара головой человека, должны быть восприимчивы к смягчению удара (поглощению энергии), иметь закругления либо должны устанавливаться, изгибаться или отрываться под действием определенной силы, равной 38,6 даН.

Таким образом в конструкцию транспортных средств уже на стадии проектирования закладываются определенные технические требования, направленные на защиту людей от тяжелых последствий ДТП. Уровень этих требований постоянно повышается в соответствии с развитием технической мысли, накоплением опыта по изучению реальных ДТП и поведения как конструкции самого автомобиля, так и людей, находящихся в нем при ДТП.

Причем при испытаниях автомобилей все характеристики пассивной безопасности их конструкции тесно увязаны с применением водителем и пассажирами ремней безопасности. Какие же требования предъявляются к конструкции самих ремней безопасности и местам их крепления в кузове?

Группой экспертов по безопасности дорожного движения Комитета по внутреннему транспорту Европейской Экономической Комиссии ООН утверждены в качестве Правил "Единые предписания, касающиеся официального утверждения привязных ремней для взрослых пассажиров механических транспортных средств" (Правила № 16), а также "Единые предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении крепления привязных ремней на легковых автомобилях" (Правила № 14) [17]. В странах, производящих автомобили, разработаны специальные стандарты, устанавливающие технические требования к расположению и наклону лямок ремней, материалу ленты ремня, замыкающим приспособлениям, местам крепления и установке ремней в салоне автомобиля. Изготовление и произвольное крепление ремней без учета требований этих стандартов недопустимо.

В СССР действуют ГОСТ 18837 - 73 "Ремни безопасности для водителей и пассажиров автотранспортных средств. Технические требования и методы испытаний" и ГОСТ 21015 - 75 "Автомобили легковые. Места крепления ремней безопасности. Технические требования. Методы испытаний".

Для того чтобы ремень безопасности действительно обладал всеми ожидаемыми защитными качествами, к нему предъявляются многочисленные технические требования:

достаточная прочность ремня и механических деталей;

способность поглощать энергию без ее обратной отдачи;

сохранение (при условии правильной эксплуатации) первоначальных характеристик в течение всего времени использования;

обеспечение возможности фиксации замка ремня одной рукой (даже при управлении автомобилем);

расположение размыкающего приспособления ремня, которое в экстренных случаях легко и просто отстегивается как самим водителем или пассажирами, так и спасателями;

конструкция самого ремня безопасности при его правильной установке и использовании должна обеспечивать надежную работу и не травмировать тело в случае ДТП, в том числе при разрыве ленты или поломках металлических деталей.

Все жесткие части ремня безопасности, такие как замки, устройства регулирования, детали крепления, не должны вызывать травмирование пользователя и других лиц, находящихся в автомобиле, а также, иметь острые углы, которые могут привести к износу или перетиранию ремня.

Конструкция замка ремня должна исключать возможность его неправильного использования и не иметь положений, при которых замок мог бы остаться полузакрытым. Он не должен открываться по неосторожности или без приложения к нему усилия, равного 6 даН.

Регулирующее устройство ремней безопасности должно быть легко доступно для пользователя с тем, чтобы он мог без всяких затруднений установить нужную длину ремня с учетом своего телосложения и положения сиденья. Ремни должны иметь такие характеристики, чтобы давление, которое они оказывают на тело пользователя, распределялось как можно более равномерно по всей ширине ремня и чтобы они не скручивались как под нагрузкой, так и без нее. Они должны обладать свойством поглощать и рассеивать энергию.

Ремни безопасности подвергаются и специальным динамическим испытаниям. Комплект ремня устанавливается на тележке с манекеном, установленным на сиденье (рис. 15), между спиной которого и спинкой сиденья помещается доска толщиной 25 см. Ремни безопасности плотно подгоняются по телу манекена, после чего доска вынимается и манекен остается в требуемом положении по отношению к спинке сиденья. Этот зазор (25 мм) устанавливается при подгонке ремня по телу. Тележка приводится в движение таким образом, чтобы в момент удара скорость ее свободного качения составляла 50±1 км/ч, а положение, в котором находится манекен, оставалось устойчивым. После указанного испытания все элементы конструкции ремня не должны иметь поломок, разрывов и трещин.

Рис. 15. Динамические испытания ремней безопасности: а - схема проведения испытаний; б - схема установки манекена перед испытанием
Рис. 15. Динамические испытания ремней безопасности: а - схема проведения испытаний; б - схема установки манекена перед испытанием

К местам крепления ремней безопасности в салоне легкового автомобиля также устанавливаются специальные требования в отношении их прочности, обеспечения таких углов прохождения диагональной и поясной лямок ремня, которые обеспечивают расположение лямок на наименее болезненных частях тела человека, не вызывая при ударе о ремень опасных перемещений. Поэтому изготовление отдельных мест крепления или их перенос по своему усмотрению недопустимы.

предыдущая главасодержаниеследующая глава










© MOTORZLIB.RU, 2001-2020
При использовании материалов сайта активная ссылка обязательна:
http://motorzlib.ru/ 'Автомобилестроение, наземный транспорт и организация движения'
Рейтинг@Mail.ru