Как менялась пассивная безопасность: деформируемый кузов
Пассивная безопасность в автомобилях — это комплекс мер, направленных на снижение риска травм и гибели пассажиров при дорожно-транспортных происшествиях (ДТП). Одной из ключевых инноваций в этой области стал деформируемый кузов, который способен поглощать энергию удара, снижая нагрузку на салон и пассажиров.
Исторический контекст
Первые автомобили не имели никаких средств пассивной безопасности. С ростом числа автомобилей и увеличением интенсивности дорожного движения вопросы безопасности стали актуальными. В середине XX века начались первые шаги в разработке систем пассивной безопасности. Одним из важных направлений стало создание кузова, способного поглощать энергию при столкновении.
Развитие деформируемого кузова
Изначально кузова автомобилей были жёсткими и не предусматривали возможности деформации при столкновении. Со временем инженеры пришли к выводу, что мягкий и деформируемый кузов может стать эффективным решением для повышения безопасности.
- Зона деформации (краш-зоны). В середине XX века венгерский инженер Бела Барени, который работал на Mercedes, разработал современную конструкцию автомобильного кузова с жесткой силовой клеткой, сминаемыми зонами и травмобезопасным интерьером. Его патенты 1952 года начали применяться с 1959 года на Mercedes-Benz W111, ставшем основой S-класса. Барени внедрил зоны деформации, складывающуюся рулевую колонку и травмобезопасный руль, что стало основой пассивной безопасности.
- Оптимизация структуры кузова. Алюминиевые сплавы значительно мягче стали и чугуна. Они по-разному реагируют на механические воздействия. Если сталь под нагрузкой изгибается или искривляется, а чугун может растрескиваться, то алюминий при аналогичных условиях деформируется только поверхностно, образуя вмятины. Эта особенность связана с тем, что алюминий обладает высокой пластичностью и способностью поглощать энергию удара. Он может рассеивать энергию удара на 50% эффективнее, чем сталь. Из-за высокой стоимости алюминий долго не применялся в автомобильной промышленности, но к концу XX века стал доступнее. В 1994 году Audi представила первый серийный автомобиль с алюминиевым кузовом (Audi A8 D2), что открыло новые возможности для использования легких материалов в автомобилях.
- Системы пассивной безопасности. Современные деформируемые кузова проектируются с учётом работы подушек безопасности и преднатяжителей ремней. Эти системы работают в комплексе с кузовом, обеспечивая максимальную защиту пассажиров. Например, в автомобилях Mercedes-Benz с системами PRE-SAFE кузов и подушки безопасности взаимодействуют для предотвращения травм.
- Компьютерное моделирование и тестирование. Современные производители используют компьютерное моделирование и краш-тесты для оптимизации конструкции кузова. И даже наш АвтоВАЗ активно применяет технологии компьютерного моделирования для разработки кузовов своих автомобилей, включая Весту и Гранту.
Преимущества деформируемого кузова
Деформируемый кузов имеет ряд преимуществ перед жёстким:
- Поглощение энергии удара. Деформируемый кузов способен поглощать значительную часть энергии при столкновении, снижая нагрузку на пассажиров. Например, краш-тесты показывают, что автомобили с деформируемыми зонами, такие как Honda Civic, получают меньшие повреждения салона при столкновении.
- Снижение риска травм. Оптимизация структуры кузова и работа систем пассивной безопасности снижают риск серьёзных травм и гибели пассажиров. Например, автомобили Volvo известны своей высокой степенью пассивной безопасности благодаря использованию деформируемых зон и подушек безопасности.
- Улучшение управляемости и безопасности. Деформируемый кузов также улучшает управляемость автомобиля и снижает вероятность потери контроля в экстремальных ситуациях. Например, Audi A8 использует сложные структуры кузова для повышения управляемости и безопасности.
Заключение
Развитие деформируемого кузова стало ключевым фактором повышения пассивной безопасности автомобилей. Благодаря инновациям в области проектирования, материаловедения и технологий компьютерного моделирования, современные кузова эффективно поглощают энергию удара и обеспечивают максимальную защиту пассажиров.
Все фото и видео взяты из открытых источников.
Подписывайтесь на канал. Дальше только лучше.