La estructura y el principio de funcionamiento del sistema de seguridad pasiva SRS.
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Un automóvil no solo es un medio de transporte común, sino también una fuente de peligro. El número de vehículos en constante aumento en las carreteras de Rusia y el mundo, la velocidad creciente de movimiento conduce inevitablemente a un aumento en el número de accidentes. Por lo tanto, la tarea de los diseñadores es desarrollar no solo un automóvil cómodo, sino también seguro. El sistema de seguridad pasiva ayuda a solucionar este problema.
¿Qué incluye el sistema de seguridad pasiva?
El sistema de seguridad pasiva del vehículo incluye todos los dispositivos y mecanismos diseñados para proteger al conductor y a los pasajeros de lesiones graves en el momento de un accidente.
Los principales componentes del sistema son:
- cinturones de seguridad con tensores y limitadores;
- bolsas de aire;
- estructura corporal segura;
- sistemas de sujeción para niños;
- interruptor de desconexión de batería de emergencia;
- reposacabezas activos;
- sistema de llamada de emergencia;
- otros dispositivos menos comunes (por ejemplo, ROPS en un convertible).
En los automóviles modernos, todos los elementos del SRS están interconectados y tienen controles electrónicos comunes para garantizar la eficiencia de la mayoría de los componentes.
Sin embargo, los principales elementos de protección en el momento de un accidente en el automóvil siguen siendo los cinturones y los airbags. Forman parte del SRS (Supplemental Restraint System), que también incluye muchos más mecanismos y dispositivos.
Evolución de los dispositivos de seguridad pasiva
El primer dispositivo creado para garantizar la seguridad pasiva de una persona en un automóvil fue el cinturón de seguridad, patentado por primera vez en 1903. Sin embargo, la instalación masiva de cinturones en los automóviles comenzó solo en la segunda mitad del siglo XX, en 1957. En ese momento, los dispositivos se instalaron en los asientos delanteros y fijaron al conductor y al pasajero en la zona pélvica (dos puntos).
El cinturón de seguridad de tres puntos fue patentado en 1958. Después de otro año, el dispositivo comenzó a instalarse en vehículos de producción.
En 1980, el diseño de la correa se mejoró significativamente con la instalación de un tensor que proporciona el ajuste más ajustado de la correa en el momento de una colisión.
Las bolsas de aire aparecieron en los automóviles mucho más tarde. A pesar de que la primera patente para un dispositivo de este tipo se emitió en 1953, los automóviles de producción comenzaron a equiparse con almohadas solo en 1980 en los Estados Unidos. Al principio, las bolsas de aire se instalaron solo para el conductor y luego para el pasajero delantero. En 1994, las bolsas de aire de impacto lateral se introdujeron por primera vez en los vehículos.
Hoy en día, los cinturones de seguridad y las bolsas de aire brindan la principal protección para las personas en el automóvil. Sin embargo, debe recordarse que solo son efectivos cuando el cinturón de seguridad está abrochado. De lo contrario, las bolsas de aire desplegadas pueden causar lesiones adicionales.
Tipos de golpes
Según las estadísticas, más de la mitad (51,1%) de los accidentes graves con víctimas van acompañados de un impacto frontal en la parte delantera del vehículo. En segundo lugar en términos de frecuencia se encuentran los impactos secundarios (32%). Finalmente, un pequeño número de accidentes se producen como consecuencia de colisiones con la parte trasera del vehículo (14,1%) o vuelcos (2,8%).
Dependiendo de la dirección del impacto, el sistema SRS determina qué dispositivos deben activarse.
- En un impacto frontal, se activan los pretensores de los cinturones de seguridad, así como las bolsas de aire delanteras del conductor y del pasajero (si el impacto no es severo, es posible que el sistema SRS no active la bolsa de aire).
- En un impacto frontal-diagonal, solo se pueden activar los tensores de cinturón. Si el impacto es más severo, será necesario desplegar los airbags frontales y / o de cabeza y laterales.
- En un impacto lateral, se pueden desplegar los airbags de cabeza, los airbags laterales y los tensores de cinturón del lado del impacto.
- Si el impacto se produce en la parte trasera del vehículo, es posible que se activen el pretensor del cinturón de seguridad y el disyuntor de la batería.
La lógica de activación de los elementos de seguridad pasiva de un automóvil depende de las circunstancias específicas del accidente (fuerza y dirección del impacto, velocidad en el momento de la colisión, etc.), así como de la marca y modelo del automóvil.
Diagrama de tiempo de colisión
La colisión de autos ocurre en un instante. Por ejemplo, un automóvil que viaja a una velocidad de 56 km / hy choca con un obstáculo estacionario se detiene por completo en 150 milisegundos. A modo de comparación, durante el mismo tiempo, una persona puede tener tiempo para parpadear. No es de extrañar que ni el conductor ni los pasajeros tengan tiempo de tomar ninguna medida para garantizar su propia seguridad en el momento del impacto. El SRS debe hacer esto por ellos. Activa el tensor del cinturón y el sistema de airbag.
En un impacto lateral, los airbags laterales se abren aún más rápido, en no más de 15 ms. El área entre la superficie deformada y el cuerpo humano es muy pequeña, por lo que el impacto del conductor o pasajero en la carrocería del automóvil se producirá en un período de tiempo más corto.
Para proteger a una persona de impactos repetidos (por ejemplo, cuando un automóvil vuelca o se cae en una zanja), las bolsas de aire laterales permanecen infladas durante un período de tiempo más prolongado.
Sensores de choque
El rendimiento de todo el sistema está garantizado por sensores de impacto. Estos dispositivos detectan que se ha producido una colisión y envían una señal a la centralita, que a su vez activa los airbags.
Inicialmente, solo se instalaron sensores de impacto frontal en los automóviles. Sin embargo, a medida que los vehículos comenzaron a equiparse con almohadas adicionales, también se incrementó el número de sensores.
La tarea principal de los sensores es determinar la dirección y la fuerza del impacto. Gracias a estos dispositivos, en caso de accidente, solo se activarán los airbags necesarios, y no todo lo que hay en el coche.
Los sensores de tipo electromecánico son tradicionales. Su diseño es simple pero confiable. Los elementos principales son una bola y un resorte metálico. Debido a la inercia derivada del impacto, la bola endereza el resorte, cerrando los contactos, luego de lo cual el sensor de choque envía un pulso a la unidad de control.
La mayor rigidez del resorte no permite que el mecanismo se active con una frenada brusca o un ligero impacto sobre un obstáculo. Si el automóvil se mueve a baja velocidad (hasta 20 km / h), entonces la fuerza de inercia tampoco es suficiente para actuar sobre el resorte.
En lugar de sensores electromecánicos, muchos automóviles modernos están equipados con dispositivos electrónicos: sensores de aceleración.
En términos simplificados, el sensor de aceleración está dispuesto como un condensador. Algunas de sus placas están fijadas rígidamente, mientras que otras son móviles y actúan como una masa sísmica. En caso de colisión, esta masa se mueve, cambiando la capacitancia del capacitor. Esta información es decodificada por el sistema de procesamiento de datos, enviando los datos recibidos a la unidad de control del airbag.
Los sensores de aceleración se pueden dividir en dos tipos principales: capacitivos y piezoeléctricos. Cada uno de ellos consta de un elemento sensor y un sistema de procesamiento de datos electrónicos ubicados en una carcasa.
La base del sistema de seguridad pasiva del vehículo está formada por dispositivos que han demostrado con éxito su eficacia durante muchos años. Gracias al trabajo constante de ingenieros y diseñadores, mejorando los sistemas de seguridad, los conductores y pasajeros pueden evitar lesiones graves en el momento de un accidente.
