9.Studiul evoluţiei autoturismelor din punct de vedere al siguranţei pasive 145

9.Studiul evoluţiei autoturismelor din punct de vedere

al siguranţei pasive

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.

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

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

9.Studiul evoluţiei autoturismelor din punct de vedere al siguranţei pasive 147

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

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.

9.Studiul evoluţiei autoturismelor din punct de vedere al siguranţei pasive 148

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.

9.Studiul evoluţiei autoturismelor din punct de vedere al siguranţei pasive 149

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;

9.Studiul evoluţiei autoturismelor din punct de vedere al siguranţei pasive 150

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 scurt-circuitelor. 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

9.Studiul evoluţiei autoturismelor din punct de vedere al siguranţei pasive 151

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 .

9.Studiul evoluţiei autoturismelor din punct de vedere al siguranţei pasive 152

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.

9.Studiul evoluţiei autoturismelor din punct de vedere al siguranţei pasive 153

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.