Как работают зоны деформации в автомобиле?
Базы современной безопасности машин
Глядя на фотографии машин из прошлого, сделанными из толстостенных и могучих металлических страниц, думается, что современные производители машин сделали все от них зависящее, дабы сделать автомобили менее надёжными. Толщину стенок металла уменьшили, вес всегда снижают, это же все без сомнений отражается на прочности, и не в лучшую сторону, сообщит обыватель. А взглянуть на фотографии машин 50-х годов в Северной Америке. Огромные машины с огромными капотами.
Разве таковой автомобиль вероятно было разбить? Риторический вопрос, как нам казалось. Но давайте разберемся по порядку.
Ранний автомобильный дизайн подразумевал твёрдые конструкции, каковые по планам инженеров того времени должны были мешать деформации и снижать возможность травм. Частично они были правы. Еще раз посмотрите на фотографии аварий тех лет, автомобили кроме того в важных столкновениях приобретали минимальные повреждения, минимум деформаций.
Прекрасно ли это?
Может для жестянщика и прекрасно, но вот для пассажиров нет. Как правило при важном столкновении, это приводило к важным либо кроме того фатальным последствиям. Через чур громадны перегрузки.
Так было до 1953 года, в то время, когда на горизонте замоячили первые территории деформации для машин. Как и за многие другие технологии в автомобильной инженерной мысли, компания, важная за создания технологичесих прорывов называлась Mercedes-Benz. Один из инженеров, Бела Барений, занимался в течение продолжительного времени ответом данной неприятности и в первой половине 50-ых годов XX века, его мысль была реализована в моделе Ponton (трехобъемном) Мерседесе (модели серии W120).
Первая попытка была успешная, но прошло много времени, доработок и исследований, перед тем как добрая разработка отправилась в серию.
Только во второй половине 60-ых годов XX века Mercedes-Benz Heckflosse (он же Fintail) стал первым серийным автомобилем в мире с территориями деформации, функцией безопасности включающей каркас безопасности совмещенный с территориями деформации.
Теория
Нравится вам это либо нет, но как раз физика может растолковать, из-за чего сминаемые территории нужны в автомобиле.
Первый закон Исаака Ньютона гласит, Объект в движении останется в движении с той же скоростью и в том же направлении, , пока на него не подействуют несбалансированные силы.
К примеру, в случае если транспортное средство едет со скоростью 80 км/ч, то и объекты в будут владеть той же скоростью, и, в случае если это транспортное средство быстро останавливается (происходит столкновение, мгновенное замедление), тела будут ощущать необходимость двигатьсяв том же направлении на скорости 80 км а час, , пока что-то не остановит их. Более того, даже в том случае, если препятствие остановит сами тела, их внутренние органы будут двигатьсяс не меньшей скоростью, тем самым приводя к серьёзным повреждениям.
И еще один серьёзный закон из дебрей физики.
Ньютон кроме этого сказал, что сила равна массе, умноженной на ускорение.
Переводя в отечественную обстановку возможно заявить, что в следствии столкновения, это указывает, что сила, действующая на его пассажиров и автомобиль, значительно уменьшается, в случае если время, нужное для остановки транспортного средства возрастает.
Так что территории деформации делают?
Они трудятся в правильном соответствии с двумя законами. Размещенные в задней частях и передней автомобиля, они поглощают энергию при столкновении, появляющейся на протяжении удара. Это достигается за счет деформации, то, о чем не слышали в первые 50 лет автомобилестроения. Деформироваться обязан далеко не весь кузов автомобиля.
Тогда как определенные части автомобиля созданы чтобы деформироваться, пассажирский салон, наоборот, усилен с применением высокопрочной стали и крепких лонжеронов, дабы не допустить его изменение и разрушение количества.
Кроме этого, территории деформации замедляют столкновение. Вместо того, дабы два жёстких тела мгновенно сталкивались, территории деформации увеличивают время до остановки транспортного средства.
Смотрите кроме этого: Что такое рейтинг безопасности машин IIHS? [часть 1]
Как видите, в общем все весьма легко. Деформирующаяся «гармошка» поглощает энергию удара, твёрдая сердцевина- скорлупа защищает людей в автомобиля. Все замечательно трудится на громадных либо среднеразмерных машинах, с достаточно большой массой и крупными капотами.
Но что делать, в случае если автомобиль маленькой? У них также имеется деформируемые территории?
Что делать с маленькими машинами?
Это весьма хороший вопрос, в действительности. Вправду, мелкие авто не имеют места для территории деформации. Заберите Smart для примера.
Где же возможно разместить территории деформации на машине, таковой как эта? Инженеры нашли для этих машин собственный ответ.
Все поколения Smart строятся около клетки безопасности Tridion, металлического корпуса, что сочетает продольные и поперечные элементы, распространяющие силу удара по громадной площади автомобиля. Кроме этого, еще одним ответственным компонентом безопасности Smart есть и необычная территория деформации.
Как не приобрести автомобиль, что Вам не нужен
Smart Fortwo укомплектован металлическими бамперами спереди и позади, каковые прикручены к продольным лонжеронам клетки безопасности посредством труб скольжения. Они смогут быть недорого заменены по окончании малых столкновений. При ударах на протяжении парковки либо столкновениях на скорости менее пяти километров в час урон от аварии не будет заметен вовсе.
До 16 км в час, трубы скольжения двигаются для сохранения клетки Tridion от действия удара.
При скорости более 16 км в час, клетка безопасности Tridion распределяет силу удара по всей собственной поверхности, дабы рассеять энергию и обезопасисть собственных пассажиров (при условии, перпендикулярного удара с захватом всей ширины передней части автомобиля). В задней части Smart а, коробчатый элемент с запрограммированный деформирующейся областью кроме этого сделан из стали, которая сминается равно как и передние трубы скольжения. При ударе, превышающем определенный порог силы, подача горючего в двигатель заканчивается, а центральный замок машинально разблокируется.
Pininfarina Nido Concept
В 2004 году на концепции Pininfarina была продемонстрирована альтернатива хорошей территории деформации. Nido Concept складывается из 3 главных элементов: клетки, поглотителя и салазок. При лобового столкновения, автомобиль поглощает часть энергии при помощи деформируемой передней части шасси, выстроенного с применением двух железных распорок с внутренним пенопластовым поглотителем.
Смотрите кроме этого: 25 лучших в мире автомобильных дизайнеров
Эти компоненты имеют форму усеченных конусов, дабы рассеивать энергию по сотовой железной перегородке, которая, со своей стороны переносит энергию на протяжении боковых элементов и центрального тоннеля.
Другая энергия, благодаря массе салазок и манекенов, сдвигает салазки вперед, и сжимает два сотовых поглотителя между приборной панелью и жёсткой клеткой салазок, в следствии чего неспешно и контролируемо производится торможение манекенов.
Вставка элементов сотового поглотителя между салазками и жёсткой клеткой свидетельствует, что при столкновении, кривая замедления для данной совокупности ниже чем кривая для твёрдой ячейки. Этого создатели и получали.
Вместо заключения
С постоянным совершенствованием и появлением активной безопасности, роль территории деформации в отношении пассажиров и защиты водителя фактически провалилась сквозь землю из поле зрения публичного внимания, но это не свидетельствует, что она стала менее серьёзной.
Напротив, поскольку большая часть производителей машин начали продвигать главную идею пассивной защиты еще дальше, роль этого элемента безопасности автомобиля возрастает. В этом им оказывают помощь организации типа IIHS, NHTSA либо Euro NCAP, каковые выполняют собственные краш-тесты машин, и эти тесты с каждым разом все тяжелее пройти. Усложняют задачу все более твёрдые правила к защите пешеходов.
Для этого автопроизводителям приходится создавать особенную форму капота, в которую не всегда комфортно «ложится» совокупность защиты самих пассажиров автомобиля.
Однако, клетки безопасности стали еще замечательнее и технологичнее, благодаря более широкому применению очень прочный стали а также армированного углеродным волокном пластика (CFRP).
Вот такая краткая основные вехи и история развития этого серьёзного элемента любого автомобиля, от мелка, до громадна.
