Сегодня легковые автомобили составляют около 80% всего автомобильного парка. Несмотря на трудности, возникающие при постоянном увеличении количества автомобилей, интенсивность движения на дорогах растёт, как и вероятность людских и материальных потерь.
Разработки в области пассивной безопасности, составляющей важную часть средств защиты водителя и пассажира, остаются актуальными.
Наиболее эффективно среди известных средств пассивной защиты пассажиров автомобиля совместное применение подушек безопасности, время срабатывания которых составляет около 20 миллисекунд, и ремней безопасности /1 /. Однако такой комплексный подход возможен лишь при скоростях, не превышающих 80 км/ч. При столкновениях на больших скоростях происходят необратимые изменения в теле человека.
На высоких скоростях автомобиля реакция водителя (составляющая не менее 0,1с) может оказаться недостаточно быстрой, чтобы избежать столкновения с препятствием. Например, при скорости 150 км/ч автомобиль за это время пройдёт около 4 м.
Поэтому в последнее время разработана радарная система автоматического торможения автомобиля, позволяющая снизить его скорость при появлении препятствия на 24 км/ч / 2 /.
Наиболее энергоёмкие конструкции бамперов позволяют уменьшить скорость автомобиля при столкновении с препятствием на 8 км/ч / 3 /.
Таким образом, жизнеобеспечение пассажиров автомобилей с комплексным применением известных средств безопасности реально не превышает 100 км/ч, а сохранение материальной части автомобилей может быть гарантировано лишь до скорости 24 км/ч.
Эти значения нельзя считать достаточными даже для езды автомобилей в пределах городской черты, где разрешены скорости до 60 км/ч. Никакие законы не устраняют действие «человеческого фактора», который является причиной многих аварий. Они могут вызываться и непредвиденными отказами автомобильной техники. Несмотря на это, скорости автомобилей постоянно растут, достигая 150 – 200 км/ч, что заставляет искать новые технические возможности по обеспечению безопасной езды автомобилей. Чем шире диапазон действия технических мер обеспечения безаварийного движения, тем комфортней чувствуют себя пассажиры автомобиля.
Этот диапазон может быть существенно увеличен с применением ГДБ, конструкция которого изображена на Рис.1.
ГДБ состоит из цилиндрического корпуса 1, верхней и нижней крышек 2, подвижного штока 3 с уплотнением 4 и вентилем 5, запирающим наружный выход осевого канала штока 3. Верхняя часть штока 3 имеет шарообразную форму для крепления демпфирующих элементов бамперов известных типов.
В нижней части шток 3 имеет расточку и снабжен тремя расположенными под углом в 120 градусов друг к другу направляющими 6, на которых установлена и закреплена на штоке 3 с помощью винта 7 заглушка 8 с газовым каналом 9. Между заглушкой 8 и торцом штока 3 на направляющих 6 с возможностью перемещения по ним установлена регулировочная пластина 10, которая в зависимости от своего положения может перекрывать доступ к осевому каналу штока 3. Положение регулировочной пластины 10 определяется направлением движения штока 3 и трением между боковой поверхностью регулировочной пластины и внутренней поверхностью цилиндра.
Через штуцер, устанавливаемый вместо пробки 11, внутрь ГДБ подаётся воздух для выдвижения штока 3 при подготовительных работах.
Для обеспечения действия ГДБ необходимо задать меньшее трение при выдвижении штока 3 и большее после контакта его с преградой и движении внутрь корпуса 1. Это достигается приданием контактирующей с внутренней поверхностью корпуса 1 нижней части штока 3 специального профиля, изображённого на Рис. 2. Технологически он может быть получен горячей протяжкой деталей с резьбой обычной треугольной формы.
Давление газов внутри корпуса 3 очень зависит от быстро изменяющейся их температуры после срабатывания заряда ВВ. Оптимальная работа ГДБ достигается регулировкой давления газов с помощью вентиля 5. Отток газов через вентиль 5 способствует стабилизации давления внутри корпуса 1.
Управление действием ГДБ производится с помощью бортового компьютера, связанного с радиолокатором, определяющим расстояние до возникающего на пути автомобиля препятствия. Команда на подрыв ВВ 12 от компьютера коррелируется в зависимости от скорости автомобиля Одновременно от компьютера подаётся сигнал на систему автоматического экстренного торможения автомобиля.
При диаметре штока 3 — 6 см, длине его 100 см и давлении под ним 20 кг/см2 ГДБ выдерживает усилие в момент столкновения с преградой свыше 2 т. При расположении ГДБ по одному под капотом автомобиля и по обе стороны его автомобиль выдержит усилие удара о препятствие свыше 6 т, при дублировании расположения ГДБ – свыше 12т.
Применение ГДБ совместно с другими способами жизнеобеспечения пассажиров позволит гарантировать им жизнь при столкновении автомобиля с препятствием на скорости до 160 км/ч и сохранить материальную часть автомобиля на скоростях до 80 км/ч.
Автор:
Мазур — Джуриловский Юрий Дмитриевич, к.т.н.
Б.Кольцова, 18,кв 139. Киев. 03194
Д.т. (044) 276 86 65.
Мт. 097- 66 10 348
E-mail: Pamino@Bigmir.net