Układy bezpieczeństwa ABS, ASR, ESP itp. - opracowanie

Moderator: Moderator

Wiadomość
Autor
Awatar użytkownika
vokal
ASSISTANCE
ASSISTANCE
Posty: 6172
Rejestracja: poniedziałek, 22 marca 2010, 11:55
Skąd jesteś: WA/NOE
Wersja Kia Sorento: Kia Sorento I
Silnik: 2.5 CRDi (140KM)
Skrzynia: M/T
Napęd: 4 WD AUTO
Rok: 2003
Kolor: IndigoBlue/AlpinGrey
Inny Samochód: Jazz 1.4 LS '06
Has thanked: 13 times
Been thanked: 50 times
Kontaktowanie:

Układy bezpieczeństwa ABS, ASR, ESP itp. - opracowanie

#1 Postautor: vokal » środa, 19 grudnia 2012, 18:52

źródło: http://bluesbreaker.w.interia.pl/index.html
Autor: Kamil Szamreta


Układ przeciwblokujący ABS (Antilock Braking System)

W procesie hamowania koła występuje zawsze poślizg w stosunku do nawierzchni drogi. W przypadku hamowania prędkość obwodowa koła jest mniejsza od prędkości samochodu. Poślizg jest maksymalny, kiedy prędkość koła wynosi zero, podczas gdy samochód porusza się jeszcze (koło zablokowane), poślizg jest zerowy gdy prędkość obwodowa koła jest taka sama jak prędkość samochodu. Współczynnik poślizgu jest wyrażony w procentach i jest równy: - 0% przy swobodnie obracającym się kole, - 100% przy kole zablokowanym i samochodzie poruszającym się.

Obrazek
Rys. 1.Wykres zależności pomiędzy przyczepnością a poślizgiem:
A - krzywa przyczepności wzdłużnej (tor samochodu),
B - krzywa przyczepności poprzecznej (stabilność samochodu),
F - współczynnik przyczepności,
G - współczynnik poślizgu.

Maksymalna skuteczność hamowania odpowiada wartości poślizgu zawartej między 10% - 30%. Określa to optymalny przedział ustalony na podstawie dużej ilości prób doświadczalnych, do którego układ ABS stara się sprowadzić każdy układ hamulcowy danego typu pojazdu. Zastosowane rozwiązanie zapobiega blokowaniu kół i polega na zamontowaniu urządzenia modulującego ciśnienie hamowania.

Zasada działania urządzenia ABS polega na zamontowaniu między pompą hamulcową, a układem hamulcowym (koła przednie i koła tylne) elektrozaworów sterowanych centralką elektroniczną, regulujących ciśnienie hamowania w poszczególnych kołach. Umożliwia to modulowanie siły hamowania każdego koła, niezależnie od siły nacisku wywieranej na pedał hamulca.

We współczesnych samochodach wyposażonych w ABS stosuje się dwa zasadnicze typy rozwiązań konstrukcyjnych. W pierwszym elektroniczno-hydrauliczna jednostka sterująca systemu przeciwdziałającego blokowaniu kół włączona jest w klasyczny układ dwuobwodowy ze wspomaganiem podciśnieniowym między pompą hamulcową, a hamulcami kół, których piasty zaopatrzone są dodatkowo w elektryczne czujniki prędkości obrotowej. W drugim jednostka sterująca zintegrowana jest z pompą hamulcową, a wspomaganie podciśnieniowe zastępuje się wysokociśnieniowym wspomaganiem hydraulicznym. Także w tym rozwiązaniu prędkości kół są niezbędne.

W obu rozwiązaniach zasadą gwarantującą niezawodność systemu jest dublowanie układów elektronicznych i stosowane w jednostce sterującej ECU programu samo testującego. Wszelkie informacje odbiegające od zakodowanego wzorca poprawności powodują natychmiastowe wyłączenie ABS-u co sygnalizowane jest zapaleniem się żółtej kontrolki w tablicy przyrządów. Układ hamulcowy działa wówczas jak zwykły o klasycznym działaniu.

Obrazek
Rys. 2. Schemat układu hamulcowego z urządzeniem ABS
1. Centralka elektroniczna
2. Pompa hamulcowa
3. Serwo - urządzenie wspomagające
4. Zbiornik płynu hamulcowego
5. Czujnik ilości obrotów kół przednich
6. Przednie hamulce tarczowe
7. Lampka sygnalizacyjna awarii ABS
8. Wyłącznik światła stop
9. Dźwignia hamulca postojowego
10. Korektor hamowania
11. Czujnik ilości obrotów kół tylnych
13. Tylne hamulce tarczowe

Działanie elektronicznej centralki sterującej

Czujniki prędkości obrotowej wytwarzają napięcie zmienne, które przesyłane jest do wzmacniacza znajdującego się w centralce. Wzmacniacz generuje impulsy o kształcie prostokątnym i wysyła je do zespołów wykonawczych, które obliczają prędkość kół i samochodu. Kiedy koła mają tendencje do blokowania się, zespoły wykonawcze sterują regulatorami prądu dla kół przednich i dla kół tylnych. Regulatory te generują impulsy sterujące odbiorniki końcowe, które przyłączają do masy obwody elektrozaworów VL, VR (przednie) i HL, HR (tylne) znajdujące się w centralce elektrohydraulicznej zwanej też zespołem regulacji niezależnej. Siła hamowania może wzrastać aż do momentu dopóki nie wystąpi poślizg jednego koła względem innego, natomiast jeżeli taki fakt nastąpi (z ang. "split") ograniczeniu ulega siła hamowania na kole, w którym wystąpił poślizg - koło to zaczyna przyśpieszać. Moduł otrzymuje impulsy od wyłącznika świateł "STOP" i sprawdza połączenie elektryczne układu, ponadto kontroluje napięcia zasilania silnika pompy powrotnej łuny hamulcowego i przekazuje informacje do modułu, który ma za zadanie przyłączać do masy obwody przekaźników sterujących elektrozaworami, pompy powrotnej płynu hamulcowego, ustalić napięcie akumulatora i sterować lampką sygnalizacji awarii. Moduł służy do przekazywania danych do zewnętrznego urządzenia diagnostycznego.

Elektroniczna Centralka Sterująca (ECU)

Elektroniczna centralka sterująca zbudowana jest z układów elektronicznych nowej generacji mikroprocesorów. Mikroprocesor układu głównego przetwarza dane niezbędne do sterowania zespołem hydraulicznym i do autodiagnozy elementów. Drugi mikroprocesor z układem logicznym niezależnym od układu pierwszego mikro-procesora, kontroluje w sposób ciągły spójność danych przetwarzanych przez główny mikroprocesor. Tak więc ECU funkcjonuje jako dwa układy, które są w praktyce oddzielnymi zespołami wykonawczymi, ale ściśle ze sobą współpracującymi tj.:

* zespoły logiczne i wykonawcze sygnalizacji,

* obwody bezpieczeństwa.

Do obu układów docierają te same sygnały wejściowe, które każdy z nich przetwarza w ten sam sposób i tylko wówczas kiedy otrzymane wyniki są identyczne, centralka elektroniczna zaczyna sterować centralka elektrohydrauliczną. W przeciwnym przypadku, świadczącym o występowaniu nieprawidłowości w centralce elektronicznej urządzenie wyłącza się i hamowanie przebiega w sposób tradycyjny z równoczesną sygnalizacją awarii układu, uwidocznioną na zestawie wskaźników.

Centralka elektrohydrauliczna

Centralka elektrohydrauliczna składa się z następujących elementów:
1. czterech zaworów,
2. pompy powrotnej płynu dla obwodów hydraulicznych z zaworami wejściowymi typu kulowego,
3. przekaźnika sterowania pompą powrotną,
4. przekaźnika bezpieczeństwa i zasilania elektrozaworów.

Centralka ma za zadanie zmieniać ciśnienie płynu hamulcowego w zacisku lub rozpieraczu hamulcowym na podstawie sygnałów sterujących wysyłanych z ECU. Centralka elektroniczna steruje w rzeczywistości elektrozaworami oraz pompą powrotną płynu hamulcowego reagując na impulsy z czujników prędkości obrotowej poszczególnych kół.

Elektrozawory są typu 3-pozycyjnego i przyjmują rozkazy elektronicznej centralki sterującej w formie impulsów prądowych, których wartości określają stan elektrozaworów:

0 [A] - faza wzrostu ciśnienia,
1,9 - 2,3 [A] - faza stałego ciśnienia,
4,5 - 6 [A] - faza redukcji ciśnienia.

Czujnik prędkości kół

Czujniki prędkości kół są generatorami prądu typu indukcyjnego (zmienna rezystancja magnetyczna). Czujniki mierzą prędkość dzięki zmiennemu sygnałowi, którego częstotliwość jest proporcjonalna do prędkości kątowej (liczby obrotów na sekundę) koła, do którego są podłączone. Czujniki są zbudowane z uzwojenia i rdzenia magnetycznego umieszczonego w szczelnej obudowie. Odległość (szczelina) między końcówką czujnika i zębami naciętymi na tarczy obracającej się razem z kołem wynosi około 1 mm. Minimalny próg wykrywanej prędkości wynosi 2,75 km/h.

Obrazek

1. przewód elektryczny
2. rdzeń magnetyczny
3. szczelna obudowa
4. uzwojenie
5. końcówka czujnika
6. tarcza z naciętymi zębami



Układ regulacji poślizgu napędu ASR

Nadmierny poślizg może być niebezpieczny nie tylko przy hamowaniu, ale tak-że w przypadku kół napędowych. Przed zablokowaniem kół przy hamowaniu chroni układ przeciwblokujący. Jego rozbudowa o dalsze funkcje umożliwiła stworzenie układu zabezpieczającego przed nadmiernym poślizgiem kot napędowych. Układ ten oznaczany jest najczęściej skrótem ASR (Anti Skid Regulation -ang. lub Anti-Schlupf Regulierung -niem.) lub TCS (Traction Control System - ang.). Poszczególni producenci stosują też inne nazwy handlowe.

Układ ASR powinien działać w sytuacjach, gdy grozi utrata przyczepności kół napędo­wych, zwłaszcza w czasie jazdy po śliskiej na­wierzchni, a mianowicie:
- przy ruszaniu
- przy pokonywaniu wzniesienia, zwłaszcza na niejednorodnej nawierzchni
- przy przyspieszaniu na zakręcie

Układ ASR, obok poprawy właściwości trak­cyjnych pojazdu, daje także dodatkowe korzyści:
- przeciwdziałając nadmiernemu poślizgowi kół napędowych zwiększa stateczność poprzecz­ną, zwłaszcza w przypadku napędu tylnego
- zmniejsza zużycie opon
- zmniejsza naprężenia w układzie napędo­wym, przeciwdziałając nagle pojawiającym się obciążeniom, występującym wtedy, gdy ślizga­jące się koło trafia na fragment bardziej szorst­kiej nawierzchni
- informuje kierowcę o wystąpieniu nadmier­nego poślizgu zapaleniem lampki kontrolnej

Zasada działania

Układ ASR, podobnie jak układ ABS, śledzi prędkości obrotowe kół. W przypadku wykrycia, że prędkość obrotowa kot napędowych jest większa od prędkości obrotowej kół nie napę­dzanych, a różnica tych prędkości przekracza założoną wartość, co świadczy o wystąpieniu nadmiernego poślizgu kół napędowych, następuje zmniejszenie doprowadzanego do nich momentu napędowego. Układ ASR reguluje po­ślizg kół w taki sposób, aby pozostawał on w przedziale wartości optymalnych, a więc ta­kich, przy których uzyskuje się największą siłę przyczepności kot do podłoża. Zapewnia to uzyskanie maksymalnej możliwej w danych wa­runkach siły napędowej oraz zabezpiecza przed zerwaniem przyczepności.

Przeciwdziałanie nadmiernemu poślizgowi kół napędowych przez zmniejsza-nie doprowa­dzanego do nich momentu napędowego tylko na drodze ograniczania momentu obrotowego silnika, może być jednak w wielu przypadkach zbyt wolne, co wynika z dużej bezwładność ste­rowania silnikiem. Dla przyspieszenia działania nowo-czesne układy ASR wykorzystują hamul­ce, aby w pierwszej chwili pojawienia się nad­miernego poślizgu kół napędowych przyhamo­wać je, zanim jeszcze zostanie zredukowany moment obrotowy silnika. Dodatkową korzyścią zastosowania hamulców jest możliwość regula­cji momentu napędowego indywidualnie dla każdego z kół napędowych, co ma szczególne znaczenie w przypadku jazdy po drodze o nie­jednorodnej nawierzchni (różnej przyczepności kół w lewym i prawym siadzie).

Sterowanie momentem obrotowym silnika

Układ ASR musi mieć możliwość sterowania pracą silnika niezależnie od rozkazów wysyła­nych przez kierowcę. Dlatego też sterowanie przepustnicą silnika z zapłonem iskrowym lub pompą wtryskową silnika z zapłonem samo­czynnym nie może odbywać się przez ich me­chaniczne połączenie z pedałem przyspiesza­nia. Układ cięgien musi być zastąpiony przez układ elektroniczny, składający się z czujnika położenia pedału przyspieszania, elektroniczne­go sterownika i silnika wykonawczego. W razie potrzeby, gdy uaktywnia się układ ASR, sterow­nik elektroniczny ma możliwość realizowania je­go sygnałów niezależnie od sygnału docierają­cego z pedału przyspieszania.

W przypadku silników z zapłonem samo­czynnym zmniejszenie momentu obrotowego odbywa się przez zmniejszenie dawki paliwa podawanego przez pompę.

W przypadku silnika z zapłonem iskrowym zmiana kąta ustawienia przepustnicy odbywa się za pomocą układu elektronicznego sterowa­nia przepustnicą - ETC (Electronic Throtle Control - ang.). Dodatkową możliwością wpływania na moment obrotowy silnika z zapłonem iskro­wym jest sterowanie układem zapłonowym i/lub układem wtryskowym, realizowane zwykle przez odrębny układ sterowania silnika. W przy­padku układu zapłonowego polega to na wyta­czaniu pojedynczych zapłonów, gdy konieczna jest gwałtowna redukcja momentu obrotowego silnika, lub zmniejszaniu kąta wyprzedzenia zapłonu, gdy zmniejszanie momentu powinno od­bywać się łagodniej. W przypadku wykorzysty­wania układu wtryskowego zmniejszanie mo­mentu silnika uzyskuje się przez wyłączanie wtrysków w pojedynczych cylindrach.

Obrazek
Rys. 4. Porównanie szybkości korygowania błędu regulacji poślizgu kół w przypadku zmiany kąta otwarcia przepustnicy i uruchomienia hamulców (1), zmiany kąta otwarcia przepustnicy i sterowania zapłonem (2) oraz tylko zmiany kąta otwarcia przepustnicy (3)

Na rys. 4 porównano szybkość korygowania błędu regulacji momentu napędowego w zależ­ności od przyjętego sposobu regulacji: tylko zmiana kąta otwarcia przepustnicy, zmiana ką­ta otwarcia przepustnicy i zmiana kąta wyprze­dzenia zapłonu lub zmiana kąta otwarcia prze­pustnicy i wykorzystanie hamulców. Widać, że wykorzystanie hamulców przyspiesza proces regulacji.

Sterowanie hamulcami

Aby układ ASR mógł uruchamiać hamulce bez ingerencji kierowcy, należało układ hamul­cowy wyposażyć w źródło energii. W pneuma­tycznych układach hamulcowych samochodów ciężarowych i autobusów takim źródłem energii, podobnie jak w przypadku zwykłego hamowania, jest sprężone powietrze zmagazynowane w zbiornikach układu hamulcowego. Schemat układu ABS/ASR samochodu ciężarowego przedstawia rys. 5.

Obrazek
Rys. 5. Schemat pneumatycznego układu hamulcowego z układem ABS/ASR:
1 - czujniki prędkości obrotowych kół,
2 - siłowniki hamulcowe kół przednich,
3 - zawór sterujący hamulców kół przednich,
4 - zbiornik sprężonego powietrza zasilający dodatkowe odbiorniki,
5 - siłowniki hamulcowe kół tylnych (napędowych),
6 - zawory sterujące hamulców kół tylnych,
7 - zawory dwudrożne,
8 - zawory sterowania różnicowego,
9 - sterownik elektroniczny,
10 - zawór sterowania silnikiem,
11 - zawór dwudrożny,
12 - siłownik pompy wtryskowej,
13 - przewód sterowania zwalniaczem (przepustnica wydechu),
14 - zbiornik sprężanego powietrza hamulców kół przednich,
15 - zbiornik sprężonego powietrza hamulców kół tylnych

Obrazek
Rys. 6. Schemat układu ABS/ASR samochodu z hydraulicznym układem hamulcowym: 1 - czujniki prędkości obro­towej kół, 2 - modulator hydrauliczny ABS/ASR, 3 - elektroniczny sterownik ABS/ASR, 4 - elektroniczny sterownik przepustnicy silnika (ETC), 5 - elektroniczny sterownik zapłonu i wtrysku paliwa, 6 - przepustnica silnika, 7 - pedał przyspieszania,8 - pompa hamulcowa

Na rys. 6 przedstawiony jest natomiast schemat układu ABS/ASR, stosowanego w sa­mochodach osobowych z hydraulicznym ukła­dem hamulcowym. W stosunku do układu ABS, z którego się wywodzi, konieczne było w tym przypadku zmodyfikowanie modulatora hy­draulicznego tak, aby istniejąca w tym układzie pompa mogła tłoczyć płyn do siłowników me­chanizmów hamulcowych wtedy, gdy układ pracuje w trybie regulacji ASR, Schemat takie­go układu z modulatorem ABS/ASR przedsta­wia rys. 7. Obok elementów, które występowa­ły już w układzie ABS, a mianowicie: pompa, tłumik, akumulator ciśnienia oraz zawory dolo­towy i wylotowy dla każdego z kół, występują tu dodatkowo po dwa zawory dla każdego z kół napędowych, umożliwiające zmianę kierunku przepływu płynu hamulcowego przez pompę. Dzięki tym zaworom pompa może być wyko­rzystywana do zasilania hamulców, gdy układ pracuje w trybie ASR. W normalnym trybie pra­cy układu hamulcowego i przy regulacji ABS zawór ssący pozostaje zamknięty, a zawór ste­rujący - otwarty. W przypadku konieczności zmniejszania siły hamowania (regulacja ABS) pompa powrotna przez otwarty zawór wylotowy i przy zamkniętym zaworze dolotowym wysysa płyn hamulcowy z siłownika hamulca. W trybie regulacji ASR zawór sterujący pozostaje za­mknięty, a przez otwarty zawór ssący pompa powrotna zasysa płyn hamulcowy z pompy ha­mulcowej i tłoczy go przez zawór dolotowy do siłownika hamulca.

Obrazek
Rys. 7. Schemat układu hydraulicznego z modulatorem ABS/ASR: 1 - pompa hamulcowa, 2 - modulator, 3 - zawory ssące, 4 - zawory sterujące, 5 - tłumiki, 6 - silnik pompy, 7 - pompa powrotna, 8 - akumulatory ciśnienia, 9 - zawory dolotowe, 10 - zawory wylotowe. Samochód z napędem kół przednich i układem hamulcowym z krzyżowym podziałem na obwody: TP - koło tylne prawe, PL - przednie lewe, PP - przednie prawe, TL - tylne lewe

Działanie układu ASR przy jeździe po niejednorodnej nawierzchni

Układ ASR w przypadku ruchu po niejedno­rodnej nawierzchni daje podobny skutek, jak mechanizm różnicowy o zwiększonym tarciu lub z blokadą; nie jest jednak w stanie w pełni go zastąpić. Jest rozwiązaniem prostszym i tań­szym, ale nie nadaje się do długotrwałego sto­sowania. Doraźnie jednak ułatwia wydostanie się z trudnej sytuacji drogowej. Przed zniszcze­niem hamulców chroni wyłącznik czasowy, w który wyposażony jest układ ASR.

Układ ASR, wykorzystujący hamulce do re­gulacji poślizgu kół napędowych, może w istot­ny sposób poprawić możliwość wykorzystania siły napędowej silnika w czasie jazdy po dro­dze, charakteryzującej się różną przyczepno­ścią kół do nawierzchni w lewym i w prawym śladzie (rys. 8).

Obrazek
Rys. 8. Śliska nawierzchnia w prawym śladzie uniemożliwia wykorzystanie przyczepności kół w lewym śladzie

Większość samochodów jest wyposażanych w konwencjonalne mechanizmy różnicowe bez blokady lub zwiększonego tarcia, które umożli­wiają poruszanie się kół napędowych z różnymi prędkościami i rozdzielają moment napędowy mniej więcej równomiernie pomiędzy oba koła. Niedogodnością tego typu mechanizmów różni­cowych jest to, że wielkość momentu napędo­wego ograniczona jest przez przyczepność koła, poruszającego się po śliskiej nawierzchni (rys, 9a).

Obrazek
Rys. 9. Siłą napędowa możliwa do przeniesienia przez koła w czasie ruchu po niejednorodnej nawierzchni w samochodzie z konwencjonalnym mecha­nizmem różnicowym (a), z mechanizmem różnicowym z blokadą (b) i z układem ASR wykorzystującym hamulce. W prawym śladzie nawierzchnia śliska, w lewym – szorstka

Jeśli prawe koło, znajdujące się na śliskiej nawierzchni o współczynniku przyczepności przylgowej p może przenieść siłę napędową większą od wartości siły napędowej w kole pra­wym, powiększonej o wartość wynikającą z tar­cia wewnętrznego mechanizmu różnicowego

F, = Fp + Mt/r
gdzie: M, - moment tarcia wewnętrznego, r - promień koła

Podsumowanie

Układ regulacji poślizgu kół przy ruszaniu ASR jest uzupełnieniem, a zarazem rozszerzeniem funkcji ABS. Ogranicza obracanie się kół napędowych z poślizgiem, zwłaszcza przy dostarczeniu zbyt dużej mocy na śliskiej nawierzchni. Oba układy ABS i ASR we współczesnych samochodach są ze sobą tak silnie zintegrowane, że posiadają wspólną centralkę elektroniczną, w której zapisane są programy pracy obu systemów. Stan pracy układu przeciwpoślizgowego polega na przyhamowywaniu jednego lub obu kół napędzających przy pomocy układu hamulcowego wyposażonego w centralę elektrohydrauliczną. Czasami jednak za pomocą tych czynności nie udaje się zlikwidować poślizgu. Niezbędnym wiec wymogiem dla pojazdów posiadających ASR jest zastosowanie tzw. "elektronicznego pedału przyspieszenia". Zasada działania tego urządzenia polega na umożliwieniu integracji układu elektronicznego ASR w stopień otwarcia przepustnicy nawet wbrew woli kierującego. Dzieje się tak tylko w skrajnych przypadkach gdy moment napędowy przekazywany na koła napędzające będące w stanie poślizgu jest zbyt duży i skuteczność przyhamowywania dla odzyskania przyczepności jest niewielka. Wówczas to zostaje automatycznie przymknięta przepustnica w celu zmniejszenia rozwijanej mocy przez silnik.

Obrazek
Rys. 10. Schemat blokowy zintegrowanego systemu ABS/ASR firmy BOSCH:
1 - elektroniczna jednostka sterująca, 13 - poślizg koła1,
2 - jednostka sterująca pracą silnika MOTRONIK, 14 - poślizg koła 2,
3 - EMS elektroniczny pedał przyspieszenia, 15 - masa wirująca,
4 - silnik, sprzęgło, skrzynia biegów, p - ciśnienie płynu hamulcowego
5 - mechanizm różnicowy, v1 - prędkość koła
6 - elektrohydrauliczna centralka ASR, vf - prędkość samochodu,
7 - elektrohydrauliczna centralka ABS, l - poślizg,
8 - pompa hamulcowa, QR - moment bezwładności koła,
9 - hamulec, MA - moment napędowy skrzyni biegów,
10 - koło 1, MB - moment hamujący,
11 - koło 2, MR - moment wypadkowy na kole,
12 - czujnik prędkości kół, MS - moment indukowany.

Głównym elementem całego systemu jest oczywiście elektroniczny zespół sterujący ABS/ASR. Firma WABCO będąca również producentem tego typu układów zaopatruje swój zespół sterujący w 35-biegunowych przyłączy wtykowych z bogatą liczbą końcówek dla przyłączy diagnostycznych jak również przyłączy elektroniki silnika i wyjścia do lampki ASR. Specjalnie zintegrowane obwody wejściowe łączą czujniki indukcyjne kół z zespołem sterującym, przetwarzają sygnały na kompatybilne do komputerowych i sprawdzają tor sygnałowy czujników, obwód wyjściowy i licznik. Cztery wejściowe kanały umożliwiają przedstawienie wszystkich konfiguracji układów ABS/ASR. Właściwe filtrowanie i obróbka sygnału według algorytmu ABS/ASR dokonuje się w komputerze wyposażonym w 16 bitowy mikroprocesor posiadający 8kB pamięci ROM. Każdemu licznikowi kanałowemu lub głównemu jest przyporządkowany jeden 8 bitowy mikroprocesor, który ma zadanie zabezpieczające. Oprócz tego występuje licznik mocy, który połączony jest z zaworami elektromagnetycznymi układu ABS. Elementy dozorujące muszą działać jako niezależne od dozorowanych elementów hardware. W związku z tym we własne systemy kwarców zaopatrzone są nie tylko główne liczniki lecz także liczniki zabezpieczające.

Zasilanie zapewniające działanie zaworów elektromagnetycznych centrali elektrohydraulicznej uzyskane jest oddzielnym przyłączem. Nowością tego rozwiązania są wejścia do przełączników funkcji ABS i ASR, jak również przyłączy do przeprowadzenia diagnostyki, elektronicznego wpływu na silnik i elementów pamięci dla zarejestrowania parametrów i uszkodzeń.

-- 19 grudnia 2012, o 19:02 --

Układ stabilizujący ESP (Electronic Stability Program)

Układ ESP (ang. Electronic Stability Programm) jak wskazuje nazwa stabilizuje samochód wpadający w poślizg, korygując tor jego jazdy. Zastosowane w nim układy elektroniczne rozpoznają uślizg boczny samochodu i poprzez możliwość przy-hamowania dowolnego koła z osobna potrafią wywołać moment przeciwstawiający się obrotowi samochodu lub korygujący jego tor jazdy. W razie potrzeby jednocześnie redukowany jest moment obrotowy silnika, w celu zmniejszenia siły napędowej na kołach osi napędzanej. ESP może zadziałać w każdych warunkach (jazda na wprost, pokonywanie zakrętu, hamowanie, przyśpieszanie, swobodne toczenie). Gdy tylko pojazd wykazuje tendencję do obrotu wokół osi środkowej lub poślizgu bocznego na-stępuje interwencja układu.

W przypadku podsterowności (przednia oś samochodu ślizga się bardziej od tylnej) przyhamowanie tylnego wewnętrznego koła stabilizuje samochód na jego właściwym torze jazdy. Jeżeli w poślizg wpada tylna oś (nadsterowność) przyhamowywane jest koło przednie zewnętrzne. Niebezpieczne przyspieszenie wokół osi pionowej rozpoznawane jest przez bardzo czuły sensor prędkości obrotowej. Czas reakcji systemu wynosi zaledwie 20 ms (0,02 s), dzięki czemu wszelki poślizg wykrywany jest znacznie wcześniej niż zrobiłby to nawet najbardziej wyćwiczony kierowca.

System ESP łączy w sobie zalety wielu układów: ABS, elektronicznej regulacji rozkładu siły hamowania między osiami, układu kontroli momentu obrotowego, systemu kontroli trakcji ASR oraz, w przypadku Mercedesa, także układu BAS (Brems Assistant System) wspomagającego pełne wykorzystanie hamulców w niebezpiecznych sytuacjach. "Mózgiem" systemu w wykonaniu firmy Bosch są dwa 16-bitowe, 56kB-we mikrokomputery przetwarzające dane z wszystkich czujników. Jeden procesor pełni funkcje kontrolną kontrolując prace drugiego. Dla porównania układ ABS wymaga zaledwie czwartej części mocy obliczeniowej wymaganej przez ESP.

Czujniki ESP ciągle monitorują następujące wartości:
- prędkość obrotową każdego koła (przez czujniki ABS),
- kąt skrętu kierownicy,
- przyspieszenie poprzeczne samochodu,
- ciśnienie płynu hamulcowego w przewodach,
- prędkość obrotową wokół osi pionowej samochodu,
- aktualną prędkość jazdy samochodu,
- aktualny moment obrotowy, przekazywany na oś napędzaną,
- aktualne przełożenie wybrane przez kierowcę lub przez komputer sterujący automatyczną skrzynią biegów.

W niektórych rozwiązaniach uwzględniane są dodatkowo takie parametry jak:
- ciężar całkowity pojazdu (na podstawie układu regulującego twardość amortyzatorów),
- ciśnienie w ogumieniu (czujniki na obręczy koła lub na podstawie różnic prędkości obrotowych sąsiednich kół),
- różnice w wysokości lub rodzaju rzeźby bieżnika poszczególnych kół (porównanie prędkości obrotowej kół).

Oprogramowanie modułu sterującego bierze pod uwagę ok. 70 zmiennych, mających wpływ na sposób zadziałania układu. Elektroniczny moduł sterujący oblicza na podstawie danych z powyższych czujników teoretyczną prędkość żyroskopową (obrotową wokół osi pionowej), która odpowiada chwilowemu zamierzonemu torowi jazdy i warunkom przyczepności do powierzchni jezdni. Ta prędkość porównywana jest z rzeczywistą prędkością żyroskopową, która mierzona jest za pomocą specjalnego czujnika umieszczonego centralnie. Jeżeli występują różnice pomiędzy dwiema wielkościami, układ aktywnie wkracza do akcji hamując odpowiednie koło (koła) i regulując moment napędowy.

W przypadku samochodów z napędem na cztery koła przed konstruktorami układu ESP pojawiły się dodatkowe trudności. Ponieważ miarodajne informacje o chwilowej prędkości samochodu dostarczają koła nienapędzane potrzebna była zmiana sposobu zbierania danych o prędkości rzeczywistej samochodu. Dopiero zastosowanie oprogramowania, wyliczającego prędkość na podstawie zachowania wszystkich czterech kół przyniosła przełom. W marcu 1997 roku, prawie dwa lata po premierze ESP, pojawił się on po raz pierwszy w samochodzie z napędem na cztery koła (Audi A8 4.2 quattro).

Obrazek
Rys. 11 Schemat blokowy układu ESP
1 - elektroniczny układ sterujący systemem ESP (mikrokontroler)
2 - czujnik kąta skręcenia kierownicy
3 - czujnik prędkości obrotowej samochodu wokół osi pionowej
4 - czujnik przyspieszeń poprzecznych
5 - czujniki prędkości obrotowej kół
6 - mikroprocesor sterujący silnikiem
7 - mikroprocesor sterujący automatyczną skrzynią biegów (opcjonalnie)
8 - jednostka hydrauliczna regulująca ciśnienie w układzie hamulcowym
9 - pompa hamulcowa
10 - hamulec

Opis działania ESP w przypadku podsterowności (rys. 12a)

Załóżmy, że samochód pokonuje zakręt w lewo z prędkością większą niż dopuszczalna możliwa do osiągnięcia na tym odcinku drogi i wpada w poślizg. Bardziej ślizga się oś przednia, więc mamy do czynienia z podsterownością. Do komputera sterującego przychodzą dane o skręceniu kierownicy o kąt wynikający z promienia zakrętu (wybrany przez kierowcę). Jednocześnie czujnik przyspieszeń poprzecznych podaje aktualną wartość tego przyspieszenia, która po przeanalizowaniu w komputerze okazuje się mniejsza od wartości, która wystąpiłaby teoretycznie na zakręcie o danym promieniu (czujnik kierownicy) przy danej prędkości jazdy (czujniki prędkości obrotowej kół). Do tego komputer "dowiaduje się" z czujnika prędkości obrotowej wokół osi pionowej, że samochód nie obraca się o kąt, który powinien wystąpić na zakręcie o promieniu wybranym przez kierowcę. Na podstawie powyższych danych komputer wykrywa uślizg osi przedniej i wszczyna alarm. Wysyła sygnał do jednostki sterującej pracą silnika i/lub skrzyni biegów, aby chwilowo zmniejszyć moc silnika (a przez to siłę napędową na kołach napędzanych) oraz do jednostki hydraulicznej regulującej ciśnienie płynu hamulcowego koła tylnego lewego (wewnętrznego, na osi o mniejszym poślizgu), aby natychmiast rozpocząć hamowanie tego koła z maksymalną możliwą do uzyskania siłą hamowania. Dzięki temu powstaje stabilizujący moment obrotowy (wokół osi pionowej), który działa w przeciwnym kierunku do występującej niekorzystnej podsterowności i "naprowadza" samochód na idealny tor jazdy, samochód "skręca" w lewo. Niebezpieczeństwo wypadnięcia na zewnątrz zakrętu zostaje zażegnane.

Obrazek
Rys. 12 Siły działające na samochód w zakręcie naturalne i pochodzące z układu ESP w przypadku:
a) podsterowności
b) nadsterowności

Opis działania ESP w przypadku nadsterowności (rys. 12b)

W przypadku, gdy samochód pokonuje zakręt znów w lewo z prędkością większą niż dopuszczalna możliwa do osiągnięcia na tym odcinku drogi i wpada w poślizg, ale bardziej ślizga się oś tylna, więc mamy do czynienia z nadsterownością. Do komputera sterującego znowu dochodzą dane o skręceniu kierownicy o kąt wynikający z promienia zakrętu (wybrany przez kierowcę). Jednocześnie czujnik przyspieszeń poprzecznych podaje aktualną wartość tego przyspieszenia, która po przeanalizowaniu w komputerze okazuje się większa od wartości, która wystąpiłaby teoretycznie na zakręcie o danym promieniu (czujnik kierownicy) przy danej prędkości jazdy (czujniki prędkości obrotowej kół). Do tego komputer stwierdza, na podstawie danych z czujnika prędkości obrotowej wokół osi pionowej, że samochód obraca się o kąt znacznie większy niż ten, który powinien wystąpić na zakręcie o promieniu wy-branym przez kierowcę. Na podstawie powyższych danych komputer wykrywa poślizg osi tylnej i podejmuje w przeciągu 0,02 sekundy środki zapobiegawcze: wysyła sygnał do jednostki sterującej pracą silnika i/lub skrzyni biegów, aby chwilowo zmniejszyć moc silnika (a przez to siłę napędową na kołach napędzanych) oraz do jednostki hydraulicznej regulującej ciśnienie płynu hamulcowego koła przedniego prawego (zewnętrznego, na osi o mniejszym poślizgu), aby natychmiast rozpocząć hamowanie tego koła z maksymalną możliwą do uzyskania siłą hamowania. Dzięki temu po-wstaje stabilizujący moment obrotowy (wokół osi pionowej), który "naprowadza" samochód na idealny tor jazdy, samochód "skręca" w prawo. Niebezpieczeństwo gwałtownego zacieśnienia zakrętu oraz obrotu samochodu (potocznie: "wyprzedzenie samochodu przez jego tył") i w konsekwencji wypadku zostaje zażegnane. Oczywiście w przypadku wystąpienia poślizgu hamowanego koła układ ABS zmniejsza siłę hamowania aż do odzyskania przez koło przyczepności i ponownie zwiększa ją, itd.

Obrazek
Rys.13 Elementy składowe układu ESP firmy Bosch:
- czujnik prędkości obrotowej samochodu wokół osi pionowej (1),
- jednostka tłocząca (2),
- pompa doładowująca (3),
- jednostka hydrauliczna (4),
- czujnik kąta skręcenia kierownicy (5),
- czujniki prędkości obrotowej kół przednich (6),
- jednostka sterująca (mikrokontroler) (7),
czujnik przyspieszeń poprzecznych (8),
czujniki prędkości obrotowej kół tylnych (9).

Obrazek
Rys. 14 Rozmieszczenie elementów układu ESP w samochodzie Mercedes klasa A


Niezawodność systemu

Komplikacja systemu ESP oraz ingerencja w układ hamulcowy niosą ze sobą obawy o jego niezawodne działanie. Dlatego system zbudowany został tak, aby zminimalizować wszelkie niebezpieczeństwo. W przypadku awarii jakiegokolwiek elementu układu, który nie jest powiązany z innymi (np. z ABS) wyłączany jest sam układ ESP. Dzięki temu np. jeżeli awarii ulegnie czujnik prędkości obrotowej samochodu wokół osi pionowej kierowca ciągle może liczyć na sprawne działanie układu ABS, ASR oraz elektroniczny rozdział siły hamowania.
Jeżeli system uległ awarii to przy uruchomionym silniku świeci się lampka kontrolna ESP. Należy w takim wypadku natychmiast usunąć usterkę w Autoryzowanej Stacji Obsługi.


Poduszka powietrzna - AIRBAG SRS - (Suplemental Restraint System)

Poduszka powietrzna jest urządzeniem zabezpieczenia biernego pasażerów złożonym z jednej lub dwóch poduszek, które w przypadku zderzenia czołowego są automatycznie nadmuchiwane stanowiąc amortyzację pomiędzy zajmującymi przed-nie siedzenia kierowcy i pasażera, a kierownicą lub przednią częścią kabiny pasażerskiej

Obrazek
Rys. 9. Typowy system z dwiema poduszkami powietrznymi:
1 - poduszka kierowcy,
2 - poduszka pasażera,
3 - wiązka przewodów,
4 - urządzenie sterujące czujnikami.

Dzisiejsza poduszka powietrzna to urządzenie, które bez większych trudności można zabudować w kole kierownicy lub tablicy rozdzielczej. Składa się ona z trzech części: generatora gazowego, złożonej poduszki oraz właściwej pokrywy. Generator gazowy napełniający poduszkę zawiera zapalnik i około 73g stałego paliwa. Stosuje się azydek sodowy, który okazał się najbardziej stabilny. Po zapłonie rozkłada się on wydzielając gaz o zawartości 99% azotu i śladowo inne składniki. Reakcja trwa ok. 0,025 sek., a podana powyżej ilość azydku wystarcza na napełnienie poduszki o pojemności 60 dm3.

Obrazek
Rys. 10. Przekrój generatora gazowego poduszki powietrznej:
1 - komora sprężania,
2 - paliwo pirotechniczne,
3 - kanały dolotowe,
4 - zapalnik.

Oprócz tych zewnętrznych - wykonawczych elementów system SRS zawiera jeszcze układ sterujący momentem zadziałania poduszki, zawierający:
- czujnik opóźnienia,
- elektroniczny układ sterujący,
- własne źródło zasilania prądowego,
- układ diagnostyczny i wskaźnikowy,
- okablowanie ze złączami.

Układ SRS można podzielić zasadniczo na dwie generacje: do 1992r. i po roku 1993. Układy starszej generacji miały oddzielne układy sterowania i zasilacz, układy nowej generacji mają te zespoły w jednej obudowie. Zmieniona została również zasada zapłonu generatora gazowego - w układach nowej generacji odbywa się on prądem zmiennym, co zwiększa bezpieczeństwo przy obsłudze układu. Również diagnostyka układu AIRBAG została włączona do zespołu diagnostycznego samochodu poprzez gniazdo diagnostyczne.

Interesującym elementem przedstawionego systemu jest cewka kontaktowa (ang. contact reel). jej zadanie polega na przeniesieniu sygnału z czujnika zderzeniowego do generatora gazu umieszczonego na ruchomej kierownicy. Urządzenie składa się z dwóch miseczek, z których dolna jest przymocowana śrubami do przełącznika pod kierownicą, a górna sprzęgnięta z kierownicą. Wewnątrz miseczek prze-wody łączące instalację z modułem AIRBAG oraz z przyciskami sygnału dźwiękowego są zwinięte w spiralę co pozwala bez przeszkód kręcić kierownicą. Zastosowanie tego rozwiązania było konieczne ze względu na zapewnienie stuprocentowej pewności styku pomiędzy ruchoma kierownicą, a nieruchomą kolumną kierownicy.

Proces działania całego systemu SRS przebiega zawsze według ustalonego algorytmu. Elektroniczny czujnik opóźnienia podaje do mikroprocesora sygnał proporcjonalny do wielkości opóźnienia i sygnał ten utrzymuje się przez czas trwania opóźnienia. Daje to mikro-procesorowi możliwość rozróżnienia czy zaistniałe opóźnienie jest wynikiem zderzenia czy np. uderzenia młotkiem, które może dać znaczne, ale bardzo krótkotrwałe opóźnienie. Duże opóźnienie występujące przy zderzeniu powoduje zwarcie kontaktu rtęciowego lub elektro-mechanicznego. Może jednak ono też wystąpić przy bardzo ostrym hamowaniu. Aby zadziałał układ SRS zwarte muszą być zarówno kontakt zderzeniowy jak i kontakt sterowany przez czujnik opóźnienia. Czas jaki upływa od momentu zderzenia do momentu całkowitego napełnienia poduszki azotem wynosi 40msek. Zasilacz awaryjny zwiera przetwornik napięciowy i kondensator "przechowujący" energię wystarczającą do uruchomienia systemu wówczas, gdy zasilanie z akumulatora zostało przerwane na skutek uszkodzenia akumulatora lub prze-rwania przewodu w początkowej fazie zderzenia. Zasilanie to trwa zaledwie ok. 1 sekundy po przerwaniu zasilania z akumulatora, ale wystarcza do uruchomienia poduszek powietrznych.

Lampka sygnalizacyjna SRS umieszczona jest w zespole wskaźników. Po włączeniu zapłonu lampka ta świeci się czerwonym światłem. Przy prawidłowo działającym systemie, po uruchomieniu silnika lampka ta gaśnie. Jeżeli w układzie jest jakaś usterka wykryta przez układ diagnostyczny lampka będzie się świeciła nadal, Aż do usunięcia usterki i wykasowania błędu z pamięci układu.

Centralka sterująca

Elektroniczna centralka sterująca umieszczona jest wewnątrz kabiny na tunelu po-między siedzeniami kierowcy oraz pasażera i jest mocno przytwierdzona do podłogi. W rozwiązaniu włoskiej firmy FIAT centralka ta jest wyposażona w złącze o 10-ciu stykach, z których 7 jest wykorzystywane do połączenia z instalacją elektryczną.

Centralka jest zasilana napięciem 12 V po włączeniu zapłonu i po około 100 ms jest w pełnej gotowości do zadziałania w takim też czasie reaguje na ewentualne zderzenie. Szybkie działanie centralki jest możliwe dzięki zastosowaniu w układzie elektronicznym kondensatora buforowego, który akumuluje energie zapewniając normalne działanie oraz generację sygnału zapalającego ładunek wybuchowy. Centralka musi być zamontowana tak aby kierunek strzałki umieszczonej na etykiecie przy-klejonej do centralki był zgodny z kierunkiem ruch pojazdu. Właściwy kierunek montażu musi być rygorystycznie przestrzegany gdyż warunkuje prawidłową ocenę opóźnienia podczas zderzenia, a więc i skuteczność działania całego zabezpieczenia.

Wewnątrz elektronicznej centralki są umieszczone:
- piezoelektryczny czujnik przyspieszenia mocno przytwierdzony do ścianki obudowy,
- drugi mechaniczny czujnik przyspieszenia o podwyższonym progu zadziałania, który jest połączony szeregowo z czujnikiem piezoelektrycznym i wejściem stopni sterujących odpaleniem poduszek,
- mikroprocesor dokonujący obróbki (całkujący) sygnałów z czujników opóźnień,
- pamięć stała usterek (FAULT MEMORY),
- pamięć stała zderzenia (CRASH MEMORY).

Podczas jazdy samochodem centralka dokonuje ciągłej diagnostyki systemu AIRBAG sprawdza ciągłość obwodów i sprawność elementów. Gdy zostanie wykryta awaria lub złe funkcjonowanie wtedy zostanie zapamiętany typ usterki w pamięci stałej usterek FAULT ME-MORY. Zostanie również zapalona kontrolka AIRBAG w zestawie wskaźników sygnalizując użytkownikowi awarię systemu.

Kiedy centralka elektroniczna rozpoznaje warunki zderzenia i wysyła następnie rozkaz uruchomienia urządzeń odpalających poduszki nie tylko rozkaz ten będzie zapamiętany w pamięci zderzenia CRASH MEMORY lecz również inne dane wybrane z zasobu informacji wysłanych przez system.

Pamięć zderzeniowa jest podzielona na cztery bloki:
- Pierwszy blok - w tym obszarze pamięci będą zapamiętane czasy trwania objawów ewentualnej pierwszej awarii.
- Drugi blok - w tym obszarze zostaną zapamiętane tylko ewentualne awarie występujące w czasie zderzenia co umożliwia lepsze zrozumienie tego jaki wpływ mają te awarie na funkcjonowanie AIRBAG.
- Trzeci blok - w tym obszarze pamięci będą rejestrowane rutynowe parametry zderzenia:
a)opóźnienie większe niż 2,6g,
b) rozkaz odpalenia AIRBAG wysłany,
c) zadziałanie elektromechanicznego czujnika opóźnienia.
- Czwarty blok - w tym ostatnim obszarze pamięci będzie zapamiętywane potwierdzenie rozkazu odpalenia urządzeń napełniających poduszki powietrzne.

Czujnik elektromechaniczny

Zadaniem czujnika elektromechanicznego zwanego też czujnikiem bezpieczeństwa jest szybkie dołączanie plusa napięcia do zapalnika przy przyspieszeniu minimalnym wynoszącym ok. 2,5g. Pozwala to uniknąć włączenia przypadkowego generatora gazu podczas hamowania, które maksymalnie osiąga opóźnienie 1¸1,2g i daje mikroprocesorowi możliwość wykrycia niezgodności w stosunku do czujnika przyspieszenia.

Obrazek
Rys. 11. Czujnik elektromechaniczny

Czujnik ten posiada dwa ciężarki inercyjne: zwiększenie bezwładności pozwala mu na przedłużenie okresu trwania kontaktu. Ciężarki utrzymane są w położeniu spoczynkowym przez sprężynki. Podczas zderzenia ciężarek 1 przemieszcza cię razem z ciężarkiem 2, a ponieważ jedna część każdego z ciężarów jest wykonana z magnesu trwałego zbliżenie się magnesu do styku kontarktronu powoduje jego zamknięcie.

Czujnik przyspieszenia

Czujnik przyspieszenia zwany też czujnikiem opóźnienia ponieważ mierzy przyspieszenie ujemne jest montowany szeregowo z czujnikiem elektromechanicznym. Jest on elementem piezorezystancyjnym zasilanym napięciem 5V, który to generuje napięcie proporcjonalne do przyspieszenia pojazdu.

Przedstawiony poniżej schemat rys. 12. ilustruje zasadę budowy czujnika piezorezystancyjnego (czujnika przyspieszenia). Na cienkiej płytce umieszczone są cztery piezorezystancje tworzące mostek Wheastone'a. Rezystancje pełnią rolę miernika naprężeń, co pozwala na zarejestrowanie odkształcenia płytki wywołanego przez wstrząs elementu bezwładnościowego, czułego na przyspieszenia pojazdu.

Obrazek

-- 19 grudnia 2012, o 19:09 --

Pirotechniczne napinacze pasów bezpieczeństwa

Stosuje się trzy poziomy bezpieczeństwa przy wykorzystaniu pirotechnicznych pasów:
- I poziom - dwa napinacze psów sterowane przez specjalny kalkulator.
- II poziom - poduszka powietrzna dla kierowcy i dwa napinacze pasów sterowane przez elektroniczną centralkę AIRBAG.
- III poziom - dwie poduszki powietrzne i dwa napinacze pasów sterowane przez elektroniczną centralkę AIRBAG.

Różnice w budowie kalkulatora w stosunku do poprzednich układów AIRBAG posiada jedynie wersja, w której samochód jest wyposażony tylko w pirotechniczne napinacze pasów. Kalkulator składa się z takich elementów jak:
- czujnik zderzenia,
- rezerwa energii,
- urządzenie odpalające,
- część diagnostyczna.

Obrazek
Rys. 13. Schemat blokowy kalkulatora układu pirotechnicznych napinaczy pasów.

W przypadku
samochodu wyposażonego w chociażby w jedną poduszką powietrzną i pirotechniczne pasy budowa układu SRS jest taka sama jak tylko dla samych poduszek po-wietrznych. Dodatkowo jest tylko zmieniona budowa jednego z mocowań pasa oraz program analizujący rodzaj zdarzenia, który wysyła sygnały o ewentualnym odpaleniu nie tylko do dwóch generatorów gazu, ale też do ładunków znajdujących się w napinaczu.

Podczas zderzenia czujnik CRASH SENSOR w module sterującym układu mierzy opóźnienie wynikające ze zderzenia. Mikroprocesor oblicza wartość opóźnienia i na tej podstawie ustala przebieg opóźnienia podczas całego zderzenia. Ważną rolę od-grywają tu takie parametry jak kąt i prędkość zderzenia. Przebieg opóźnienia jest następnie porównywany z charakterystykami przechowywanymi w pamięci modułu sterującego. Po przekroczeniu określonego progu, czujnik SAFING SENSOR (wyłącznik zabezpieczający) jest pytany o sygnał. Gdy tylko czujnik SAFING SENSOR rozpozna minimalną wymaganą wartość opóźnienia następuje włączenie prądu do układu zapłonu. W zależności od rozpoznanego stopnia ciężkości wypadku, moduł sterujący wyzwala oba pirotechniczne napinacze pasów bezpieczeństwa lub obie poduszki powietrzne i oba pirotechniczne napinacze pasów bezpieczeństwa.

Więcej firm samochodowych stosuje napinacze klamer napinających pasy bezpieczeństwa niż napinacze samo zwijacza pasa, dzięki takiemu rozwiązaniu napinana jest zarówno część pasa obejmująca lędźwia, jak i część podtrzymująca piersi oraz brzuch. Przesunięcie tłoka napinacza o 50mm wyraża się podwójnym ściągnięciem pasa, który skróci się o 100mm. Działanie napinacza ma miejsce w bardzo wczesnej fazie zderzenia jeszcze przed przemieszczeniem się podróżnych. Czas od-palenia (inicjacji) wynosi 20ms licząc od początku zderzenia.

Jako stały materiał wybuchowy dla pirotechnicznych napinaczy pasów stosuje się materiał na bazie nitrocelulozy. Powstałe w wyniku reakcji chemicznej ciśnienie gazów przesuwa tłoki w rurce hamujących. Linki zamocowane do tłoków i do klamer pasów pociągają oba zaciski pasów ku dołowi, powodując w ten sposób naprężenie pasów i utrzymanie ciał podróżnych jak najbliżej siedzenia i oparcia z zagłówkiem.

Po odpaleniu ładunku pirotechnicznego, wianek złożony z kulek (9) (rys. 2.) ułożonych wokół stożka (C) przeciwstawia się zwolnieniu linki w kierunku wskazanym przez strzałkę, a więc w konsekwencji zwolnieniu pasa podtrzymującego podróżne-go.

Obrazek
Rys. 2. Budowa pirotechnicznego napinacza pasów oraz sposób blokowania tłoczka po odpaleniu w celu niedopuszczenia do jego cofnięcia:
1 - płytka,
2 - wspornik,
3 - rolka,
4 - nit rolki,
5 - rurka,
6 - śruba mocująca,
7 - generator gazu,
8 - podkładka,
9 - kulki,
10 - naklejka informacyjna,
12 - kod i data produkcji,
13 - linka i zatrzask.

Zapłon ładunku pirotechnicznego jest potwierdzony przez zapalenie kontrolki na tablicy wskaźników.


Bezpieczeństwo bierne

Na bezpieczeństwo bierne w pojazdach samochodowych składają się rozwiązania techniczne zapewniające w przypadku zderzenia maksymalną ochronę osób.

Bezpieczeństwo bierne to:
- Sztywny i dodatkowo wzmocniony szkielet nadwozia ze strefami kontrolowanego zgniotu.
- Wzmocnienia w drzwiach bocznych pochłaniające energię w razie zderzenia bocznego

Obrazek Obrazek

- Bezpieczne zamki w drzwiach umożliwiające ich samoczynne otwarcie w razie zderzenia oraz ułatwiające otwarcie drzwi po wypadku
- Klejona szyba przednia zamocowana w sposób umożliwiający jej łatwe wypchnięcie z wnętrza pojazdu po wypadku
- Regulowane zagłówki na przednich i tylnych siedzeniach

Obrazek

- Zbiornik paliwa umieszczony poza strefą zgniotu, wykonany z wytrzymałego tworzywa sztucznego wyposażony w system uniemożliwiający wyciek paliwa w razie wywrócenia samochodu.
- Dzielona kolumna kierownicy pochłaniająca część energii przy zderzeniu czołowym i uniemożliwiająca wniknięcie kierownicy do wnętrza kabiny
- Pokrycie koła kierownicy wykonane z miękkiego materiału (IPUR)
Wnętrze nadwozia wykonane z miękkich materiałów i według odpowiednich norm bezpieczeństwa (niepalność, miękkie tworzywa, brak ostrych krawędzi)
- Dwie poduszki powietrzne (opcjonalnie)

Obrazek

- Zaokrąglone zewnętrzne kształty i brak ostrych krawędzi (niewystające klamki, zderzaki płynnie łączące się z linią nadwozia) ograniczające skutki ewentualnej kolizji z pieszym.

Tyle teorii.
A tak wygląda praktyka:

Obrazek
Obrazek
"Ludzie są gotowi uwierzyć we wszystko, tylko nie w prawdę."

Wróć do „MOTORYZACJA”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości