Кузов автомобиля как элемент системы пассивной безопасности
Октябрь 12th, 2015
Конструкторская мысль обратила физические особенности стали на пользу делу защиты людей при столкновениях на дорогах. Используя ударопоглощающие свойства кузова, разработчики научились программировать процесс деформации всей конструкции. Таким образом, помимо функционала электронной начинки системы srs, имеется дополнительная возможность обезопасить водителя и пассажиров от травм.
В начале процесса проектирования зон деформации кузова автомобиля, выстраивается математическая модель. Задача конструкторов создать высокий предел прочности при наименьшей массе, при которой гашение любого удара распределялось бы на весь каркас, тем самым ослабляя и растягивая процесс деформации во времени.
При этом на производстве используется различный металл по плотности, так как плотность материала существенно влияет на характеристики поглощения энергии удара. Зоны создаются по принципу жесткости в поперечном направлении и сжатия в продольном.
Предел прочности различных элементов силовой структуры кузова Volkswagen Passat CC
Элементы силового каркаса автомобиля
Силовая структура передней части автомобилей
Volkswagen Golf (а) и Audi Q7 (б)
1 – поперечина; 2 – крашбокс; 3 – лонжерон
Эффект программированной деформации можно наблюдать после фронтального столкновения. Деформация задней части кузова «гармошкой» – проявление действия гашения энергии удара.
Места программированной деформации на лонжероне автомобиля Mercedes ML 2011 года
1 – залом на ребре лонжерона;
2 – подштамповка, изменяющая форму сечения лонжерона;
3 – ручей программированной деформации;
4 – отверстие–концентратор напряжений;
5 – усилитель крыла переменного сечения
При внедрении нового технического решения, главной задачей становится поиск баланса между необходимостью изготовить элемент крепким, но с тем же временем и легко сминаемым в нужный момент. Добиться этого позволяет использование в конструкции искусственных заломов и концентраторов напряжения. Энергия удара при этом проходит волной по всему каркасу автомобиля, не влияя на устойчивость и погашая вибрацию.
