Пассивная безопасность автомобиля играет ключевую роль в защите водителя и пассажиров в случае аварии. Название этого комплекса систем обусловлено тем, что её элементы бездействуют до момента столкновения и предназначены для минимизации последствий аварии, а не их предотвращения.

В этой статье мы расскажем о том, какие системы пассивной безопасности существуют, как они работают и как могут повлиять на выбор при покупке нового или подержанного автомобиля.

По данным ГИБДД, в 2023 году в России было совершено 127 428 ДТП, в которых получили ранения и погибли 159 838 и 13 938 человек соответственно.

Что вы узнаете:

Что такое пассивная безопасность автомобиля

Пассивная безопасность автомобиля — это комплекс систем и элементов конструкции автомобиля, которые помогают минимизировать последствия аварии для водителя и пассажиров. Системы пассивной безопасности срабатывают только в момент столкновения и не способны предотвратить дорожно-транспортное происшествие — это задача активных систем безопасности.

Система пассивной безопасности автомобиля

Основная задача систем пассивной безопасности — зафиксировать водителя и пассажиров на своих местах, защитить их наиболее уязвимые части тела от ударов об элементы салона, и снизить вероятность опасных для жизни последствий аварии (например, возгорания авто).

Какие есть системы пассивной безопасности автомобиля

В систему пассивной безопасности автомобиля входят: кузов, подушки безопасности, ремни безопасности, натяжители ремней безопасности, ограничители усилия натяжения ремней безопасности, конструкция сидений, активные подголовники, детские удерживающие устройства и их крепления, аварийные выключатели аккумуляторной батареи, датчики удара и другое. Расскажем, как работают эти элементы системы пассивной безопасности автомобиля.

Зоны деформации кузова

Зоны деформации кузова — это специально спроектированные области кузова автомобиля, которые принимают на себя основную силу удара при столкновении. Зоны деформации в основном расположены в передней и задней частях автомобиля. В результате аварии эти зоны прогнозируемо деформируются, поглощая энергию удара. Это помогает сохранить целостность силовой клетки салона, предотвращая серьезные травмы водителя и пассажиров.

Запрограммированные зоны деформации кузова 2007 Mercedes-Benz C-Class

Благодаря сминанию передней части автомобиля силовая клетка кузова, в которой находятся водитель и пассажиры, получает минимальный урон. Так, например, пикап Rivian R1T (на фото ниже) заработал высшую оценку за безопасность Top Safety Pick + от Страхового института дорожной безопасности США (IIHS). При этом визуально автомобиль получил значительные повреждения и может показаться, что он небезопасен. Однако датчики на манекенах в салоне не зафиксировали опасных для жизни перегрузок. В этом и есть смысл сминаемых зон, которые принимают на себя основной урон.

Краш-тест Rivian R1T: автомобиль получил высшую оценку за безопасность от IIHS

Точно также зоны деформации отрабатывают и в реальных ДТП. Порой водителю выживают в авариях, в которых, казалось бы, выжить невозможно. На болидах, например, не малую роль в безопасности играет также карбоновый кузов. При ударе углеволокно превращается в пыль, хорошо гася энергию удара.

Ромен Грожан выбирается из горящего кокпита после ДТП в Гран-при Бахрейна. Болид разорвало на части, но кокпит остался целым, что во многом и спасло жизнь пилота.

Зоны деформации работают в сочетании с другими пассивными и активными системами безопасности, такими как: ремни безопасности, подушки безопасности, системы контроля устойчивости и другое. Так, ремни безопасности удерживают пассажиров на своих местах, подушки безопасности смягчают удар при столкновении, а системы контроля устойчивости помогают предотвратить скольжение и переворачивание автомобиля.

Подушки безопасности

Подушки безопасности автомобиля («Airbag» или «SRS») — это устройства, предназначенные для защиты водителей и пассажиров при аварийных ситуациях на дороге. Они состоят из плотных мешков, наполняемых газом в момент аварии. Задача подушек безопасности — смягчить последствия столкновения, защитив водителя и пассажиров от ударов об элементы салона.

Подушки безопасности в 2016 Lexus GS 300h

В момент аварии по сигналу датчика столкновения подушки безопасности мгновенно накачиваются газом (скорость раскрытия подушек — 200 – 300 км/ч), предотвращая удары водителя и пассажиров (первостепенно — головой) о руль, панель приборов, боковые окна и другие элементы салона.

Подушки безопасности обычно устанавливаются в рулевом колесе, передней панели, под потолком (боковые шторки) и других местах в салоне автомобиля в соответствие с их назначением. В легких ДТП или из-за нарушения целостности системы безопасности подушки безопасности могут не сработать.

Газогенераторы подушек безопасности

Газогенераторы подушек безопасности — это устройства в системе подушек безопасности автомобиля, которые генерируют объем газа, необходимый для наполнения подушек безопасности в случае аварии. Газогенераторы бывают одно- и двухступенчатые. В первом случае воспламенение всего выталкивающего заряда происходит в один этап, во втором — заряды активируются по очереди через определенный промежуток времени.

Газогенераторы обычно содержат химические реагенты, которые при срабатывании датчика столкновения воспламеняются с помощью пиропатрона, мгновенно сгорают и выделяют большое количество газа, наполняющего подушку безопасности за доли секунды.

Принцип действия одноступенчатого газогенератора подушки безопасности

Газогенераторы разрабатываются с учетом строгих стандартов безопасности для обеспечения надежной и эффективной работы в критических ситуациях на дороге. Они являются важным элементом системы пассивной безопасности автомобиля и существенно повышают уровень защиты в случае аварийных ситуаций.

Натяжители ремней безопасности

Натяжители ремней безопасности — это устройства, которые автоматически сматывают ремни безопасности (тем самым их натягивают) в случае аварии или резкого торможения. До аварийной ситуации натяжители не работают, что позволяет водителю и пассажирам свободно пользоваться ремнем безопасности, также благодаря этому ремень не сковывает движения и подстраивается под любую фигуру.

В момент аварии датчики в автомобиле определяют столновение за счет слежения за изменениями в скорости и ускорении. По сигналу датчиков натяжители ремней безопасности мгновенно сматывают ремни безопасности в обратном направлении. Это позволяет натянуть ремни и не дать водителю и пассажирам чрезмерно переместиться вперед по инерции.

Принцип действия тросового натяжителя ремня безопасности

В основе работы натяжителя ремней безопасности лежат пиропатрон и газогенератор. Пиропатрон воспламеняет химическое вещество, которое выделяет газ в специальную трубку и перемещает поршень со стальным тросом вниз, тем самым сматывая его. Натяжитель позволяет смотать ремень безопасности длиной до 130 мм за 13 мс.

Ограничители усилия натяжения ремней безопасности

Срабатывание натяжителей ремней безопасности тоже наносит вред здоровью, но разработчики систем безопасности выбирали из двух зол — пассажиры пострадают от натяжения ремней или вылетят из салона или ударятся головой о руль. По статистике, вероятность выжить в ДТП с лобовым столкновением с пристегнутыми ремнями увеличивается в 2,3 раза.

Выжившие в ДТП благодаря ремням безопасности

Чтобы облегчить последствия натяжения ремней безопасности были придуманы ограничители усилия натяжения ремней безопасности. Они позволяют слегка ослабить натяжение ремней безопасности при превышении определенной нагрузки и помочь водителю или пассажиру погрузиться в раскрывшуюся подушку безопасности.

Самым простым примером ограничителя усилия натяжения ремней безопасности является петлеобразно прошитый ремень безопасности. При большой нагрузке швы рвутся, слегка удлиняя ремень. Это позволяет снизить усилие натяжение и уменьшить нагрузку на пассажиров. Также существуют более сложные решения с применением торсионного механизма как на фото ниже.

Торсионный ограничитель усилия натяжения ремня безопасности

Подголовники

Подголовники встроены в передние и задние сиденья автомобилей и их задача — защита шеи водителя и пассажиров от хлыстовой травмы шеи (травмирования шейного отдела позвоночника) из-за запрокидывания головы водителя или пассажира назад.

Подголовники бывают пассивные и активные. Пассивные подголовники защищают шею пассажиров от хлыстовой травмы за счет того, что голова человека на них опирается. В активных системах подголовник слегка перемещается вперед, еще больше снижая амплитуду движения головы водителя или пассажира в результате ДТП.

Принцип действия активного подголовника

Детские сиденья

Детские сиденья в автомобиле играют ключевую роль в обеспечении безопасности детей во время поездок. В зависимости от конструкции, детские сиденья могут выполнять некоторые или все перечисленные функции:

Правильное позиционирование. Детское сиденье разрабатывается с учетом размеров и веса ребенка и обеспечивает правильное позиционирование и поддержку его тела в случае аварии;
Защита от боковых ударов. Некоторые детские сиденья имеют боковые упоры или усиленные боковые стенки, что обеспечивает защиту от ударов сбоку;
Фиксация ребенка на месте. Фиксация может быть реализована как штатными ремнями безопасности (например, для детских кресел типа «бустер»), так и встроенными в детское кресло ремнями;
Защита головы и шеи. Некоторые модели детских сидений имеют подголовники и дополнительные боковые упоры в зоне головы и шеи ребенка, что помогает снизить вероятность их травмирования в случае аварии.

В большинстве стран мира запрещено перевозить детей в автомобилях без детских удерживающих устройств. В России этот запрет действует пока ребенку не исполнится 12 лет.

Как перевозить детей в машине: до скольки лет нужно кресло, можно ли ездить спереди, штрафы за нарушения

Система защиты при опрокидывании

Система защиты при опрокидывании устанавливается в основном на автомобили в кузове кабриолет и обеспечивает дополнительную защиту пассажиров в моделях без жесткой крыши при опрокидывании автомобиля. Эта система безопасности состоит из выдвижных металлических стоек (часто в форме дуг), встроенных в подголовники. По сигналу датчиков жесткие элементы мгновенно выдвигаются (время срабатывания — 0,25 секунды), обеспечивая защиту водителя и пассажиров от удара головой о поверхность земли при опрокидывании автомобиля.

Система защиты при опрокидывании

Система защиты при опрокидывании работает совместно с натяжителями ремней безопасности и подушками безопасности. В случае, если показатели датчиков фиксируют высокую степень тяжести аварии, система защиты при опрокидывании может сработать в любых других типах ДТП даже без угрозы опрокидывания авто.

При перевороте автомобиля защитные жесткие элементы не могут задвинуться обратно от удара, так как оснащены храповым механизмом (обеспечивает плавный ход только в одном направлении). После аварии систему защиты при опрокидывании можно разблокировать механически, если она не была повреждена.

Аварийные размыкатели аккумуляторной батареи

Аварийные размыкатели АКБ предназначены для аварийного отключения аккумуляторной батареи от бортовой сети автомобиля. Часто при ДТП повреждается проводка автомобиля, что может привести к короткому замыканию и, в последствие, к пожару. Аварийный размыкатель аккумуляторной батареи обычно срабатывает одновременно с подушкой безопасности и натяжителями ремней безопасности.

Система аварийного размыкателя аккумуляторной работает благодаря пиропатрону, подключенному к плюсовой клемме аккумулятора. В случае аварии пиропатрон воспламеняет выталкивающий заряд и под воздействием образующихся газов специальный штифт размыкает связь плюсовой клеммы аккумулятора от бортовой сети автомобиля.

Принцип работы аварийного размыкателя АКБ

В некоторых автомобилях вместо пиропатрона используется реле отключения аккумуляторной батареи. Принцип работы реле схож с предохранителем, оно одноразовое и требует замены после срабатывания.

Какую клемму нужно снимать первой с аккумулятора автомобиля, и какую надевать

Датчики удара

Датчики удара в системе пассивной безопасности автомобиля отвечаю за включение систем безопасности. В случае обнаружения датчиками аварийной ситуации они активируют системы безопасности в соответствие с заложенным в блок управления алгоритмом. Так, например, в зависимости от обстоятельств, могут быть активированы некоторые или все имеющиеся на борту автомобиля системы безопасности.

Датчики удара в автомобиле

Датчик удара представляет собой микромеханическое устройство, которое фиксирует замедление и ускорение по продольной (ось X) и поперечной осям автомобиля (ось У). Обычно основной датчик удара устанавливается в каком-либо из блоков управления (например, блоке управления подушками безопасности).

Также в автомобиле устанавливаются внешние датчики удара для более точного срабатывания систем безопасности. Так, для передних, боковых и задних подушек безопасности могут быть установлены собственные внешние датчики удара.

Предупреждение о непристёгнутых ремнях безопасности

Сигнализатор непристёгнутых ремней безопасности с помощью звукового сигнала и соответствующего значка на панели приборов оповещает водителя и пассажиров о необходимости пристегнуться. Большинство современных автомобилей оснащены этой системой пассивной безопасности.

Значок непристегнутого ремня безопасности

Система предупреждения о непристёгнутых ремнях безопасности анализирует состояние выключателя замка ремня безопасности и датчика занятости сиденья. В случае, если система обнаруживает присутствие на сиденье человека, а ремень безопасности при этом не пристегнут — на панели приборов загорается индикатор, сообщающий о необходимости пристегнуться.

После начала движения с непристегнутым ремнем система безопасности дополнительно начнет издавать назойливый звуковой сигнал. В некоторых моделях авто зуммер может отключиться спустя несколько минут.

Индикаторы неисправностей авто на панели приборов

Значки на панели приборов автомобилей: самый полный каталог с расшифровками

Датчик занятости сиденья переднего пассажира

Датчик занятости сиденья переднего пассажира является частью системы предупреждения о непристёгнутых ремнях безопасности. Обычно устанавливается только на передние сиденья, но на более дорогих моделях может устанавливаться и на задние.

Датчик занятости сиденья переднего пассажира

В зависимости от нагрузки, у датчика занятости сиденья меняется сопротивление — с увеличением нагрузки оно уменьшается. При нагрузке примерно в 5 кг (на разных моделях авто это значение может меняться) блок управления подушек безопасности считает, что сиденье занято.

Выключатель замка ремня безопасности

Выключатель замка ремня безопасности также является частью системы предупреждения о непристёгнутых ремнях безопасности. Выключатели представляют собой механические переключатели (герконы или магнитоуправляемые контакты) и устанавливаются в замки ремня безопасности.

Принцип работы выключателя замка ремня безопасности

Выключатель замка ремня безопасности имеет два положения — включен и выключен. Когда язычок ремня безопасности вставляется в замок ремня безопасности — контакт разамыкается, при извлечении язычка — змыкается. Так система безопасности понимает, пристегнут человек, или нет.

Выключатель подушки безопасности переднего пассажира

Для того, чтобы у водителей была возможность безопасно устанавливать детское кресло на переднее пассажирское сиденье, многие современные автомобили оснащены системой отключения подушки безопасности переднего пассажира. Система отключения обычно представляет собой переключатель, который устанавливается в вещевой ящик, с торца передней панели пассажирской стороны или в других местах, и позволяет водителю вручную отключить подушку безопасности пассажира.

Выключатель пассажирской подушки безопасности на торце передней панели

После отключения пассажирского Airbag на приборной доске загорается контрольная лампа, информирующая пассажиров о том, что передняя подушка безопасности отключена. В некоторых автомобилях также есть отдельные дисплеи, на которых сообщается статус передней пассажирской подушки безопасности.

Как выбрать безопасный автомобиль

Чем больше в автомобиле систем безопасности, как пассивных так и активных, тем лучше. Еще важно, чтобы все системы безопасности работали штатно, а силовые элементы кузова автомобиля не были повреждены в результате ДТП. Вот несколько советов, как выбрать безопасный автомобиль:

Изучите рейтинги безопасности. Перед покупкой автомобиля проверьте, какие оценки безопасности он получил от специализирующихся на краш-тестах организаций. В числе ведущих: Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) в США и Европейская программа оценки новых автомобилей (Euro NCAP).
Узнайте, какие в автомобиле есть функции безопасности. В число базовых систем большинства автомобилей входят: антиблокировочная система тормозов (ABS), электронный контроль устойчивости (ESC), фронтальные и боковые подушки безопасности. Такой набор систем безопасности не дает преимущества — обращайте внимание на автомобили, у которых есть более широкий список систем безопасности.
Предпочитайте новые автомобили старым. Чем новее автомобиль — тем, как правило, он безопаснее (за счет наличия дополнительных систем безопасности и вероятности их работоспособности). Помимо более широкого списка оборудования, у новых автомобилей обычно также более надежная конструкция кузова.
Обращайте внимание на тип кузова. Автомобили с четырьмя дверьми обычно обеспечивают более легкий доступ к задним сиденьям по сравнению с «двухдверками», что может быть важно в случае аварии. Кабриолеты по умолчанию менее безопасны, чем автомобили с жесткой крышей.
Проверяйте историю автомобиля. Если речь идет о покупке подержанного автомобиля, обязательно проверяйте его историю. Автомобили после ДТП стоит избегать, так как часть систем безопасности там может уже не работать.
Проведите диагностику автомобиля. История автомобиля может быть неполной, поэтому обязательно стоит обратиться к специалистам по компьютерной диагностике автомобиля. Так могут быть выявлены неполадки, в том числе в системах безопасности.
Дайте осмотреть машину специалисту. Опытные специалисты по автоподбору даже визуально могут обнаружить последствия ДТП, а также помогут найти и другие проблемы в автомобиле.