С момента появления первого автомобиля специалисты задавались вопросом, как сделать автопутешественников более безопасными. Их видения повлияли на появление таких элементов, как, например, ремни безопасности и различные виды систем поддержки водителя. Однако одним из важнейших достижений в этой области стала конструкция кузова с зоной деформации. Что означает этот термин? Объясним в этой статье.
История
Изобретатель Бела Бареньи — один из тех, кто оказал огромное влияние на развитие автомобильной промышленности. Его концепции произвели революцию, прежде всего, в отношении к безопасности пользователей автомобилей. Его наиболее важные разработки включают шарнирно-сочлененную рулевую колонку и кузов с зоной деформации, запатентованные в 1951 году.
Бареньи разработал безопасные зоны во время своего сотрудничества с Daimler-Benz (теперь Mercedes-Benz), и первым автомобилем, в котором использовалась эта технология, был Mercedes W180 II. В 1959 году с завода немецкого производителя начала выходить модель W111, в которой идея инженера была полностью реализована. Его концепция охватывала только переднюю и заднюю часть автомобиля, а о боковых сторонах позаботилась Volvo в 1980-х годах.
Как это работает?
Методы проектирования и реализации менялись с годами, а идея зон раздавливания осталась прежней. Бареньи хотел посмотреть, могут ли некоторые части автомобиля, в частности передняя и задняя, быть спроектированы так, чтобы поглощать кинетическую энергию, и что средняя часть автомобиля действует как каркас безопасности, то есть место для защиты пассажиров.
Если при аварии кузов максимально сминается, принимая на себя большую часть силы удара, меньше энергии распределяется на каркас безопасности и пассажиров. Другими словами, зоны раздавливания служат для поглощения энергии, которая в противном случае распределялась бы по всему автомобилю. В настоящее время они встроены в конструкции всех автомобилей. Даже зона деформации Smart — небольшого городского автомобиля — может спасти жизнь.
Второй закон движения Ньютона определяет силу как произведение массы и ускорения. Отсюда следует, что большая скорость имеет большую силу. Точно так же меньшее ускорение будет производить меньшую силу. Зона раздавливания не только поглощает эту силу, но и активно замедляет транспортное средство, чтобы уменьшить силы, воздействующие на его конструкцию.
Это означает, что люди имеют влияние на работу безопасных зон. В дополнение к вождению с разумной скоростью важно быстро реагировать в чрезвычайной ситуации – если это возможно. Это еще одна причина, почему так важно сосредоточиться на управлении. Если водитель отвлекся и едет в неправильном положении, самая совершенная система безопасности не убережет его от попадания в аварию.
Влияние на машину
Зоны деформации поглощают большую часть повреждений, вызванных столкновениями. Даже, казалось бы, незначительная авария может поставить под угрозу функциональность этой сложной конструкции, поэтому иногда лучше инвестировать в новый автомобиль, чем получить значительный ущерб при следующем происшествии.
Зона раздавливания состоит из кузова автомобиля и всех деталей, и элементов, которые спрятаны под ним. Вся передняя и задняя часть автомобиля поддаются или выдерживают силу удара, поэтому важно, чтобы при сильном столкновении никакие элементы, включая систему рулевого управления, не попали в салон, где они могли бы представлять угрозу для водителя и пассажиры.
Понятно, что многих водителей больше всего беспокоит двигатель, чаще всего расположенный в передней части автомобиля. Его прочную конструкцию нелегко раздавить, поэтому он действует как высокопрочный амортизатор. В большинстве случаев диски и шины также не пострадают, поскольку не являются активным звеном в зоне придавливания.
Возможность ремонта автомобиля после столкновения зависит как от тяжести удара, так и от конструкции системы. Большие стальные или алюминиевые детали, такие как рама и двигатель, спроектированы так, чтобы сдерживать повреждения, в то время как другие компоненты предназначены только для защиты салона и должны быть заменены, где это возможно. Зона деформации в машине отлично защищает от повреждений, но никак не гарантирует, что машина еще будет «на ходу». В крайних случаях ремонт может быть невозможен.
Зоны деформации в автоспорте
Само собой разумеется, что зоны деформации чрезвычайно важны в автоспорте, и продуманная конструкция такой системы способствовала спасению жизни многих водителей. Они необходимы, потому что более высокие скорости и соревновательный дух в гонках могут привести к массовым столкновениям с большой кинетической силой.
На протяжении всей истории автоспорта предпринималось множество попыток уменьшить последствия столкновений благодаря правильной подготовке трассы. Конечно, это не помогло при аварии двух автомобилей, но на многих гоночных трассах часто экспериментировали с поролоновыми покрытиями или старыми шинами, образуя стены вокруг трассы и в поворотах. Гибкие материалы могут уменьшить последствия удара, передавая меньше энергии в зону раздавливания. Поэтому, когда это возможно, за поворотами часто остается открытое пространство. Когда водитель съезжает с трассы, в отличие от гладкого асфальта, грязь или трава увеличивают сопротивление качению и замедляют автомобиль перед столкновением.