Bezpieczeństwo czynne pojazdu. Pozostałe układy i systemy.
Na bezpieczeństwo czynne pojazdu dość istotny wpływ ma również typ układu napędowego. W zależności od sposobu przeniesienia napędu, stosowane są praktycznie trzy rodzaje konstrukcji układu napędowego:
- z silnikiem umieszczonym z przodu i napędem na koła tylnej osi (układ klasyczny) – najczęściej stosowany,
- z silnikiem umieszczonym z przodu i napędem na koła osi przedniej,
- z silnikiem umieszczonym z przodu i napędem na cztery koła.
Układ klasyczny umożliwia bardzo równomierne rozłożenie masy na obie osie pojazdu. Tak skonstruowany układ przeniesienia napędu zapewnia neutralną charakterystykę prowadzenia. Podczas pokonywania zakrętów pojazd z takim układem napędowym zmienia charakterystykę na nadsterowną (tył samochodu wyrzucany jest na zewnątrz zakrętu), dlatego w celu ograniczenia tego zjawiska ten rodzaj układu przeniesienia napędu stosuje się w pojazdach o dużej masie i rozstawie osi, zapobiegając tym samym tendencjom do zmiany charakterystyki prowadzenia.
Tańszym i prostszym konstrukcyjnie sposobem przekazania napędu jest układ z silnikiem z przodu i napędzanymi kołami przednimi. Jest to układ umożliwiający właściwsze rozplanowanie wnętrza pojazdu. Dzięki temu, że około 60% masy pojazdu przypada na oś przednią, samochód posiada podsterowną charakterystykę prowadzenia. Taka charakterystyka powoduje wypychanie pojazdu na zewnątrz przy zbyt szybkim pokonywaniu zakrętu, lecz dzięki temu pojazdowi będzie znacznie trudniej wpaść na zakręcie w poślizg. Samochód nie będzie miał także tendencji do obracania się. Pojazd z takim układem przeniesienia napędu jest bezpieczniejszy i łatwiejszy w prowadzeniu niż z układem klasycznym.
Najbezpieczniejszym sposobem przeniesienia napędu jest z całą pewnością układ z silnikiem umieszczonym z przodu i z napędem na cztery koła. Konstrukcja takiego układu jest oczywiście znacznie bardziej skomplikowana i znacznie droższa od pozostałych. Przy tym rozwiązaniu uzyskuje się równomierne obciążenie obu osi, a także neutralną charakterystykę prowadzenia. Jest to najbardziej optymalny układ dla każdego kierowcy w różnych warunkach drogowych i pogodowych.
Pośredni wpływ na bezpieczeństwo podczas jazdy samochodem mają również warunki panujące wewnątrz auta i komfort jazdy dla kierowcy. Im warunki te są lepsze, tym bardziej może on być skoncentrowany i więcej uwagi może poświęcić na analizę aktualnej sytuacji na drodze. Dlatego coraz częściej standardowym wyposażeniem samochodów jest układ klimatyzacji. Zwłaszcza w okresach letnich, przy znacznych temperaturach otoczenia układ ten z całą pewnością ma znaczny wpływ na poprawę bezpieczeństwa na drodze.
Dla zapewnienia bezpieczeństwa podczas prowadzenia samochodu niezbędnym warunkiem jest stworzenie dla kierowcy jak najlepszej widoczności. Dlatego coraz częściej lusterka zewnętrzne wyposaża się w urządzenia grzewcze umożliwiające usunięcie z nich śniegu lub deszczu poprzez osuszenie ich powierzchni. Dodatkowo w celu zapewnienia właściwego oświetlenia drogi reflektory wyposażane są w wycieraczki i mechanizm spryskiwaczy.
Coraz powszechniej stosowanym w pojazdach układem bezpieczeństwa czynnego jest system kontroli ciśnienia w oponach. Rozpowszechnione są dwa rodzaje tego typu systemów: bierny i aktywny. W pierwszym rozwiązaniu konstrukcyjnym kontrola ciśnienia w oponach realizowana jest z wykorzystaniem wbudowanych w pojeździe czujników prędkości kół układu ABS. Ten rodzaj układu jest znacznie tańszy od aktywnego, lecz posiada pewne wady. Dokładność kontroli ciśnienia nie jest zbyt wysoka, w związku z tym strata ciśnienia mniejsza od 0,4 do 0,6 bara nie jest rozpoznawalna. Kolejną niedogodnością związaną ze stosowaniem tego typu systemu kontroli ciśnienia jest problem z rozpoznawaniem równoczesnego spadku ciśnienia w obu kołach jednej osi. Pozbawione tych wad i znacznie dokładniejsze są aktywne systemy kontroli ciśnienia opon. W tym rozwiązaniu każde koło jezdne wyposażone jest w czujnik, który mierzy ciśnienie w zadanych odstępach czasowych i przekazuje odczytane parametry do sterownika. Ten rodzaj układu kontroli ciśnienia jest znacznie droższy od poprzedniego, ale i znacznie dokładniejszy. Już utrata ciśnienia w kole o około 0,25 bara jest wychwytywana, a informacja przekazywana do kierowcy za pomocą lampki kontrolnej na desce rozdzielczej. Ciśnienie odczytywane jest dla każdego koła niezależnie, dlatego możliwy jest do określenia spadek ciśnienia w kilku kołach jednocześnie. Dane odczytywane z czujników przekazywane są do sterownika drogą radiową, dzięki zastosowaniu antenki odbiorczej umieszczonej w nadkolu każdego koła.
Kolejnym krokiem w celu zwiększenia bezpieczeństwa czynnego pojazdu jest układ automatycznego utrzymywania zadanej prędkości i bezpiecznego odstępu od pojazdu poprzedzającego. W celu uzyskania zadanej prędkości jazdy i zachowania bezpiecznego odstępu za pojazdem jadącym z przodu w tym samym kierunku, niezbędny jest pomiar aktualnej prędkości samochodu, układ porównujący tę prędkość z prędkością zadaną przez kierowcę i sterujący pracą układu napędowego oraz system pomiaru odległości i rozpoznawania i identyfikacji sytuacji na drodze. Układ ten steruje prędkością jazdy tak, aby utrzymać bezpieczny dla danej sytuacji drogowej odstęp od pojazdu poprzedzającego. Pomiar prędkości jazdy i wartości odstępu od pojazdu jadącego z przodu wykonywany jest przez umieszczony w przedniej części pojazdu czujnik. Dzięki temu, że czujnik wysyła wiązkę promieniowania elektromagnetycznego w trzech różnych kierunkach rozchylonych o niewielki kąt, możliwe jest ustalenie prędkości pojazdu poprzedzającego, określenie na którym pasie jezdni się aktualnie znajduje, w którym kierunku się porusza oraz czy porusza się po torze prostoliniowym, czy po zakręcie. Warunkiem koniecznym do prawidłowego działania tego układu jest ciągłe ustalanie parametrów ruchu pojazdu prowadzonego, a także wszystkich innych pojazdów znajdujących się w danej chwili w najbliższym jego otoczeniu. Tylko wówczas możliwe jest szybkie wykrycie niebezpiecznej sytuacji na drodze i szybka korekta prędkości jazdy.
Mając na uwadze błyskawiczny rozwój elektroniki konstruktorzy pojazdów coraz poważniej myślą o stworzeniu kompleksowego systemu bezpieczeństwa, którego zasada działania polegałaby na aktywnym i biernym wspomaganiu działań kierowcy w obserwacji i analizie sytuacji na drodze dookoła całego pojazdu oraz przy wykonywaniu manewrów. Mogłoby to być możliwe dzięki zastosowaniu czujników radarowych, ultradźwiękowych, podczerwieni oraz rozmaitych kamer. Istotą stworzenia takiego systemu ma być zdolność pojazdu do rejestrowania i interpretowania tego, co dzieje się dookoła prowadzonego pojazdu, wczesne wykrywanie sytuacji niebezpiecznych, a także skuteczne wspomaganie czynności kierowcy przy prowadzeniu samochodu i manewrowaniu.
Poza wspomnianą już funkcją utrzymywania stałej prędkości jazdy i bezpiecznego odstępu od pojazdu poprzedzającego system ma być wyposażony w następujące funkcje:
- System kontroli kierunku jazdy ostrzegający kierowcę o przekroczeniu linii dzielącej pasy ruchu. Układ ten ma być wyposażony w kamerę, która na bieżąco analizuje ruch pojazdu i ostrzega kierowcę wcześniej w sposób świetlny lub dźwiękowy. Rozszerzeniem tej funkcji może być również zapobieganie przed zmianą pasa ruchu bez uprzedniego włączenia migacza sygnalizującego chęć wykonania zaplanowanego manewru.
- System pomocy przy parkowaniu, wyposażony w czujnik radarowy krótkiego zasięgu ostrzegający w sposób świetlny lub akustyczny kierowcę przy cofaniu i parkowaniu przed przeszkodą, która znajduje się w jego martwym polu widzenia. Rozszerzeniem tego układu ma być kamera montowana w tylnej części pojazdu, która dodatkowo ostrzegałaby kierowcę w przypadku, gdy spowodowana przez niego nagła zmiana pasa ruchu mogłaby stworzyć sytuację niebezpieczną ze względu na nadjeżdżający z tyłu z dużą prędkością inny pojazd.
- Aktywny system oświetlenia, dostosowujący strumień światła do konfiguracji drogi (teren miejski, teren niezabudowany, prosty odcinek drogi, zakręt) i warunków atmosferycznych (opady deszczu, zamglenie). Ponadto system taki miałby możliwość automatycznego przełączania świateł drogowych na mijania w przypadku nadjeżdżającego z przeciwnej strony pojazdu.
Jak widać, w bardzo szybkim tempie tworzone są nowe rozwiązania konstrukcyjne mające na celu zwiększenie bezpieczeństwa czynnego pojazdu. Z całą pewnością nowinki te zdecydowanie poprawiają bezpieczeństwo przy kierowaniu pojazdem, lecz mają one tylko wspierać i uzupełniać, ale nie całkowicie zastępować działania i zachowania kierującego pojazdem. Nawet najdoskonalsze nowinki techniczne nie są w stanie zastąpić umysłu kierowcy, a więc nie zwalniają go z uważnego i rozsądnego prowadzenia pojazdu. Bowiem w przypadku, gdy nierozważne zachowanie kierującego doprowadzi do stworzenia niebezpiecznej sytuacji na drodze,
a systemy bezpieczeństwa czynnego pojazdu okażą się niewystarczające, jedyną szansą dla kierowcy i pasażerów na przeżycie lub odniesienie jak najmniejszych obrażeń pozostaną już tylko rozwiązania konstrukcyjne i układy bezpieczeństwa biernego pojazdu.
mgr Andrzej Kwalewski
Komentarze (0)