SEMINARSKA NALOGA - Novosti v avtomobilski industriji

 

| uvod | avtomobili danes | varnost | tehnične novosti v razvoju motorjev | globalizacija | REVOZ Novo Mesto | literatura |

 

VARNOST - ZRAČNE BLAZINE
Nova spoznanja analitikov prometnih nesreč dokazujejo, da varnostni sistem zračnih blazin ne deluje vedno tako optimalno, kot je sicer predvideno. Do tega lahko pride v glavnem iz dveh razlogov. V prvem primeru gre krivdo pripisati potnikom samim, ki imajo zračno blazino kot nadomestilo za varnostni pas (zlasti v ZDA, kjer k temu zmotnemu mnenju prispevajo celo državni organi, saj uradne preizkuse trkov še vedno izvajajo z neprivezanimi lutkami). Pri laboratorijskih trkih, kjer vozila trčijo v oviro, dobijo z zračnimi blazinami dobre rezultate, vendar pa se v resnični situaciji nesreče pogosto odvijajo drugače. Največkrat gre pred trkom za silovito zaviranje, ob katerem otroci in slabotnejše osebe še pred trkom zdrsnejo naprej in pristanejo z obrazom pred pokrovom zračne blazine, ki se takrat iz reševalke življenja spremeni v smrtonosni kij. Pri nesrečah s takšnim izidom so potniki vedno v za zračno blazino neprimernem položaju, torej zunaj optimalnega položaja na sedežu. Da bi se izognili takšni možnosti, ponekod že razvijajo pametno zasnovano zračno blazino, ki bo povezana z optičnimi senzorji. Slednji bi neprestano nadzirali potnikovo telesno držo - če se bo potnik premaknil iz za zračno blazino primernega položaja, bi jo sistem izključil. Ker je razvoj večine sistemov zahteven in dolgotrajen, njihove serijske vgradnje v tem desetletju še ni pričakovati. Razmišljajo tudi o takšnih blazinah, ki bi se sprožile ob različnih hitrostih in glede na potnikovo težo. Pri vozilih Mercedes Benz (letnik 1998) se tako zračna blazina ne bo napihnila, če bo na sovoznikovem sedežu nameščen otroški sedež. Pri nekaterih drugih proizvajalcih je možno zračno blazino na sovoznikovi strani ročno izklopiti (Alfa Romeo), kar je precej bolj poceni rešitev. Drugi možen razlog za nevarno delovanje zračne blazine pa je možna napaka sprožilnega mehanizma. Izvedenci trdijo, da varovalni sistem pri mnogih proizvajalcih še ni dovolj izpopolnjen, saj se zdi, da se proizvajalci kljub sodelovanju pri razvoju zračnih blazin in njihovi vgradnji niso resno ukvarjali s samim delovanjem le-te. Več različnih tipov nesreč kot analizira proizvajalec v poskusnih trkih, toliko bolj verjetno je, da bo obvladal kritične položaje. Programiranje sprožilnega mehanizma je precej zapleteno: po eni strani mora biti algoritem kar se da občutljiv, da se ne bi prepozno odzval, po drugi strani pa lahko nevarnost predstavlja tudi prezgodnje aktiviranje sistema. Da bi prišli na sled morebitnim sistemskim napakam, nekateri proizvajalci avtomobilov v svoje modele sedaj vgrajujejo snemalnike trkov. Gre za neke vrste črne skrinjice za shranjevanje različnih podatkov o trenutku nesreče, času sprožitve zračnih blazi..., ki so ob kasnejši analizi izvedencem v veliko pomoč. Žal jih v cenejše izvedbe avtomobilov, torej prav v tiste, ki jim očitajo pomanjkljivo razvit algoritem sprožitve, ne bodo vgrajevali...

VARNOSTNI PASOVI
Pojma aktivne in pasivne varnosti sta v novejšem času postala parametra za oceno varnosti avtomobila in njegove konkurenčnosti na trgu. Med pasivne varnostne dodatke spadajo varnostni pasovi, zračne blazine in bočne ojačitve v vratih. Novejši avtomobili so večinoma že serijsko opremljeni s prej naštetimi pasivnimi elementi varnosti, vendar pa včasih ni bilo tako. Avtomobilski varnostni pasovi so znani že od začetka tega stoletja – leta 1903 jih je patentiral Gustave Lebeau. V ZDA so poskušali proizvajalci, ki so že imeli nekaj izkušenj o tem iz vojaških letal druge svetovne vojne, vpeljati varnostne pasove tudi v avtomobile. Vendar pa le-ti med vozniki niso bili dobro sprejeti, saj večina ljudi o lastni varnosti takrat še ni razmišljala. Ameriški pionir na področju varnosti je bil v tistem času proizvajalec Tucker.Prvi evropski proizvajalec avtomobilov, ki je ponudil varnostne pasove, je bil britanski Ford leta 1955, kasneje pa so mu sledili še ostali. Ti pasovi so bili še dvotočkovni, vezali pa so se preko ramen (kot v letalu). Zakonske uredbe so bile takrat še zelo tolerantne: pasovi so morali biti v avtomobili le če so bili serijsko vgrajeni. V letu 1961 pa je Velika Britanija sprejela predpis, po katerem so morali imeti vsi na novo registrirani avtomobili varnostne pasove. S tem predpisom pa uporaba pasov ni bila obvezna, kar so popravili s predpisom leta 1964, po katerem so morali biti potniki na prednjih sedežih privezani. Približno istočasno so tudi v ZDA pričeli uporabljati varnostne pasove.Leta 1967 je britanski Ford postal prvi avtomobilski proizvajalec na svetu, ki je vse svoje modele serijsko opremljal z inercijskimi varnostnimi pasovi tudi na zadnjih sedežih. Konec šestdesetih let so se pojavili že trotočkovni varnostni pasovi, ki so se obdržali vse do danes.

  • Renault je razvil sistem, ki pri trkih zmanjšuje nevarnosti poškodb, ki lahko nastanejo zaradi varnostnega pasu. Rešitev je v bistvu zelo enostavna in poceni, imenuje pa se PRS (Programmed Restraint System). Njen bistven del je perforiran in zvit jeklen trak, ki služi kot nosilec zvitka varnostnega pasa in ki se pri močnem zategovanju programirano deformira ter s tem popušča silo zategovanja. V primeru trka se proces odvija v dveh fazah: najprej se (v 15 tisočinkah od trka) aktivirajo pirotehnični zategovalniki pasu, kar je poznano že dolgo časa. Njihova funkcija je zmanjšati pomik telesa potnika pred avtomatsko blokado pasu. V drugi fazi pa se sila zategovanja pasu prenese na omejevalce moči in jekleni trakovi se prično raztezati. Tako se kinetična energija telesa porablja za delo, ki je potrebno za deformacijo jeklenih trakov. Na ta način se občutno zmanjša jakost sile zategovanja, ki lahko sicer povzroči poškodbe. Celoten proces traja približno 11 stotink sekunde. Zanimivo je, da Renault svoj patent ni zaščitil, temveč ga je ponudil vsem ostalim zainteresiranim avtomobilskim proizvajalcem.

  • Francoski inženirji pa so razvili še dodatni sistem varnosti, ki dopolnjuje sistem PRS in deluje v kombinaciji z njim. Gre za usklajeno delovanje zategovanja varnostnega pasu in zračne blazine – SRP sistem (Systeme de Retenue Programmee). Posebni ventil glede na tlak v zračni blazini regulira količino zraka v njej, hkrati z ventilom pa se aktivira še omejevalec moči varnostnega pasu, ki ublaži pritisk pasu na prsni koš potnika. Omejevalec moči varnostnega pasu in ventil zračne blazine delujeta skupaj do konca trka, pri čemer se poškodbe prsnega koša zmanjšajo do 54%, vrata in glave pa od 60 do 70% (v primerih čelnega trka).

  • V zadnjem času pa je postala zanimiva še ena izboljšava sistema varnostnih pasov, ki bo odpravila še morebitne zadnje dvome o nevarnosti privezovanja v posebnih primerih nesreč (npr. v primeru zdrsa vozila v vodo, kjer je zaradi blokade pasu po trku obstajala možnost utopitve). Inženirji so namreč razvili poseben varnostni pas, ki v primeru trka ublaži pojemek voznika in ga zadrži na sedežu v pravilnem položaju (zmanjšanje poškodb), takoj po zaustavitvi vozila pa se samodejno odklopi oz. sprosti in s tem omogoči izhod iz vozila.

KSENONSKI ŽAROMETI
Učinkoviti žarometi so pogoj za varnost v prometu. Z razvojem avtomobilov pa gre v korak s časom tudi izdelava sodobnih svetilnih teles. V zadnjih nekaj letih je bilo največ časa posvečeno razvoju in uporabi t.i. ksenonskih luči, ki pa so zaenkrat še domena najsodobnejših in večinoma dražjih avtomobilov. Ksenonski žarometi delujejo na principu obloka, ki se vzpostavi med dvema visokonapetostnima elektrodama v mešanici žlahtnih plinov. Svetloba, ki pri tem nastane, sveti s približno dvakratno jakostjo običajne H4 halogenske žarnice in pri tem porabi do 35% manj energije. Tovrstni žarometi svetijo skoraj z jakostjo dnevne svetlobe, le-ta pa ima izrazit modrikast odtenek. Ker so svetlejši, učinkovitejši ter varčnejši je njihova prednost več kot očitna. Pri nemški Helli, vodilnemu podjetju na področju avtomobilskih svetil, so pred kratkim razvili sistem, ki uporablja en ksenonski vir svetlobe za zasenčene in dolge luči hkrati. To so dosegli na dva načina:

  • z uporabo posebne premične projekcijske leče, kjer je vir svetlobe nepremično pritrjen v žaromet, s hitrim premikanjem leče (drobec sekunde) pa dobimo dva različna snopa svetlobe,
  • z uporabo reflektorskega sistema, pri katerem se premika samo žarnica (le za nekaj mm), oblika zunanje leče pa zagotavlja tvorbo dveh različnih snopov svetlobe (zasenčene in dolge luči).

KOMPATIBILNOST PRI TRKIH
Pri trkih med avtomobili se pojavi vprašanje kompatibilnosti – kako uskladiti različno velike avtomobile, da bi imeli potniki v manjšem avtu ob trku z večjim avtomobilom kar največje možnosti za preživetje, ne da bi pri tem trpela varnost v večjem, težjem avtomobilu? Temu vprašanju posvečajo avtomobilski proizvajalci in neodvisne institucije, ki preučujejo crash teste, vedno več pozornosti.Strokovnjaki pri ECCP (Euro Club Crashtest Programme), kjer ima vodilno vlogo nemški ADAC, v projektu pa sodeluje tudi AMZ Slovenije, so v okviru posebnega raziskovalnega programe, ki ga je podprla tudi Evropska komisija, izvedli serijo preizkusov trkov med majhnimi in velikimi avtomobili. Ob zaključku izjemno širokega programa so si tehniki precej bolj na jasnem, kakšne so posledice nekompatibilnosti med vozili. Zelo dober pokazatelj agresivnosti je ovira (razvita pri ADAC), ki se pri trku zaradi večplastne zmečkljivosti deformira. Ker avtomobili ob trku ne prodrejo do zadnje stene, lahko tehniki izračunajo, koliko energije je preneseno na soudeleženi avtomobil v trku. Prav tako je možno iz oblike deformirane ovire razbrati, ali se je prednji del avtomobila na kar se da veliki površini in enakomerno oprl na oviro. Iz vsega tega lahko ocenimo stopnjo agresivnosti avtomobila (t.i. partnerska zaščita) oz. ugotavljamo kompatibilnost med posameznimi avtomobili. Rezultati kažejo, da lahko velik avtomobil nudi učinkovito zaščito svojim potnikom, ne da bi bil zgrajen tako, da bi ob trkih z drugimi avtomobili deloval agresivno. Čeprav so takšni primeri redki (običajno z razredom avtomobila raste tudi stopnja varnosti in agresivnosti), pa gre razvoj naprej v smeri izdelave medsebojno kompatibilnih avtomobilov, ki pri morebitnih trkih ne bodo delovali agresivno in bodo nudili visoko partnersko zaščito.