A korszerű személygépjárművek műszaki felépítése New Car Technology Avagy a korszerű személygépjárművek… • biztonsági rendszerei • karosszériája és az ezeknél alkalmazott anyagok • légzsákok • akkumulátor menedzsment
„Elmélet nélkül a gyakorlat csak a szokás ereje által irányított rutinmunka.” (Pasteur) Szemlits Gyula V 1.0
Pécs MJV HÖT
A személygépjárművek fejlődése
Akkor…
és most!
1. A személygépjárművek fejlődése • Erősebb motorok megjelenése, nagyobb végsebesség, jobb gyorsulás • Az új anyagok megjelenésének köszönhetően könnyebb karosszéria, korszerűbb futóművek, nagyobb stabilitás • A gépjárművek számának meredek emelkedése, megnövekedett forgalom • A járművekben utazó személyek biztonságát szolgáló berendezések megjelenése és folyamatos fejlődése járműbiztonság = aktív biztonság + passzív biztonság Az aktív biztonság az ütközés elkerülését, a passzív biztonság a már bekövetkezett ütközés miatti sérülések kivédését, illetve súlyosságuk csökkentését tűzi ki célul.
1. Biztonsági felszerelések Aktív biztonsági eszközök: • a szervofék, a fékerőszabályzó, a többkörös fékrendszer, • a szervokormány, • az utastér fűtése-hűtése, szellőzése, • a szélvédő pára- és fagymentesítő, • az ablakmosó és törlő (elől-hátul), a fényszóró törlő, • a visszapillantótükör a gépkocsi mindkét oldalán, • a tökéletesebb világító- és fényjelző berendezések, • a blokkolásgátló (ABS), • a kipörgésgátló (ASR) • a menetdinamikai szabályzórendszer (ESP), stb.
1. Biztonsági felszerelések Passzív biztonsági eszközök: • az energiaelnyelő lökhárító (elől-hátul), • az energiaelnyelő karosszériaelemek, • a tetőszerkezet merevítése, • a magszerű utastér kialakítása (megerősített cella), • a fejtámasszal ellátott biztonsági ülések, • a párnázott műszerfal, • a süllyesztett ajtózárak és fogantyúk, • a biztonsági szélvédőüveg, • az ütésre elmozduló kormányoszlop, • az aszimmetrikus világítás (fényszóró), • a hárompontos biztonsági öv, • az ütésre felfúvódó légpárna (légzsák) stb.
1. Biztonsági felszerelések AKTÍV BIZTONSÁG
PASSZÍV BIZTONSÁG
INTEGRÁLT BIZTONSÁG
A vezető figyelmeztetése
Fékberendezések előkészítése Automatikus vészfékezés
A passzív biztonsági berendezések előkészítése (pl. övfeszítő), a sérülések csökkentésének érdekében
1. Biztonsági felszerelések
Az ütközés előtt… • az ülés háttámláinak és ülőlapjának megfelelő szögbe állítása • a biztonsági övek előfeszítése • a tetőablak és az ablakok zárása
1. Biztonsági felszerelések Melyek azok a biztonsági felszerelések, amelyek nehezíthetik vagy veszélyeztethetik a beavatkozást? • be nem indult légzsákok • a karosszéria kialakítása és erősítései • elektromos berendezések (pl. elektromos ülésállítás) • alternatív hajtási módok
2. Frontális ütközés Frontális ütközés esetén a gépkocsi szerkezetére ható erőhatások: Az orr és a motortér kialakítása miatt legtöbb esetben elég energiaelnyelő és gyűrődő zóna áll rendelkezésre.
Amennyiben két mozgó jármű ütközik frontálisan a sebességek összeadódása miatt jelentős erőhatások érik a gépkocsi elejét, így nagyobb deformáció jöhet létre.
2. Frontális ütközés
2. Frontális ütközés
2. Frontális ütközés
2. Frontális ütközés
2. Frontális ütközés
2. Oldal ütközés
Oldal ütközés esetén a gépkocsi szerkezetére ható erőhatások:
2. Oldal ütközés Oldal ütközés esetén nem áll rendelkezésre olyan gyűrődő zóna mint a frontális ütközésnél. Így a megfelelő biztonság eléréséhez erősítések beépítése szükséges. Elsősorban a „B” oszlop és az ajtók megerősítését végzik el a gyártók. Ezek a megerősítések az oszlopok elvágásánál és az ajtók nyitásánál akadályt jelenthetnek.
2. Oldal ütközés
3. A jövő!?
A fejlesztés jövőbeni iránya az automata rendszereké. Ezek a rendszerek baleset estén: • a kialakított adatátviteli csatornákon a diszpécser központ számára átküldi a balesetezett jármű adatait, a baleset helyét • beszédcsatornát hoz létre a sérültek és a központ között • automata rendszer elvégzi a gépjármű áramtalanítását • üzemanyag rendszer elzárását • utastér szellőztetését • központi zár oldását • a vészvillogó bekapcsolását
3. A jövő!?
Az automata rendszerek előnye a beavatkozás szempontjából? • az automata áramtalanítás, üzemanyag elzárás és utastér szellőztetés miatt kisebb a tűz kialakulásának esélye • a baleset pontos helye ismertté válik, így a legközelebbi beavatkozó egység riasztható • a vészhívások számából következtetni lehet a balesetet szenvedett járművek számára • a balesetezett jármű típusa a beavatkozó állomány számára már a vonulás megkezdésekor ismertté válik, így fel tud készülni • az elakadásjelző bekapcsolásával a sérült jármű(vek) láthatósága növekszik • a központ által nyitott beszédcsatornával az eszméletüknél lévő sérültekkel kommunikálni tud a központ • navigációs szoftverekkel összekötve a többi közlekedőt figyelmeztetheti a balesetről, vagy kerülőútra terelheti őket, így a helyszínen a torlódás csökkenthető … de további hasznos lehetőségek is kifejleszthetők a rendszerhez!
4. A karosszériáknál alkalmazott anyagok Volkswagen Passat B4 (1993-1996)
Volkswagen Passat B5 (1996-2005)
Volkswagen Passat B6 (2005-től)
4. A karosszériáknál alkalmazott anyagok
4. A karosszériáknál alkalmazott anyagok A modern gépkocsiknál alkalmazott, nagy szilárdságú acélból készült „A”„B” oszlop, küszöb és tetőmerevítés jelentősen nehezítheti ezen részek vágását!
Ezek az alkatrészek a régebbi típusú (500 és 630 bár üzemi nyomású) vágó berendezésekkel legtöbb esetben nem vághatók!
4. A karosszériáknál alkalmazott anyagok A nagy szilárdságú acélból készült elemek szétvágásához a lehető legnagyobb vágóerő szükséges!
A vágásnál kialakult élek, ezeknél a szerkezeteknél élesek és hegyesek lehetnek, fokozottan kell figyelni ezekre!
5. A karosszériáknál alkalmazott anyagok
5. A karosszériáknál alkalmazott anyagok
5. A karosszériáknál alkalmazott anyagok
5. Karosszéria és anyagok „Hámozásos” módszer
„Lépcsőzetes vágás” módszere
5. Karosszéria és anyagok
5. Karosszéria és anyagok
5. Karosszéria és anyagok • lehetőség szerint olyan helyen kell elvégezni a vágásokat, amelyek nem megerősített szerkezetűek • fontos a járműről minden szükséges adat begyűjtése! vizuális felderítéssel: fontos a kárpitok lebontása és a vágási hely megfelelő kiválasztása! CRS szoftver* • fontos a meglévő felszerelés működésének minél magasabb szintű ismerete a vágási felület minimálisra csökkentése helyes eszköz használat • felkészült irányító személy *CRS = Crash Recovery System
5. Karosszéria és anyagok
5. Karosszéria és anyagok Alternatívák: • Vágás vagy szakítás? • Feszítés vagy vágás? • A gyengített helyek használata?
?
5. Karosszéria és anyagok
5. Karosszéria és anyagok
6. Légzsákok (SRS - Airbag)
A korszerű személygépjárművek fontos biztonsági berendezései közé tartozik a légzsák. A technika fejlődésével egyre több légzsákot építenek be a járművekbe. A leggyakoribbak: • vezető és utas oldali légzsák • függönylégzsák • oldallégzsák • térdlégzsák
A be nem indult légzsákok minden esetben veszélyt jelenthetnek a beavatkozásban résztvevőkre!
6. Légzsákok (SRS - Airbag) A légzsákok alapvető részegységei: • a légzsák, amely különlegesen összehajtott és elhelyezett nejlon alapú anyagból készül • a vezérlő és a szenzor, amely pontosan érzékeli, mikor kell kinyitni a légzsákot • a légzsákot felfújó rendszer (patron és csövek)
6. Légzsákok (SRS - Airbag) Az egyik fajta légzsák patron tulajdonképpen egy szilárd hajtóanyagú rakétához hasonló rendszer. A nátrium-azid (NaN3) és a salétromsó (KNO3) rendkívül gyorsan reakcióba lép egymással, aközben és egy óriási löket forró nitrogéngázt termelődik. A gáz felfújja a légzsákot, amely szó szerint kirobban a kormányból vagy a műszerfalból. A felfújódás után egy másodperccel a zsák már le is enged (lyukak segítségével), hogy utat engedjen testnek. Így már jelentősen lecsökkenti a testünkre ható erőket. Ideális esetben az öv 25 centiméterre fogja meg a testet ütközéskor és ennyi hely elegendő a légzsák számára, hogy maximálisan felfújódjon és megvédje a becsapódó testet. A szilárd hajtóanyagú patronok, elsősorban a vezető és utas oldali légzsákoknál található. Az ilyen típusú patronok elsősorban akkor jelentenek veszélyt, amikor hőhatás éri őket, elsősorban ekkor fordulhat elő a nem szabályozott működésük. Ennek ellenére vágás vagy feszítés során kerülni kell ezeket a berendezéseket.
6. Légzsákok (SRS - Airbag) Gyújtó
Fém szűrő
Gáz kiáramlás
Hajtóanyag
Fém szűrő
Gáz kiáramlás
6. Légzsákok (SRS - Airbag)
A másik fajta patron, az un. „hibrid gázgenerátor”. Ennél a kialakításnál egy tartályba nagy nyomású (200-700 bár) gáz (általában nemesgáz) töltenek, ez a gáz végzi a légzsák felfújását. A nyomás alatt lévő tartályt a beavatkozás során szigorúan tilos összenyomni, elvágni vagy bármilyen módon deformálni, mert a megnövekedő nyomás a tartály fizikai robbanásához vezethet! Ezek a fajta patronok, elsősorban a függöny és az oldallégzsákoknál találhatók meg. Hajtóanyag
Gyújtó
Kiömlő
Fém szűrő
Hasadó tárcsa
Tartály
6. Légzsákok (SRS - Airbag) A légzsákok vezérlőrendszerének részegységei: • SRS vezérlő • érzékelő(k) • kondenzátor (energiatároló)
A kondenzátor a rendszer működtetéséhez szükséges energia tárolására szolgál, típustól függően néhány másodperctől akár 30 percig képes a szükséges elektromosságot tárolni a rendszer.
6. Légzsákok (SRS - Airbag) A korszerű légzsák vezérlők, a rendelkezésre álló adatok alapján csak az ütközésnek megfelelő légzsákok nyitását végzik el. Ezért a ki nem nyílt légzsákok, a bennük tárolt energia miatt veszélyt jelentkeznek a beavatkozó állományra!
6. Légzsákok (SRS - Airbag) Néhány ok, amitől a be nem indult légzsákok elindulhatnak: • a légzsák vezérlő kábeleinek rövidre zárása esetén • a patron sérülése esetén • a vezérlő rendszer sérülése esetén • az érzékelőkre ható nyomás vagy húzás esetén • a légzsák rendszer elemeire ható hő következtében A légzsák rendszerben található kondenzátor a rendszer áramellátásának megszüntetése után lép működésbe. Típustól függően néhány másodperctől, akár 30 perc időtartamig képes biztosítani a légzsák rendszer energia ellátását! Tehát a jármű áramtalanítása után is van lehetőség a légzsákok elindulására! Ezért szükséges a védőtávolságok betartása és légzsák lefogató rendszerek használata!
6. Légzsákok Hogyan lehet védekezni a légzsákok káros hatásai ellen? • Megfelelő biztonsági távolság (30-60-90 szabály)! [lásd később!] • Utastér felderítése! • Beavatkozó állomány minden tagjának figyelmeztetése! • Áramtalanítás! • Légzsákok lefogatása!
6. Légzsákok
30 cm az oldal és függöny légzsákoktól
6. Légzsákok
60 cm a vezetőoldali légzsáktól
6. Légzsákok
90 cm az utasoldali légzsáktól
6. Légzsákok
• feltétlenül szükséges a beavatkozásban résztvevők tájékoztatása a be nem indult légzsákokról! • egyértelmű parancsok és utasítások használata! • a gépjármű felületén jelölni kell azokat a helyeket, ahol a vágás veszélyes!
6. Légzsákok Néhány példa a függönylégzsák indító patronjainak elhelyezésére
6. Légzsákok Néhány példa a függönylégzsák indító patronjainak elhelyezésére
6. Légzsákok Néhány példa a függönylégzsák indító patronjainak elhelyezésére
6. Légzsákok Néhány példa a függönylégzsák indító patronjainak elhelyezésére
6. Légzsákok A kockázat csökkentésének érdekében szükséges a légzsák lefogató rendszerek alkalmazása.
Jelenleg csak a vezetőoldali és utasoldali légzsákok lefogatására alkalmas felszerelések szerezhetők be.
6. Légzsákok A vezetőoldali és az utasoldali légzsákokon kívül, a további légzsákok lefogatására jelenleg nem gyártanak speciális eszközöket. A függönylégzsák lefogatására korlátozottan alkalmas lehet az utasoldali légzsák lefogatására szolgáló eszköz. Ezekben az esetekben valami alternatív módszert kell alkalmazni a légzsák veszélyeinek a csökkentésére.
6. Légzsákok • a műszaki mentés során figyelembe kell venni a légzsákok okozta veszélyt, sok esetben a munkálatok közben kell módosítani a koncepciót! • kerülni kell a légzsák bármelyik részének az átvágását • fokozott figyelemmel kell lenni a légzsák vezérlő egység közelében végzett munkálatoknál, elsősorban a benne tárolt energia és a véletlen összezárás miatt • kerülni kell a légzsák veszélyes zónájában a munkavégzést
6. Légzsákok Az elműködött légzsákok… • legtöbb esetben további veszélyt már nem jelentenek • a működés után a patronok forrók lehetnek • ezek a légzsákok eltávolíthatók vagy levághatók • a működés során keletkező gázok és füst nem veszélyes, ennek ellenére szükséges az utastér átszellőztetése
7. Akkumulátor menedzsment
• a járó motor leállítása • elakadásjelző bekapcsolása • hasznos elektromos rendszerek • akkumulátor lokalizálása • az áramtalanítás ellenőrzése
7. Akkumulátor menedzsment
Sikeres műszaki mentés?
Az alternatív hajtások későbbiekben más előadásban kerülnek bemutatásra.
Felhasznált források • Jörg Heck, Hubert Springer jun, Klaus Krebs • http://airbag.feuerwehr.org • Moditech Rescue Solutions BV http://www.moditech.com • www.aribag24.hu Készítette: Szemlits Gyula Pécs MJV HÖT Elérhetőség:
[email protected] +36 30 27 84 482 Várok minden észrevételt és javaslatot!