Пассивная безопасность: Пассивная безопасность автомобиля (SRS): устройство и принцип работы

Содержание

Пассивная безопасность автомобиля: элементы и принцип работы

 

У пассивной безопасности автомобиля есть конкретное определение – это комплекс средств и мер, позволяющих водителю с пассажирами выжить при аварии любой степени сложности и обойтись без серьезных травм. Кстати, габариты автомобиля наравне с целостностью его каркаса тоже относятся к ней: чем больше машина, тем потенциально меньший ущерб ожидается в случае ДТП. Логично, что системы пассивной безопасности автомобиля вступают в действие, когда их активные «коллеги» – ABS, ESP и другие электронные помощники – не смогли предотвратить опасную ситуацию. 

 

Ремень безопасности

Первым и наиболее простым элементом «пассива» является ремень безопасности, в современном виде появившийся еще в 50-х годах прошлого столетия. В большинстве моделей используются инерционные, трехточечные ремни, и только в спортивных машинах встречаются эти устройства, имеющие 4 и даже 5 точек крепления – они еще лучше удерживают гонщика в кресле. Ведь чем плотнее человек прижат к сиденью, тем выше безопасность. 

За время своего существования это средство защиты неоднократно модернизировалось. Соответственно, повышалась эффективность. Согласно исследованиям американской организации, современные ремни безопасности исключают риск летального исхода на 45-60%. Например, появились преднатяжители, выбирающие провисание ремней при ДТП. Благодаря этой, казалось бы, простой находке, решается очень важный вопрос сохранения пространства для раскрытия эйрбэгов – подушек безопасности. 

 

Небезопасные подушки 

В наиболее «навороченных» иномарках можно насчитать более десятка эйрбэгов, защищающих людей от любого типа удара – фронтального, бокового и заднего. Вдобавок подушки безопасности защищают от разбитых стекол, хотя они сегодня и не представляют особой угрозы: разбитый триплекс при аварии не разлетается по всему салону, так как имеет многослойную структуру, соединенную полимерной пленкой. 

Данное устройство пережило множество модификаций, ибо первые модели эйрбэгов были сами по себе очень опасны. Достаточно сказать, что при срабатывании датчиков удара они «выстреливали» со скоростью до 300 км/ч. Это не говоря о чувстве страха, возникавших у пассажиров из-за резкого хлопка. 

Сейчас эйрбэги раскрываются с разной скоростью, которая зависит от силы столкновения. Однако, как уже было сказано, если человек не пристегнулся ремнем безопасности, подушки безопасности способны оказать «медвежью услугу». У хирургов по этому поводу даже есть специальный термин – «хлыстовая травма». В большинстве случаев она означает перелом шейных позвонков, а если повезет – их смещение. И появляется такая травма в тот момент, когда не пристегнутое тело пассажира при аварии резко подается вперед. В это же время раскрывается фронтальный эйрбэг, который с приличной скоростью «футболит» человека назад. Допускать такой угрозы здоровью автопроизводители не могут. Поэтому, если автомобиль издает противный писк, он скорее напоминает не об игнорировании людьми ремней безопасности, а о том, что без них подушки безопасности не раскроются. Ведь эти средства пассивной безопасности автомобиля работают только совместно! Причем данная комбинация предотвращает травмы головы на 75%, а 66% – это показатель того, насколько она эффективна в случае потенциальных травм грудной клетки. 

Сегодня автопроизводители иногда применяют 2-ступенчатые эйрбэги, раскрывающиеся в несколько этапов. Это нововведение позволяет избегать травм невысоким взрослым и детям, иногда случающихся при использовании одноступенчатых подушек. Разумеется, если те сидят в переднем пассажирском кресле. Поэтому куда разумнее сажать ребятню на кресла заднего ряда. Причем независимо от типа автомобиля, его «навороченности» и цены. 

 

Силовой каркас безопасности

Снизить ущерб здоровью водителя с пассажирами стремится и сам кузов. Еще на стадии проектирования в него закладываются определенные алгоритмы деформации и зоны безопасности. Данный компонент дает возможность рассеивать энергию столкновения, тем самым минимизируя опасные нагрузки. 

Перед запуском в производство любая модель автомобиля тестируется на предмет того, как детали каркаса поддаются деформации. В отдельных случаях допускать этой деформации нельзя. В данном случае имеется в виду салон машины. И наоборот. Ведь некоторые элементы кузова должны поглощать энергию удара за счет сминаемых зон. Фактически, конструкторам приходится иметь дело с взаимоисключающими факторами. Например, если багажник и капот легко поддаются смятию, то люди при аварии пострадают незначительно. Вдобавок при фронтальном ударе двигатель должен не влетать в жизненное пространство пассажиров, а уходить в пол. 

То есть, в современных машинах капсулой безопасности является салон, имеющий жесткую конструкцию. Чем более он прочен даже в самом малолитражном автомобильчике – тем больше шансов выжить. И если спереди и сзади люди защищены сминаемым капотом и багажником, то сбоку выживаемость обеспечивают металлические брусья в дверях. Однако при достаточно сильном боковом ударе в одиночку они не спасут, но совместно с боковыми подушками безопасности и шторками их эффективность повышается в разы. 

 

Стандартные и активные подголовники – в чем разница?

Стандартные подголовники полноценно выполняют свою защитную функцию только в том случае, если они располагаются точно на линии центра головы и не далее, чем в 7 см от ее задней части. Поэтому нельзя забывать о такой опции, как изменение положения и размера подголовника. Однако трудно требовать от пассажиров повышенной дисциплинированности. В конце концов, они могут и не знать о таких регулировках.

Поэтому сейчас все чаще автомобили оборудуются активными подголовниками, наличие которых обеспечивает откидывание головы с небольшой задержкой по сравнению со смещением корпуса. При этом такие элементы пассивной безопасности автоматически смещаются вперед и вверх, срабатывая одновременно со спинкой кресла. Это позволяет не только снижать риск травмы шейных позвонков, но и поясничного отдела.

Как показывают неоднократные стендовые испытания, данная система на 10-20% эффективней прежней. Однако насколько она способствует повышению выживаемости, во многом зависит от ряда факторов: пристегнут ли пассажир ремнем безопасности, в каком положении он находится в момент столкновения, сколько весит и т. д. 

 

Другие элементы «пассива»

Пассивная безопасность автомобиля – это еще и аварийный модуль, входящий в состав российской системы экстренного реагирования ЭРА-ГЛОНАСС. Благодаря ей обеспечивается быстрая связь в любое время суток с диспетчерами, и точно определяются координаты аварии. Причем работает эта система в автоматическом режиме, что существенно повышает оперативность реагирования на произошедшее ДТП. 

Кроме того, к пассивной безопасности автомобиля относится складывающаяся рулевая колонка, легко сминаемые части передней панели и педальный узел, который при ударе отделяется от точек крепления, предотвращая тем самым повреждение ног водителя. Однако понятно, что «пассив» вступает в действие только тогда, когда пал бастион элементов активной защиты, которыми тоже нельзя пренебрегать.


Пассивная безопасность — Форд Центр Петрозаводск

Жесткий каркас кузова

Надежную защиту водителя и пассажиров автомобилей Ford обеспечивает кузов из высокопрочной стали, созданный с использованием технологии лазерной сварки. В случае столкновения основную энергию удара примут на себя специально предусмотренные по периметру кузова зоны деформации.

Ремни безопасности

Ремни безопасности — важнейшее средство защиты водителя и пассажиров в случае аварии. Их преднатяжители срабатывают за 5-10 миллисекунд до выброса подушек безопасности, надежно удерживая сидящего и смягчая удар.

Кроме того, боковые сиденья заднего ряда оснащаются креплениями ISOFIX для детских кресел. Эта опция предлагается для следующих моделей:

Подушки безопасности

В автомобилях Ford устанавливаются новейшие воздушные подушки безопасности, защищающие водителей и пассажиров любой комплекции и при любых столкновениях.

Кроме того, они не создают дополнительный риск травмирования самими подушками из-за того, что пассажир в момент удара не сидел ровно, а, например, обернулся, разговаривая с пассажирами на заднем сиденье.

Автомобили Ford могут оснащаться целым арсеналом подушек безопасности, включая:

  • фронтальные и боковые подушки безопасности для водителя и переднего пассажира*;
  • подушки безопасности для коленей водителя;
  • боковые подушки безопасности занавесочного типа для передней и задней частей автомобиля.

* Примечание. Если автомобиль Ford оборудован действующей фронтальной подушкой безопасности для переднего пассажира, устанавливать на переднем сиденье детское кресло нельзя. Самое безопасное место для детей — на заднем сиденье при условии надлежащей установки детского кресла.

Безопасные педали

В случае аварии система PIPS предотвращает травмирование ног водителя педалями, мгновенно складывая их.

Поддержка для защиты шеи

При сильном столкновении подголовники сидений водителя и переднего пассажира смещаются вверх и вперед, обеспечивая надежную поддержку для головы. Эта система защищает от хлыстовой травмы шейного отдела в результате резкого движения головы, что особенно часто случается при ударе сзади.

Активная и пассивная безопасность

Категория:

   Управление автомобилем

Публикация:

   Активная и пассивная безопасность

Читать далее:



Активная и пассивная безопасность

Одним из факторов, обеспечивающих безопасность дорожного движения, является активная и пассивная безопасность автомобилей. Под активной безопасностью а в т ом о б и л е й понимается отсутствие внезапных отказов в его конструктивных системах, связанных с возможностью маневра и уверенностью управления в любых дорожных условиях и при любых ситуациях. Это зависит от тормозной и тяговой динамики автомобиля. Первая определяет величину остановочного пути, который должен быть минимальным; вторая придает уверенность водителю при обгоне, проезде перекрестков и пересечении автомобильных дорог, выходе из аварийной ситуации, когда тормозить уже поздно.

К основным конструктивным характеристикам автомобиля относятся: компоновка, устойчивость, то есть способность противостоять заносу и опрокидыванию в различных дорожных условиях и при высоких скоростях движения; управляемость — эксплуатационное свойство автомобиля, позволяющее управлять автомобилем с наименьшими затратами психической и физической энергии при совершения маневров; маневренность — характеризуется величиной наименьшего радиуса поворота и габаритами автомобиля; стабилизация— способность элементов самой системы автомобиль — водитель — дорога противостоять неустойчивому движению автомобиля или с помощью водителя сохранить оптимальное положение естественных осей автомобиля при движении; тормозная система, для обеспечения надежности работы которой принимаются раздельные приводы на передние и задние колеса; автоматическое регулирование зазоров в системе, обеспечивающее стабильное время срабатывания, блокирующие устройства для предотвращения заноса при торможении; рулевое управление, которое должно обеспечивать постоянную надежную связь с рулевым колесом и зоной контакта шины с дорогой три незначительном мышечном усилии водителя; правильная установка управляющих -колес автомобилей; надежные шины, которые значительно повышают безопасность движения автомобиля; надежность систем сигнализации и освещения.

Правильность и своевременность оценки водителем дорожной обстановки во многом определяются такими характеристиками автомобиля, как обзорность, эффективность систем головного освещения, очистка, обмывка и обогрев лобового, заднего и боковых стекол.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Надежность работы водителя при длительном управлении автомобилем зависит от комфортабельной кабины, оцениваемой микроклиматом, шумоизоляцией, удобством сидений и пользования устройствами управления, отсутствием вредных вибраций. Кроме того, немаловажное значение на надежность работы водителя оказывает стандартизация расположения и действия органов управления на всех транспортных средствах.

Улучшение указанных выше конструктивных характеристик автомобилей занимаются конструкторы заводов-изготовителей и научно-исследовательские институты.

Вопросы безопасности автомобильного движения нельзя решить, ограничиваясь только улучшением конструкции автомобилей без учета взаимодействия всех факторов, возникающих при движении.. Поэтому задачей пассивной безопасности является сохранение жизни человека, а также снижение количества и тяжести травм при различных дорожно-транспортных происшествиях. Работая над повышением пассивной безопасности, конструкторы стремятся обеспечить защитную зону вокруг каждого пассажира, ограничить перемещение водителя и пассажиров относительно сиденья, уменьшить уровень травматизма от ударов о внутренние поверхности пассажирского помещения кузова, а также нагрузки, действующие на пассажира, принять меры к уменьшению вероятности травмы в послеаварийной обстановке, предусмотреть удобный выход из автомобиля, потерпевшего аварию.

Следовательно, цель проектирования безопасного автомобиля — создание такого внутреннего и внешнего конструктивного устройства, которое помогло бы водителю и пассажирам выдержать большие перегрузки, возникающие при дорожно-транспортных происшествиях. Для этого руль и колонка должны перемещаться и поглощать энергию удара (телескопировать), выброс пассажиров должен быть исключен; все пассажиры должны иметь индивидуальные защитные и удерживающие средства; перед пассажирами не должно быть никаких острых и выступающих деталей, стекла окон должны быть максимально гибкими, чтобы не повредить голову, и т. д.

Одна из основных проблем обеспечения безопасности пассажиров— уменьшение замедлений, испытываемых при ударе людьми, сидящими в автомобиле. При любом столкновении автомобиля в случае, если пассажир имеет свободу перемещений в кабине, он под действием сил инерции продолжает двигаться вперед со скоростью, которая была у автомобиля в момент начала удара, и поэтому ударяется о детали интерьера кабины уже в то время, когда автомобиль остановился.

Чтобы предотвратить серьезные последствия при столкновении, применяются предохранительные ремни безопасности (привязные ремни), которые крепятся к сиденьям и стойкам кабины (кузова). Надо помнить, что наличие зазора между ремнем и пассажирами вызывает в начальный момент удара автомобиля резкое натяжение ремня, в результате чего последний может разорваться и возможны удары о лобовое стекло или друше детали. Во время фазы возврата при ударе автомобиля пассажир резко возвращается на сиденье, что вызывает опрокидывание головы назад под действием сил энергии. Позвоночник и нервные центры при этом серьезно повреждаются. Это можно устранить применением подголовников, жестко соединенных со спинкой сиденья. Как меры пассивной безопасности применяются пневмоподушки, безопасное рулевое колесо, лобовое стекло и т, д.

Рекламные предложения:


Читать далее: Требования к дорогам

Категория: — Управление автомобилем

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Пассивная безопасность — Официальный дилер Ford (Форд) ТрансТехСервис Нижнекамск

Жесткий каркас кузова

Надежную защиту водителя и пассажиров автомобилей Ford обеспечивает кузов из высокопрочной стали, созданный с использованием технологии лазерной сварки. В случае столкновения основную энергию удара примут на себя специально предусмотренные по периметру кузова зоны деформации.

Ремни безопасности

Ремни безопасности — важнейшее средство защиты водителя и пассажиров в случае аварии. Их преднатяжители срабатывают за 5-10 миллисекунд до выброса подушек безопасности, надежно удерживая сидящего и смягчая удар.

Кроме того, боковые сиденья заднего ряда оснащаются креплениями ISOFIX для детских кресел. Эта опция предлагается для следующих моделей:

Подушки безопасности

В автомобилях Ford устанавливаются новейшие воздушные подушки безопасности, защищающие водителей и пассажиров любой комплекции и при любых столкновениях.

Кроме того, они не создают дополнительный риск травмирования самими подушками из-за того, что пассажир в момент удара не сидел ровно, а, например, обернулся, разговаривая с пассажирами на заднем сиденье.

Автомобили Ford могут оснащаться целым арсеналом подушек безопасности, включая:

  • фронтальные и боковые подушки безопасности для водителя и переднего пассажира*;
  • подушки безопасности для коленей водителя;
  • боковые подушки безопасности занавесочного типа для передней и задней частей автомобиля.

* Примечание. Если автомобиль Ford оборудован действующей фронтальной подушкой безопасности для переднего пассажира, устанавливать на переднем сиденье детское кресло нельзя. Самое безопасное место для детей — на заднем сиденье при условии надлежащей установки детского кресла.

Безопасные педали

В случае аварии система PIPS предотвращает травмирование ног водителя педалями, мгновенно складывая их.

Поддержка для защиты шеи

При сильном столкновении подголовники сидений водителя и переднего пассажира смещаются вверх и вперед, обеспечивая надежную поддержку для головы. Эта система защищает от хлыстовой травмы шейного отдела в результате резкого движения головы, что особенно часто случается при ударе сзади.

Safe’n’Sound® 1 мл | Системы пассивной безопасности для PFS

Safe’n’Sound® 1 мл: Надежная и эргономичная система пассивной безопасности, разработанная для безопасности пользователя.

Самостоятельное управление в домашних условиях означает потребность в более безопасных, простых в использовании и эргономичных устройствах. Защита пользователей от травм острыми предметами, а также оптимизация инъекций стали необходимостью.
Safe’n’Sound ® — это одноразовое защитное устройство премиум-класса для защиты пациентов, лиц, осуществляющих уход, и медицинских работников от случайных уколов иглой.
Система безопасности пассивно активируется одной рукой и подходит для малых объемов заполнения и составов с более высокой вязкостью. Он устойчив к ударам и вибрациям и совместим со всеми весами от ручной до полностью автоматизированной сборочной линии.
Он также совместим как с предварительно заполненными стеклянными шприцами стандарта ISO, так и с пластиковыми шприцами PLAJEX, подходящими для шприцев с длинным стержнем объемом 1 мл и максимальной длиной иглы полдюйма (12,7 мм).

  • Для предварительно наполненных стандартных стеклянных шприцев ISO и пластиковых шприцев PLAJEX
  • Подходит для длинных шприцев на 1 мл с максимальной длиной иглы ½ дюйма
  • Возможно изменение цвета и материала штока плунжера и дополнительных удлиненных пальцевых фланцев
  • Вариант индивидуальной настройки крышки: простое и эргономичное снятие RNS (съемник с жестким игольчатым экраном)
  • Прозрачный видимый наконечник для облегчения осмотра препарата
  • Круглая форма для увеличения поверхности маркировки

Safe’n’Sound ® — это платформа с широкими возможностями настройки, способная реагировать на потребности фармацевтики и пользователей.Дополнительный удлиненный фланец для пальцев обеспечивает лучший захват и повышает удобство пользователя, а также эргономичность.

  • Одноразовое устройство, помогающее предотвратить травмы от укола иглой
  • Простая активация защиты иглы с пассивной активацией одной рукой
  • Эргономичный дизайн для неопытных пользователей и медицинских работников
  • Совместимость с ручными и полностью автоматизированными сборочными линиями
  • Подходит для малых объемов заполнения и составов с более высокой вязкостью
  • Устойчивость к ударам и вибрации
  • Индивидуальная настройка Overcap особенно актуальна для пользователей с самостоятельным администрированием и уходом на дому

Пассивная безопасность транспортных средств – Advanced Engineering

Advanced Engineering специализируется на пассивной безопасности транспортных средств.Мы решаем виртуальных краш-тестов , моделируем поведение удерживающих систем (например, подушек безопасности), создаем модели с виртуальными манекенами для краш-тестов и так далее. Для этих задач мы используем топовые технологии CAE , такие как Altair HyperCrash/Radioss и Madymo.

Предлагаем – примеры моделирования:
  • Моделирование лобового и бокового ударов автомобилей, проверка имитационных моделей.
  • Моделирование систем безопасности – проверка конструкций передних и боковых подушек безопасности.
  • Имитационные модели детских кресел с макетом.
  • Имитация наезда автомобиля на пешехода.
  • Исследование влияния формы места вторичного удара при наезде транспортного средства на пешехода.
  • Имитация столкновения легкового автомобиля с трамваем.
  • Модели салона автомобиля с виртуальным манекеном для краш-теста, исследование лобового столкновения.

СОВЕТ: Посетите раздел «Загрузки» со статьями, документами и видео, чтобы узнать, какие методы и технологии мы используем.И понять реальный потенциал моделирования, виртуального тестирования и оптимизации.


Преимущества:
  • Многолетнее знание проблем и методологий пассивной безопасности (например, EEVC , ECER44 )
  • Широкий спектр услуг, сочетание метода конечных элементов и метода многокомпонентной динамики.
  • Экономичное решение за счет аутсорсинга – использование высококачественного программного обеспечения (обычно Optistruct/HyperMesh/HyperView, MADYMO apod.) и ИТ-инфраструктура без капитальных затрат (CAPEX).
  • Обнаружение критических участков конструкции.
  • Предложения по изменению конструкции и оптимизации.

Используйте также статический анализ и другие механические анализы и прогнозы долговечности и усталости . Наша штаб-квартира находится в Праге 9 – Летняны, но мы предоставляем услуги по всей Чешской Республике и за рубежом. Свяжитесь с нами через контактную форму.

Пассивные системы безопасности в эпоху автоматизированного вождения

Пассивные системы безопасности, в основном подушки безопасности и ремни безопасности, сыграли жизненно важную роль в снижении последствий таких аварий, ежегодно спасая несколько сотен тысяч жизней по всему миру.В то время как в последние годы автопроизводители уделяют больше внимания активным системам безопасности, которые помогают предотвратить аварии, роль пассивных систем безопасности остается столь же важной, как и раньше, в смягчении последствий аварии, если она неизбежна.

Автомобильная промышленность рассчитывает на то, что технология автоматизированного вождения позволит еще больше сократить количество несчастных случаев. Ожидается, что автономные транспортные средства в конечном итоге будут большую часть времени управлять сами собой, тем самым уменьшая зависимость от людей-водителей, чьи ошибки вождения оставались единственным фактором резкого увеличения числа аварий все эти годы.

Этот отчет предлагает углубленный анализ роли пассивных систем безопасности в автоматизированных транспортных средствах. Будут ли автопроизводители предлагать подушки безопасности и ремни безопасности в автономных транспортных средствах? Чем будут отличаться подушки безопасности и ремни безопасности в автономных транспортных средствах с гибким интерьером, в том числе с новой компоновкой сидений и сиденьями, которые можно больше откидывать и поворачивать. И как поставщики автомобилей готовятся предложить подушки безопасности и ремни безопасности для гибких интерьеров, чтобы обеспечить безопасность каждого пассажира?

1.Обзор
а) Резюме отчета
б) Методология исследования
в) Введение

2. Технологический анализ
а) Обзор
б) Автономность: ключевой мегатренд
c) Транспортные средства уровня 4/уровня 5, обеспечивающие гибкость интерьера
d) Оптимизация безопасности пассажиров в гибком интерьере
e) До автономных транспортных средств уровня 4/5 еще далеко
f) Развертывание сталкивается с нормативными препятствиями

3.Анализ рынка
а) Мировой спрос
б) Региональный спрос

4. Анализ поставщиков
а) Обзор

5. Заключение

TECH CHECK: ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О СИСТЕМАХ АКТИВНОЙ И ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Безопасность является главным приоритетом для любого производителя грузовиков, и время меняется, меняются и технологии, используемые в новых моделях грузовиков. К счастью, это делает вождение — и вождение рядом с — грузовиком с каждым годом все более безопасным.

В своих путешествиях вы, возможно, встречали термины «активные» и «пассивные» функции безопасности. И вы также, возможно, тоже подумали… что именно они собой представляют? И чем они отличаются друг от друга?

Мы рассмотрим оба типа функций и то, как они работают, чтобы обеспечить безопасность грузоперевозок.

Пассивная безопасность

Функции пассивной безопасности в первую очередь работают на снижение риска травм пассажиров и минимизацию ущерба.

Функция пассивной безопасности — это то, что не работает до тех пор, пока не произойдет авария, например подушка безопасности SRS, которая может сработать, если грузовик попал в аварию.

Хотя эти функции иногда называют «вторичными» технологиями безопасности, они имеют решающее значение для предотвращения травм и спасения жизней.

Подумайте о ремнях безопасности с преднатяжителями, подушках безопасности водителя и пассажира, а также конструкциях кабин, рассчитанных на столкновение.

Факт: Кабина, соответствующая стандарту UN/ECE R29-совместимая кабина, может снизить число погибших при авариях грузовиков (проверьте, соответствует ли ваша кабина стандартам R29).

Элементы пассивной безопасности также включают защитные дуги или балки, которые защищают пассажиров от боковых ударов.Роль, которую играют противовзломные дуги, сама по себе немного увлекательна: они спроектированы таким образом, чтобы поглощать кинетическую энергию сталкивающихся транспортных средств и частично преобразовывать ее во внутреннюю часть кузова грузовика.

Не говоря уже о таких функциях, как каркас безопасности и дуги безопасности, но они вряд ли будут встречаться в вашем повседневном грузовике, но, возможно, в гонках Super Truck!

Активная безопасность

Функция активной безопасности (или активная система) предотвращает аварию до того, как она произойдет, и в конечном итоге защищает не только пассажиров, но и окружающих.Эти системы постоянно контролируют условия вождения, чтобы помочь вам оставаться в безопасности, и предназначены для предотвращения аварии. Эти функции остаются «активными» во время вождения.

Обычно электронная и управляемая компьютером или датчиком(ами), система активной безопасности может включать в себя такие функции, как:

  • Электронный контроль устойчивости (ESC)
  • Противобуксовочная система (например, противоскользящая или противоскользящая регулировка — ASR)
  • Антиблокировочная система тормозов (например, ABS)
  • Hill Control (или Hill Start Assist, предотвращающий откат на наклонных склонах)
  • Круиз-контроль

Active Safety: усиленная версия

Системы активной безопасности также могут включать усовершенствованные системы помощи водителю (такие как ADAS Isuzu), которые помогают водителю поддерживать безопасную рабочую среду.Усовершенствованные системы помощи водителю обычно включают в себя датчики изображения и другие датчики, которые обнаруживают и контролируют движение транспортных средств и других объектов.

Датчики с двумя камерами Isuzu ADAS отслеживают дорожные условия

Система может подавать звуковые или визуальные предупреждающие сигналы водителю (на приборной панели) или при необходимости автономно управлять системами автомобиля (например, светом или тормозами).

Усовершенствованные системы помощи водителю были внедрены в Австралии только в течение последнего десятилетия или около того, и в настоящее время они набирают популярность в мире грузоперевозок.

Некоторые функции, с которыми вы можете столкнуться в грузовике ADAS, включают:

  • Аварийное автономное торможение
  • Предупреждения о расстоянии и выходе из полосы движения
  • Предупреждение о движении транспорта
  • Адаптивные фары
  • Адаптивный круиз-контроль
  • Обнаружение слепых зон
  • Предупреждение об усталости
  • Самостоятельная парковка

Чем больше, тем лучше

Когда дело доходит до систем безопасности, обычно чем больше у вас есть, тем лучше вы защищены.

Независимо от того, сколько времени вы или ваши водители проводите в дороге, все, что может помочь вашему бизнесу развиваться — и видеть, как вы и ваши сотрудники благополучно возвращаетесь домой в конце дня, — это определенный бонус.

Недавнее исследование показало, что эффективность технологий в повышении безопасности с включением как пассивных, так и защитных функций в грузовые автомобили является ключевой проблемой для автопарков всех размеров здесь, в Австралии.

Но точно так же, как существует большая разница между активными и пассивными функциями безопасности, существует также большая разница в том, что производитель грузовиков предлагает в стандартной комплектации или в качестве дополнительной опции.

Итак, всякий раз, когда вам предстоит следующая модернизация, обязательно спросите о функциях пассивной и активной безопасности, доступных на вашей предпочтительной модели, чтобы обеспечить безопасность вашего грузовика.

Может ли качество шин повлиять на производительность вашего грузовика? Узнайте в нашем блоге на эту тему здесь .

границ | Оценка производительности системы впрыска пассивной безопасности при аварии с потерей теплоносителя Qinshan PWR

Введение

Ядерная безопасность вызывает все большую обеспокоенность общественности, особенно после аварии на АЭС Фукусима в 2011 году, которая становится главным приоритетом ядерной энергетики (Shropshire et al., 2012). Одним из возможных решений является концепция оффшорной атомной электростанции (ONPP), которая переводит традиционную наземную ядерную энергетику в морскую, чтобы использовать преимущества основного источника охлаждения, морской воды (Hirose, 2012; Lee et al., 2015). Еще одно широко используемое решение — применение пассивных систем безопасности.

Одна из возможных дорожных карт состоит в том, чтобы сконфигурировать существующий Qinshan Phase One PWR до компактного размера и поместить его в гравитационную конструкцию (GBS) (Gerwick, 2002). В предыдущем исследовании GBS ONNP исследователи из Корейского передового института науки и технологий (KAIST) разработали новый концептуальный проект, который перемещает традиционный большой петлевой PWR APR1400 и малый интегральный PWR SMART на платформу GBS (Lee et al., 2013; Ким и др., 2014). Конфигурация GBS не имеет движения океана, такого как вздымание и наклон, по сравнению с плавучими атомными электростанциями, и океан может быть конечным поглотителем тепла.

В настоящее время пассивная система охлаждения активной зоны (PCCS) была заполнена для применения в новой конструкции ONNP, которая включает пассивную систему безопасного впрыска (PSIS). В предыдущих исследованиях было проведено множество исследований для оценки эффективности PSIS в условиях LOCA. В исследовании Фарзада Рахима на реакторе AP1000 была смоделирована крупная авария с потерей теплоносителя из-за двухстороннего разрыва холодной ветви.Применяемое программное обеспечение для моделирования — MATLAB, и результаты сравниваются с отчетами об анализе безопасности AP1000, чтобы сделать вывод, что пассивность AP1000 может гарантировать широкий диапазон уровней безопасности (Rahim et al., 2012). C. Компания Queral применила анализ наилучшей оценки и неопределенности, чтобы получить более реалистичные результаты и больший запас надежности, используя пересмотренные коды TRACE и DAKOTA. Результаты показывают, что AP1000 может эффективно смягчить возникновение постулата LBLOCA и соответствовать критериям допустимости пиковой температуры оболочки (Queral et al., 2015). В исследовании Riichiro Okawa код TRACE был изменен, чтобы дать более точную оценку поведения температуры оболочки, была смоделирована двухсторонняя холодная ветвь с большим разрывом LOCA в испытании на потерю жидкости. Результаты анализа показали хорошее совпадение с экспериментальными данными (Okawa and Furuya, 2019). А.К. Компания Trivedi разработала репрезентативную модель RELAP5 для двухстороннего холодного разрыва ответвления AP1000, результаты расчетов были сопоставлены с проектным контрольным документом. Анализ подтверждает, что LBLOCA в AP1000 можно успешно смоделировать с помощью RELAP5/MOD3.5, и что эту модель можно использовать для дополнительных исследований тяжелых аварий, таких как SBO с использованием компонента топливного стержня SCDAP (Trivedi et al., 2016).

В этой статье была предложена новая конструкция PSIS для атомной электростанции Qinshan типа GBS. Для оценки функционирования и производительности системы была исследована LOCA с двухсторонним холодным ответвлением с большим разрывом.

Проект пассивной системы безопасности Циньшаня

Основные параметры АЭС Циньшань

АЭС Циньшань Фаза 1 безопасно эксплуатируется в материковом Китае более двадцати лет (Wang, 2009), основные параметры системы можно найти в предыдущая работа (Ю Оуян, 2000).

Конструкция системы впрыска пассивной безопасности

Система впрыска пассивной безопасности показана на рис. 1. Она состоит из двух подпиточных баков активной зоны (CMT), двух аккумуляторов (ACC), высотного бака (HET) и соответствующих трубы, клапаны и инструменты (Sun et al., 2020). Чтобы гарантировать, что давление в первичной системе может быть успешно снижено до заданного значения давления системы впрыска пассивной безопасности в аварийных условиях, была разработана система автоматического сброса давления.Открытие клапанов ADS при разных уровнях давления может снизить давление в первичной системе, чтобы обеспечить успешную безопасную закачку.

РИСУНОК 1 . Конфигурация системы впрыска пассивной безопасности.

Источником холодной воды системы впрыска пассивной безопасности являются два CMT, два ACC и HET. Поток безопасной закачки ACC очень велик, что позволяет затопить активную зону в течение нескольких минут. В то время как безопасный поток впрыска CMT намного меньше, чем у ACC, но продолжительность больше.Наконец, время безопасного впрыска HET самое большое, а поток безопасного впрыска самый маленький. Вышеупомянутые системы безопасности принимают пассивный режим работы без внешнего питания.

Система безопасного впрыска высокого давления состоит из двух СМТ и соответствующих трубок и клапанов. СМТ расположены в защитной оболочке немного выше трубопроводов первичной системы. СМТ заполнены борной водой, температура которой равна температуре защитной оболочки.Выходной патрубок CMT соединен с корпусом реактора через трубопровод прямого нагнетания в корпус. Трубы DVI подсоединены к сливному патрубку корпуса реактора.

Функция системы безопасного впрыска среднего давления реализуется двумя АСС и соответствующими трубопроводами и клапанами. ACC заполнены водой и азотом под давлением в верхней части. Когда давление падает ниже давления азота под давлением, срабатывает система безопасного впрыска среднего давления, обеспечивающая впрыск холодной воды.

Система безопасного впрыска низкого давления состоит из HET и соответствующих труб и клапана. Безопасная инъекция основана на гравитации, чтобы погрузить активную зону. Верхняя часть на 16% заполнена азотом под давлением 0,2 МПа, а температура такая же, как и в защитной оболочке.

ADS состоит из двух ступеней. ADS будет запускаться по заданным значениям уровня воды CMT и давления RCS, и после срабатывания клапан будет оставаться открытым.

RELAP5 Модель пассивной системы безопасности впрыска

Первичная система и пересмотренная конструкция PSIS моделируются RELAP5.Схема нодализации кода RELAP5 показана на рисунке 2.

РИСУНОК 2 . Нодализация модели RELAP5.

Трубы контрольного объема 314 и 414 моделируют СМТ, компоненты аккумулятора 300 и 400 моделируют АКК, а труба контрольного объема 500 моделирует HET. Компоненты клапана 611, 613, 711 и 713 имитируют клапаны сброса давления ADS-1; а компоненты клапана 741, 743, 745 и 747 имитируют клапаны сброса давления ADS-2. Конфигурация ADS показана на рисунке 3.

РИСУНОК 3 . Модель системы АДС-1.

Среди LOCA с большими разрывами двухсторонний холодный перелом участка является наиболее серьезным. Нодализация RELAP5 показана на рисунке 4.

РИСУНОК 4 . Положение LOCA с большим перерывом.

Моделирование и анализ

Последовательность аварии с крупной аварией с потерей теплоносителя

Как правило, последовательность аварии с крупной аварией с реактором PWR можно разделить на четыре периода: продувка под высоким давлением, повторное заполнение, повторное затопление и длительное охлаждение.В период продувки будет происходить быстрый сброс теплоносителя в месте разрыва до тех пор, пока не будет достигнут критический расход. В этот период расход теплоносителя упадет, может возникнуть даже противоток. Следовательно, в этот период будет иметь место первый пик температуры оболочки (PCT). В дальнейшем за счет перераспределения остаточного тепла температура поверхности оболочек твэлов будет распределяться более равномерно. Однако парожидкостный двухфазный поток в активной зоне все еще недостаточен для передачи тепла, и температура оболочки будет повышаться, что приведет к возникновению второй ТТП.На третьем этапе керн будет повторно затоплен, и давление азота в АКК сожмет закачку в керн. В течение длительного периода охлаждения давление в системе продолжает падать, пока не сравняется с давлением в корпусе реактора. Затем охлаждающая вода будет непрерывно поступать из ТЭТ в корпус реактора.

По сравнению с вышеупомянутыми четырьмя периодами LOCA с большим разрывом, производительность системы впрыска пассивной безопасности будет другой. После аварии сработает сигнал защиты безопасности.Через 5 секунд главный насос охлаждающей жидкости отключится, а главный запорный клапан питательной воды будет быстро закрыт, чтобы перекрыть подачу питательной воды. Продувка будет продолжаться до тех пор, пока давление в ГЦС не упадет до давления в корпусе реактора.

При срабатывании защитного сигнала трубопровод СМТ открывается для немедленного впрыска, что означает начало периода впрыска под высоким давлением. Разность плотностей горячего и холодного теплоносителя в СМТ будет обеспечивать естественную циркуляцию движущей силы впрыска.Позже, после того как пар входит в КРТ, разница плотностей между высокотемпературным паром и жидкостью обеспечивает движущую силу.

Запорный клапан на выпускном трубопроводе кондиционера нормально открыт, поэтому, как только давление в первичной системе опустится ниже заданного значения (4,8 МПа), охлаждающая вода из кондиционеров немедленно впрыснется через обратный клапан. Температура закачиваемой воды в АКЦ примерно такая же, как и у корпуса реактора. Высота расположения АСС также будет обеспечивать определенную движущую силу.

Когда давление в первичной системе упадет до 0,2 МПа, откроется запорный клапан на предохранительном нагнетательном трубопроводе низкого давления. Тем временем охлаждающая вода из HET будет впрыскиваться непосредственно в активную зону реактора. Поскольку ГЭТ находится на большой высоте в реакторе, охлаждающая вода в баке может впрыскиваться самотеком после сброса давления в ГТС.

Конструкция ADS позволяет впрыску под высоким, средним и низким давлением эффективно работать вместе, обеспечивая непрерывный впрыск.

Анализ аварии с двухсторонним холодным ответвлением

Случай моделирует большой разрыв двухстороннего холодного участка, который вносит наибольший вклад в частоту повреждения активной зоны (CDF) среди проектных условий (Westinghouse, 2003). Сравнение первоначальных результатов моделирования стационарного состояния и расчетных параметров было представлено в предыдущем исследовании (Sun et al., 2020). Относительная ошибка находится в пределах 1%, что может служить иллюстрацией точности модели RELAP5. Переходная последовательность аварии с LOCA представлена ​​в таблице 1.

ТАБЛИЦА 1 . Двусторонний 10-дюймовый SBLOCA переходной последовательности аварии.

Разрыв происходит в 0 с, давление в первичной системе быстро падает (как показано на рис. 5). Хладагент первичной системы будет вытекать из разрыва холодной ветви, из-за характеристик двухстороннего разрыва массовый расход потери теплоносителя огромен (как показано на рисунке 6). По сравнению с изменением первичной системы AP1000 в той же ситуации LOCA быстрое изменение давления аналогично (Westinghouse, 2011).Тенденция к падению давления медленнее, чем у системы впрыска активной безопасности в оригинальной конструкции Qinshan, что предполагает улучшение смягчения последствий аварии (Yan and Baoshan, 1989).

РИСУНОК 5 . Двусторонний CL LBLOCA RCS переходный режим давления.

РИСУНОК 6 . Двусторонний CL LBLOCA с разрывом массового расхода.

Через 2 с давление в ГЦС падает до уставки отключения реактора, реактор останавливается и одновременно происходит отключение пара парогенератора.Из-за большого разрыва двустороннего разрыва давление резко падает, быстро достигая критического давления насыщения, и в системе возникает мгновенное испарение. На этом этапе теплоноситель выкипает в пароводяные две фазы. Одновременно падают давление и массовый расход теплоносителя, что приводит к ухудшению теплообмена и выходу из состояния пузырькового кипения (ДНК).

После 1-секундной задержки давление упадет до 12,25 МПа (сигнал «S»), CMT включится в работу при этом заданном значении давления.Через 8 с реактор будет охлаждаться за счет естественной циркуляции. Как только СМТ заработают, они введут борированную воду в первую систему, чтобы погрузить активную зону реактора и обеспечить достаточную реактивность (как показано на рисунке 7). Пока продолжается LBLOCA, уровень воды в CMT продолжает снижаться (как показано на рисунке 8).

РИСУНОК 7 . Двусторонний CL LBLOCA CMT массовый расход впрыска.

РИСУНОК 8 . Двусторонний уровень воды в активной зоне реактора CL LBLOCA.

Примерно через 14 с после начала использования предохранительного впрыска высокого давления давление в первичной системе быстро падает до уставки предохранительного впрыска среднего давления (4.8 МПа). Между тем, вода для аварийного впрыска среднего давления проходит через два обратных клапана и впрыскивается непосредственно в корпус реактора. Скорость потока относительно невелика. Из-за больших потерь теплоносителя при разрыве через 14 с в нижний слив реактора впрыскивалась вода для аварийного впрыска среднего давления, и уровень воды в активной зоне начал подниматься. Таким образом, аварийные переходные процессы переходят в стадию заполнения. Давление RCS будет поддерживаться почти постоянным до тех пор, пока не откроется вторая ступень ADS (как показано на рисунке 5).Минимальный уровень воды в реакторе (0,30 м) упал через 30 с после аварии, что было ниже дна активной зоны реактора (2,04 м). Активная зона реактора была открыта около 41 с.

Аккумулятор полностью опорожняется примерно через 200 с (как показано на рис. 9). Когда уровень воды в СМТ упадет до уставки низкого уровня (20% от полного запаса), вступит в действие 2-я ступень АДС. Как только сработает ступень 2 ADS, давление в первичной системе быстро снизится, и начнется стадия длительного охлаждения, которая в основном зависит от HET (как показано на рисунке 10).

РИСУНОК 9 . Двусторонняя CL LBLOCA ACC массовая скорость разряда.

РИСУНОК 10 . Двусторонний CL LBLOCA HET массовый расход впрыска.

Из-за нулевого расхода или даже обратного потока активной зоны реактора первый пик температуры оболочки (ТПТ) топлива произошел примерно через 38 с после разрыва (как показано на рисунке 11). Из-за больших потерь потока при разрыве в нижнюю камеру реактора впрыскивалась аварийная вода среднего давления до тех пор, пока через 14 с не начался подъем уровня воды в активной зоне, что является этапом повторного заполнения.В начале этой стадии керн был полностью обнажен на короткое время, что привело ко второму ПКТ. В течение всего аварийного процесса РСТ 1174К находится в пределах допустимого диапазона (как показано на рис. 11). По сравнению с предыдущими результатами анализа безопасности AP1000 изменение PCT показало аналогичную тенденцию, что означает, что PSIS в нашем исследовании имеет квалифицированную функцию безопасности, аналогичную функции безопасности AP1000 (как показано на рисунке 12). По сравнению с первоначальным анализом системы активной безопасности реактора Qinshan, PCT задерживает около 100 с, что подразумевает преимущество конструкции пассивной системы безопасности (Yan and Baoshan, 1989).

РИСУНОК 11 . Двусторонний CL LBLOCA максимальная температура оболочки.

РИСУНОК 12 . Пиковая температура оболочки между Qinshan и AP1000.

Заключение

В этой статье была предложена PSIS, которая содержит CMT, ACC, HET и ADS для GBS типа ONNP на основе конструкции Qinshan. Для оценки производительности системы были проведены анализы безопасности при двухсторонней аварии с потерей теплоносителя. Результаты показывают, что PSIS может смягчить LOCA с большим разрывом.В случае LOCA с большим разрывом безопасный ввод от CMT, ACC и HET может удерживать активную зону реактора в погруженном состоянии и контролировать PCT. Тем не менее, быстрая разгрузка первичной системы истощила CMT и ACC, что подчеркивает чрезвычайно важное значение долгосрочного охлаждения с помощью HET.

Самым существенным отличием АЭС третьего поколения от второго является система пассивной безопасности. Предложенная в этой статье пассивная система безопасности может помочь китайским инженерам-ядерщикам улучшить конструкцию системы новой океанской атомной электростанции.

Заявление о доступности данных

Первоначальные материалы, представленные в исследовании, включены в статью/дополнительный материал, дальнейшие запросы можно направлять соответствующему автору.

Вклад авторов

Все перечисленные авторы внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.

Финансирование

Автор признателен за финансирование и поддержку Научного фонда Китайской национальной ядерной корпорации (CNNC) для талантливых молодых ученых (No.167542).

Конфликт интересов

Автор ML работал в компании China Nuclear Power Engineering Co., Ltd.

Остальные авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть конфликт интересов.

Ссылки

Gerwick, C. (2002). Строительство морских и морских сооружений . Сан-Франциско, Калифорния, США: CRC Press.

Хиросе К.(2012). Авария на АЭС «Фукусима-дай-Ичи», 2011 г.: сводка результатов регионального мониторинга радиоактивных отложений. Дж. Окружающая среда. Радиоактивность 111, 13–17. doi:10.1016/j.jenvrad.2011.09.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким М.-Г., Ли К.-Х., Ким С.Г., Ву И.-Г., Хан Дж.-Х., Ли П.-С. и др. . (2014). Концептуальные исследования строительства и повышения безопасности Ocean SMART, установленного на GBS. Нукл. англ. Дес. 278, 558–572. дои: 10.1016/j.nucengdes.2014.08.014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли К.-Х., Ким М.-Г., Ли Дж. и Ли П.-С. (2015). Последние достижения в области океанских атомных электростанций. Энергии 8, 11470–11492. doi:10.3390/en81011470

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Lee, K., Lee, K.-H., Lee, J.I., Jeong, Y.H., and Lee, P.-S. (2013). Новая концепция проектирования морских атомных электростанций с повышенными характеристиками безопасности. Нукл. англ. Дес. 254, 129–141.doi:10.1016/j.nucengdes.2012.09.011

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Окава Р. и Фуруя М. (2019). Анализ крупной аварии с LOCA с использованием модифицированной модели теплопередачи при кипении в коде TRACE. Нукл. англ. Дес. 346, 97–111. doi:10.1016/j.nucengdes.2019.03.003

CrossRef Full Text | Google Scholar

Queral, C., Montero-Mayorga, J., Gonzalez-Cadelo, J., and Jimenez, G. (2015). AP1000 Анализ LOCA BEPU с большим разрывом с кодом TRACE. Энн.Нукл. Энерг. 85, 576–589. doi:10.1016/j.anucene.2015.06.011

CrossRef Full Text | Google Scholar

Рахим Ф.К., Рахгошай М. и Мусавиан С.К. (2012). Исследование LOCA с большим прорывом в защитной оболочке реактора AP1000. Прог. Нукл. Энерг. 54, 132–137. doi:10.1016/j.pnucene.2011.07.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шропшир Д., Пурвинс А., Папайоанноу И. и Маскио И. (2012). Выгоды и финансовые последствия интеграции малых многоцелевых ядерных реакторов с морскими ветряными электростанциями в виртуальную электростанцию. Энергетическая политика 46, 558–573. doi:10.1016/j.enpol.2012.04.037

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Сунь Л., Ван Х., Ван Дж., Лю М. и Ся Г. (2020). RELAP5 Прогнозный термогидравлический анализ гипотетической системы впрыска пассивной безопасности в условиях LOCA для существующей АЭС в Китае. науч. Технол. Нукл. Установки 2020, 8844910. doi:10.1155/2020/8844910

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Триведи, А. К., Эллисон, К., Ханна, А., и Мунши, П. (2016). Разработка модели RELAP5/SCDAPSIM для AP1000 и проверка на случай аварии с крупной аварией. Нукл. англ. Дес. 305, 222–229. doi:10.1016/j.nucengdes.2016.05.018

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ван, К. (2009). Китаю нужен осторожный подход к ядерно-энергетической стратегии. Энергетическая политика 37, 2487–2491. doi:10.1016/j.enpol.2009.03.033

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Westinghouse (2003). Отчет об оценке вероятностного риска AP1000 .1 изд. Пенсильвания, США: Westinghouse Electric Company LLC.

Вестингауз (2011). Westinghouse AP1000 Design Control Document Rev. 19 — Уровень 2 Глава 15 — Анализы аварий — Раздел 15.6 Уменьшение количества теплоносителя реактора . Пенсильвания, США: Westinghouse, 263.

Yan, C.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.