مهم‌ترین سیستم‌های ایمنی تاریخ خودروسازی

هفته نامه خودرو امروز: در طول تاریخ خودروسازی دنیا، امکانات مختلف ایمنی، رفاهی و فنی به مرور و پله پله ابداع شده اند و تا اجباری شدن آنها، راهی چندین ساله پیموده شده است. در این بین سیستم های ایمنی، بحثی جدا از وسایل و امکانات رفاهی و فنی دارند چرا که به مرور و با نمایش توانایی های خود، توسط دیگر شرکت های خودروسازی نیز مورد استفاده قرار می گیرند و معمولا بعد از مدتی و اثبات کارایی های آنها، از سوی دولت ها به عنوان استانداردهای اجباری برای نصب روی خودروها، تایید و ضروری می شوند.

در این مطلب نگاهی داریم به مهم ترین سیستم های ایمنی در طول تاریخ خودروسازی که هم به نوعی روند تکاملی ایمنی خودرو را نمایش می دهند و هم بیشترین اثر را در کاهش تصادفات و مرگ و میر سرنشینان و اشخاص ثالث داشته اند.

کمربند ایمنی

هرچند شایعات زیادی این روزها در فضای مجازی مبنی بر ایرانی بودن مخترع کمربند ایمنی شنیده می شود اما باید بدانیم که اولین بار کمربند ایمنی در میانه قرن نوزدهم میلادی و توسط یک مهندس انگلیسی در نیویورک ثبت اختراع شده است. اما استفاده از این ابزار بسیار کارآمد برای بار اول در یک خودرو تولید انبوه، توسط شرکت های Nash در سال 1949 و فورد در سال 1955 صورت گرفته است که این رویه نیز بعد از انجام آزمایشاتی بود که توسط یک موسسه تحقیقاتی درباره میزان اثر نجات بخشی این قطعه روی سرنشینان خودرو صورت گرفت. قابل ذکر است که با وجود انواع و اقسام سیستم های ایمنی در خودروهای مدرن امروزی، هنوز هم کمربند ایمنی با بیش از 50 درصد کاهش آسیب های ناشی از تصادف، بالاترین کارایی را داشته و این رقم برای ایربگ در حدود 30 درصد تخمین زده می شود.

نقاط مچاله شونده

در سال 1952 شرکت مرسدس بنز اقدام به طراحی اتاق W114 خود یا همان مرسدس معماری کرد که در طراحی آن برای اولین بار ایمنی غیرفعال بدنه را به صورت حرفه ای در پیش گرفت. همیشه سعی می شود که در تصادفات اتاق تا حد ممکن سالم باقی بماند و دماغه خودرو بیشترین انرژی جنبشی ایجاد شده در تصادف را جذب کرده تا کمترین اثر آن به کابین برسد. برای این کار باید از نقاط مچاله شونده و جاذب انرژی تصادف استفاده کرد و این طرحی بود که مرسدس برای اولین بار در بنز W114 پیاده کرد.

ترمزهای دیسکی

با بالا رفتن سرعت خودروها به مرور زمان، نیاز به یک توقف سریع تر، کوتاه تر و ایمن تر به شدت حس می شد و این دقیقا مشکلی بود که در ترمزهای کاسه ای قابل رفع نبود. برای اولین بار از ترمزهای دیسکی در سال ۱۹۰۲ در بیرمنگام انگلیس رونمایی شد اما نبود تکنولوژی لازم برای ساخت انبوه این قطعه باعث شد تا ۵۱ سال بعد، برای اولین بار جگوار از ترمزهای دیسکی در خودرو مسابقه ای خود یعنی جگوار C-Type استفاده کند و در سال ۱۹۵۵ نیز، سیتروئن در خودرو لوکس DS استفاده از این تکنولوژی را برای اولین بار در یک خودرو تولید انبوه به کار بگیرد.

کمربند ایمنی سه نقطه ای

کمربندهای امینی در ابتدا بسیار ساده بوده و از دو قسمت که به هم گیره می شدند، ساخته شده بود. این کمربندها آزادی عمل راننده و سرنشین را در حین سواری می گرفت و چون قابل تنظیم نبود، مشکلاتی نیز برای استفاده کنندگان به همراه داشت. تا اینکه در سال ۱۹۵۸ یکی از مهندسان ولوو به نام نیس بوهلین کمربند ایمنی سه نقطه ای را ابداع کرد و ولوو نیز به سرعت آن را به شکل یک استاندارد در محصولاتش به کار گرفت. بد نیست بدانیم که در انگلیس استفاده از کمربند ایمنی برای راننده و شاگرد از سال ۱۹۸۳ اجباری شد و از سال ۱۹۹۱ قانون استفاده از کمربند ایمنی در کل اروپا برای همه افراد داخل خودرو به تصویب رسید.

کیسه هوا

ایربگ یا همان کیسه هوا در سال های دهه 50 میلادی در آمریکا متولد شد اما در اروپا می توان گفت برای اولین بار به صورت کاملا جدی در دنیا، مرسدس بنز این تکنولوژی را روی خودروهای سواری اش به کار گرفت. این شرکت آلمانی در دهه 80 میلادی از ایربگ در اس کلاس سری W126 خود استفاده کرد که در آن زمان یک آپشن انتخابی از سوی خریدار بود. بعد از مرسدس بنز، پورشه در محصول 944 خود و بعد از آن نیز در هوندا لِجند از ایربگ این بار به صورت استاندارد و نه آپشن استفاده شد و کم کم با اثر نجات بخشی این قطعه، دیگر شرکت های خودروسازی نیز تا پایان قرن بیستم آن را در لیست وسایل ایمنی محصولاتشان حتی به صورت آپشن قرار دادند.

ترمز ضدقفل

یکی از دلایل بروز تصادفات و سوانح در ترمزگیری های شدید ناشی از قفل شدن چرخ ها و خصوصا چرخ های محور جلو است که هم منجر به انحراف خودرو خواهدشد و هم قابلیت فرمان پذیری و هدایت خودرو را از راننده خواهدگرفت. مرسدس بنز که بیشترین نوآوری را در صنعت خودرو به نام خود ثبت کرده است، در سال 1978 استفاده از سیستم ترمز ضدقفل را در خودروهای سواری و به صورت تولید انبوه در دستور کار خود قرار داد و این در حالی بود که این سیستم قبلا برای هواپیماها و در سال 1929 معرفی شده بود. سیستم گفته شده توسط شرکت بوش که از توسعه دهندگان سیستم های مختلف خودرویی تا امروز در دنیا محسوب می شود، آماده شد و در ابتدا به صورت سفارشی برای اس کلاس W116 قابل خریداری بود و برای اولین بار نیز شرکت فورد در سال 1985 برای محصول گرانادای خود این سیستم را به صورت استاندارد عرضه کرد.

ایربگ عابر پیاده

عابران پیاده در برخورد با خودرو روی درب موتور پرتاب می شوند و در اکثر مواقع با برخورد سر آنها با شیشه و یا انتهای درب موتور خودرو دچار آسیب های شدیدی به سر می شوند که در برخی حالات منجر به مرگ آنها نیز خواهدشد. ایربگ عابر پیاده راهکاری است که ولوو آن را در سال 2012 پیشنهاد داده و روی محصول V40 خود نیز استفاده از آن را آغاز کرده است. در این سیستم یک ایربگ در زیر درب موتور خودرو و متمایل به انتهای آن در حین تصادف باز می شود تا سر عابر پیاده بعد از برخورد با خودرو، به جای اصابت به شیشه روی آن قرار بگیرد و در این روش چون درب موتور نیز کمی زاویه گرفته و رو به بالا خواهدآمد، از شدت برخورد بدن عابر پیاده نیز کاسته می شود. ایربگ عابر پیاده برای سرعت های بالای 50 کیلومتر در ساعت فعال می شود و تشخیص برخورد با عابر پیاده از برخورد با حیوان، خودرو و دیگر موانع به عهده 7 سنسور قرار گرفته در دماغه خودرو است.

کروز کنترل تطبیقی

کروز کنترل وظیفه حفظ سرعت خودرو در مسیر را دارد اما نکته مهم در این است که این سیستم جزو وسایل رفاهی خودرو دسته بندی می شود و اگر مانعی حین حرکت در مسیر خودرو ظاهر شود و راننده اقدام به کاهش سرعت نکند، برخورد با آن حتمی خواهدبود. اما نمونه تطبیقی که سرعت خود را می تواند با خودرو حلویی هماهنگ کند، توسط مرسدس بنز و روی کلاس اس و CL این شرکت در سال 1999 پیاده سازی شد که در هر دو حالت کاهش و یا افزایش سرعت خودرو جلویی، قابلیت هماهنگ کردن با آن را داشت. این کار توسط رادارهای قرار گرفته در دماغه خودرو صورت می گیرد و بعد از مرسدس بنز، جگوار نیز در کوپه اسپرتی خود یعنی XK از کروز کنترل تطبیقی در همان سال بهره گرفت.

برنامه کنترل پایداری

فرض کنیم در یک پیچ در حال حرکت با خودرو هستیم و بنا به شرایط نوع حرکت و سرعت تردد و یا زاویه پیچ، خودرو در حال خروج به خارج مسیر است. این حالت می تواند برای مانوردادن در حین عبور از یک مانع و یا ترمزگیری در یک مسیر که شرایط همه چرخ ها یکسان نیست نیز اتفاق بیفتد چرا که در این حالت اگر همه چرخ ها نیروی ترمزی برابر دریافت کنند، چون سرعت متفاوتی در زمان پیچیدن دارند، خودرو دچار بی تعادلی خواهدشد. برنامه کنترل پایداری که با نام های ESC و ESP شناخته می شود، در سال 1995 توسط مرسدس بنز و ب ام و ابداع و اولین بار نیز بر روی اس کلاس و سری 7 پیاده شد که کار آن، تشخیص تمایل خروج خودرو از مسیر بود و برای کنترل خودرو اقدام به ترمزگیری در چرخ ها به صورت مجزا کرده و با کنترل دریچه گاز، قدرت و گشتاور تولیدی موتور را نیز در اختیار می گرفت. با موفقیت های این دو شرکت آلمانی در توسعه این محصول، به سرعت تویوتا، آئودی و ولوو نیز از آن برای ساخته های خودشان استفاده کردند و از سال 2014 میلادی نیز، کلیه خودروهای تولیدی در قاره اروپا باید به این سیستم مجهز باشند.

سیستم اخطار خروج از خط

بسیاری از تصادفات ناشی از خواب آلودگی راننده است که منجر به انحراف خودرو به طرفین و برخورد با موانع و یا خودروهای دیگر خواهدشد. شرکت سیتروئن در سال 2005 و در سه خودرو C5, C4 و C6 خود از سیستمی استفاده کرد که خطوط جاده را اسکن کرده و در صورتی که خودرو از روی این خطوط بگذرد و آنها را قطع کند، به راننده اخطار می دهد و با لرزش صندلی و یا فرمان آن را از خواب آلودگی احتمالی بیدار می کند. امروزه بسیاری از خودروسازان اروپایی از این سیستم در ساخته های سبک و سنگین خود استفاده می کنند.