بررسی برترین سیستم‌های ایمنی در خودروها در 25 سال اخیرتا به اکنون

1. ترمز ضدقفل یا ABS

 

تاقبل از اواسط دهه 90 میلادی، ABS میان خودروسازان محبوبیتی نداشت. بدون ABS ، راننده‌ها مجبور بودند برای قفل‌نشدن چرخ‌ها در سطوح لغزنده، مدام پدال ترمز را فشار دهند. در این حالت، فرمان خودرو در کنترل راننده نبود. اما بزرگترین مزیت ABS نیز همین فرمان‌پذیری خودرو در هنگام سرخوردن است. همچنین ABS در هر لحظه می‌تواند فشار ترمزها در هر چهار چرخ به صورت جداگانه تنظیم کند.

2. کنترل پایداری یا ESP

 

قطعا بعد از ابداع ترمزهای ABS ، کنترل پایداری یا ESP مهمترین دستاورد مهندسان برای ارتقای ایمنی خودروهاست. کمپانی آلمانی بوش سال 1995 برای نخستین‌بار پای ESP را به دنیای خودروها باز کرد.

به نظرتان اولین خودروهایی که به ESP مجهز شدند چه مدل‌هایی بود؟ مرسدس S-class و ب‌ام‌و سری7 ! این سیستم در هر لحظه عملکرد ABS ، کنترل کشش و همچنین میزان چرخاندن فرمان را رصد می‌کند و در صورت تشخیص شتاب جانبی، وارد عمل می‌شود. از سال 2012 وجود ESP برای تمام خودروهای بازار ایالات متحده اجباری شد.

 

 

 

3. سنسور باد تایر یا TMPS

 

سنسور باد که به تازگی در بازار کشورمان زیر نامش را می‌شنویم، از 2007 در ایالات متحده اجباری شد. TMPS دو مدل دارد؛ نسخه‌های ارزانترش تعداد دور هر چرخ را محاسبه می‌کنند و در این حالت چرخی که فشار تایر استانداردی نداشته باشد، سریع‌تر می‌چرخد و لو می‌رود! اما برای نسخه‌های گران‌تر TMPS از یک سنسور فشار وایرلس در هر چرخ استفاده می‌شود.

 

 

 

 

 

4. ایربگ‌های جانبی یا SAS/SAB

 

 

اولین ایربگ جانبی جهان را ولوو در مدل‌های 850 خود معرفی کرد. برخی خودروسازان مانند مرسدس، از دو ایربگ جانبی در هر دو طرف صندلی استفاده می‌کنند ولی برخی دیگر مثل جنرال موتورز معمولا از یک ایربگ جانبی، که بین صندلی‌ها جاسازی می‌شود، بهره می‌برند.

 

 

 

 

 

5. ایربگ پرده‌ای

 

سال 1999 برای اولین‌بار ایربگ پرده‌ای در ولوو S80 معرفی شد. ایربگ پرده‌ای برای هر دو ردیف سرنشینان است و علاوه‌بر کاهش صدمات وارده از طرف بدنه، مهم‌ترین کاربردش در امان نگه‌داشتن سرنشینان از شیشه‌های شکسته است.

این ایربگ‌ها علاوه بر سنسور ضربه، به سنسور شتاب جانبی نیز مجهزند تا در هنگام واژگونی خودرو بلافاصله فعال شوند. داشتن ایربگ پرده‌ای مانند ایربگ جانبی، برای خودروها الزامی نیست.

 

 

 

 

6. زنون‌های هوشمند

 

اصلی‌ترین مزیت زنون نسبت به پروژکتور، درخشش بیشتر و روشن‌کردن محدوده دید بیشتر است. این روزها اکثر خودروهای لوکس به چراغ‌های اتولایت مجهزند و راننده دیگر نیازی به فشردن دکمه‌ای برای روشن و خاموش کردن چراغ‌ها ندارد. اما یک مرحله بالاتر از اتولایت، چراغ‌های هوشمندند.

این چراغ‌ها به سنسور نور مجهزند و با توجه به تاریکی جاده یا حتی خودروهایی که از مقابل می‌آیند، نور بالا یا نور پایین چراغ‌ها را به صورت اتومات تغییر می‌دهند. همچنین در چراغ‌های هوشمند، لنزهای چرخشی وجود دارد و متناسب با جهت چرخاندن فرمان، این لنزها نیز حرکت می‌چرخند.

 

 

 

 

7. ترمز کمکی یا BA

 

عدم توجه به جلو دلیل بسیاری از تصادفات است؛ دقت‌ زیادی به صفحه کیلومتر، صحبت با سرنشینان، یا بدتر از آن، مشغول‌شدن به موبایل در هنگام رانندگی، می‌تواند تبعات بدی داشته باشد. ترمز کمکی نیز در همین مواقع به کمکتان می‌آید. ترمزهای کمکی معمولا با دوربین قرارگرفته در جلوپنجره (یا پشت آینه وسط) کار می‌کنند. نسخه‌های گران‌‌تر نیز از ترکیب سنسور فراصوتی با سنسور لیزری برای تشخیص موانع موجود بر سر راه خودرو بهره می‌گیرند.

 

 

 

 

8. نقطه کور (Blind-Spot Monitoring)

 

هشداردهنده نقطه کور یکی از ساده‌ترین ابداعات ایمنی است. با کمک سنسورهای جانبی فراصوتی (یا دوربینی که در زیر آینه بغل جاسازی می‌شود) این سیستم بانشان دادن علامت هشدار در آینه بغل، راننده را از وجود خودرو در نقطه کورش مطلع می‌کند. تنها عیب این سیستم، دقت پایین آن در شرایط جوی نامساعد (آب‌وهوای برفی یا گردوخاک) است.

 

 

 

9. دید در شب (Night Vision)

 

 

دید در شب نیازمند دوربین مادون قرمز است و چنین دوربینی ارزان نیست! به همین دلیل این روزها، آپشن دید در شب را فقط در خودروهای لوکس می‌بینیم. دوربین‌های دید در شب خودروها فقط در زمان روشن‌بودن چراغ‌های جلو کارایی دارند.

 

 

 

10. تغییرلاین (LDW) و ماندن در لاین (LKA)

 

تغییرلاین، سیستمی است که اگر بدون راهنما از روی خطوط سفید عبور کنید، به شما هشدار می‌دهد. مدل‌های ارزان تغییرلاین فقط هشدار صوتی به راننده می‌دهند اما نسخه‌های گران‌ترش، لرزاننده‌ای در فرمان یا حتی صندلی‌ راننده دارند.

اما ماندن در لاین، یک سیستم کمکی است نه هشداری؛ این سیستم در هنگام تغییرلاین بجای هشداردادن به راننده، اندکی از سرعت کاسته و کنترل فرمان خودرو را در اختیار می‌گیرد. ماندن در لاین جزو سیستم‌های ایمنی نسبتا گران است چراکه داده‌های آن به صورت همزمان باید با سایر اجزای ایمنی خودرو مثل ترمز کمکی و نقطه کور به اشتراک گذاشته شود.

 

 

 

 

توربو شارژر در خودرویک سیستم اگزوز-محور است که توان خروجى موتور را افزایش مى دهد. توربوشارژر  به طور معمول حرکت به سمت پایین پیستون هوا را به درون موتور مى کشاند. این هوا با سوخت ترکیب مى شود و براى تولید قدرت مى سوزاند.

با فشار پدال گاز میزان هوایى که وارد مى شود افزایش مى یابد. در نتیجه افزایش هواى درون موتور باعث بهبود فرآیند سوخت و افزایش قدرت موتور مى شود.

 

 

در توربو شارژر یک جفت توربین وجود دارد که بر روى یک شفت مشترک نصب شده اند. یکى از آنها که توربو نامیده مى شود به اگزوز منتقل مى شود، در حالى که دیگرى که کمپرسور نام دارد که به دریچه ورودى متصل است. گازهاى خروجى از اگزوز باعث چرخیدن توربین مى شود که آن باعث مى شود کمپرسور بچرخد.

کمپرسور هوا را به داخل موتور هدایت مى کند. هواى بیشترى که وارد موتور مى شود همراه با حجم بیشتر سوخت قدرت خروجى موتور را افزایش مى دهد.

توربو لگ

 

 

براى اینکه توربوشارژر به خوبى کار بکند، باید فشار کافى در اگزوز وجود داشته باشد که باعث چرخش توربین ها شود. این اتفاق زمانى رخ مى دهد که دور موتور به ٢٠ هزار تا ٣٠ هزار دور در دقیقه برسد.

فاصله اى که طول مى کشد تا دور موتور بالا برود و توربوشارژر فعال شود توربو لگ نام دارد. زمانى که توربو شروع به چرخش مى کند ناگهان قدرت زیادى تولید مى شود و گاهى اوقات صداى تولید شده مانند صداى سوت موتور جت ها مى باشد.

چه خودروهایى از توربوشارژر استفاده مى کنند؟

 

 

در گذشته، توربوشارژرها براى تولید قدرت بیشتر در خودروهاى اسپورت استفاده مى شد. از زمانى که استاندارهاى مربوط به آلودگى هوا و محیط زیست افزایش یافته است، بسیارى از خودروسازان از موتورهاى کوچک به همراه توربوشارژر به جاى موتورهاى بزرگ استفاده مى کنند.

توربوشارژر به یک موتور کوچک اجازه مى دهد تا قدرتى که یک موتور بزرگ تولید مى کند را تولید کند، اما زمانى که احتیاج به قدرت کمترى است، موتور کوچک مصرف کمترى دارد. به طور سنتى موتورهاى داراى توربوشارژر به سوخت بالا اکتان بالا نیاز دارد،

بنابراین بسیارى از موتورهاى داراى سوپرشارژر که براى کاهش مصرف سوخت طراحى شده اند از تزریق مستقیم سوخت استفاده مى کنند که در نتیجه به آنها اجازه مى دهد تا از سوخت ارزان تر با اکتان ٨٧ نیز استفاده کنند.

به یاد داشته باشید که مسافتى که خودروى شما با مقدار مشخصى از سوخت طى مى کند در موتورهاى داراى توربوشارژر بسیار متفاوت است. حتى ممکن است که موتور داراى توربوى کوچک به اندازه ى یک موتور بزرگ سوخت مصرف کند.

بیشتر موتورهاى دیزلى از توربوشارژر استفاده مى کنند. موتورهاى دیزل داراى توربوشارژر در دور موتورهاى پایین نیز به خوبى عمل مى کنند. موتورهاى دیزلى زمانى که با توربوشارژر ترکیب مى شوند بهره برى سوخت نسبت به موتورهاى بنزینى با توربوشارژر، بیشتر مى شود.

 

 

 

 

توربوشارژر و سوپرشارژر

 

ساختار موتورهای سوپر شارژ مشابه توربو شارژ است با این تفاوت که در سوپر شارژها توربین وجود ندارد و کمپرسور قدرت خود را مستقیما (با استفاده از تسمه یا زنجیر) از موتور گرفته و هوای ورودی به سیلندر را فشرده می کند.

یکى از مزایاى سوپرشارژرها این است که مسئله ى توربو لگ در آنها وجود ندارد، اما آنها نیاز به قدرت زیادى براى چرخش دارند. بنابراین همیشه نمى توانند قدرتى مانند توربوشارژر را تولید کنند. سوپرشارژر معمولاً در خودروهاى درگ استفاده مى شود، که احتیاج به قدرت بسیار زیادى دارند. ولوو توانسته است تا از ترکیب توربوشارژر و سوپرشارژر در موتور Drive-E خود استفاده کند.

 

 

 سیستم های ایمنی تاریخ خودروسازی 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 1902 در بیرمنگام انگلیس رونمایی شد اما نبود تکنولوژی لازم برای ساخت انبوه این قطعه باعث شد تا 51 سال بعد، برای اولین بار جگوار از ترمزهای دیسکی در خودرو مسابقه ای خود یعنی جگوار C-Type استفاده کند و در سال 1955 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. ت

ا اینکه در سال 1958 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 1983 اجباری شد و از سال 1991 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.