Войти
A краш-тест показывает, как зона смятия поглощает энергию от удара. 
Амортизатор удара грузовика для ремонта дорог, Окленд, Новая Зеландия 
Диапазон показан синим цветом на поезде серии E217 East Japan Railways (JR East). Кабина водителя представляет собой зону смятия / смятия). 
Зона смятия в передней части этих автомобилей поглощает удар при лобовом столкновении со смещением. Зоны смятия, зоны смятия, или зоны столкновения, представляют собой конструктивную функцию безопасности, используемую в транспортных средствах, в основном в автомобилях, для увеличения времени, в течение которого изменяется скорость (и, следовательно, импульс ) возникает в результате удара во время столкновения контролируемой деформацией ; в последние годы также используется в поездах и вагонах.
Зоны смятия предназначены для увеличения времени, в течение которого общая сила от изменения импульса применяется к пассажиру, как среднее значение сила, приложенная к пассажирам, обратно пропорциональна времени, в течение которого она применяется.
где 
Обычно зоны деформации расположены в передней части автомобиля, чтобы поглотить удар лобового столкновения, хотя они могут быть обнаружены на других частях транспортного средства. Согласно исследованию, проведенному Британским исследовательским центром по ремонту автострахования, где происходит повреждение транспортного средства: 65% были лобовыми, 25% - задними, 5% - левой и 5% - правой. В некоторых гоночных автомобилях используется алюминий, сотовые элементы из композитного / углеродного волокна или энергопоглощающая пена для формирования амортизатора, который рассеивает энергию удара, используя гораздо меньший объем и меньший вес, чем зоны деформации дорожного автомобиля. В некоторых странах на транспортных средствах, обслуживающих автомагистраль, также были внедрены глушители удара.
10 сентября 2009 г. в программах ABC News Good Morning America и World News была показана организация Страхового института автомобильных дорог США. Безопасность краш-тест Chevrolet Malibu 2009 2009 при лобовом столкновении с седаном Chevrolet Bel Air 1959 . Он наглядно продемонстрировал эффективность современной конструкции безопасности автомобилей по сравнению с конструкцией 1950-х годов, особенно жестких ячеек безопасности пассажиров и зон деформации.
.
Концепция зоны деформации была изобретена и запатентована австро-венгерским инженером Mercedes-Benz Белой Бареньи первоначально в 1937 году, прежде чем он работал на Mercedes-Benz, и в более развитой форме. в 1952 г. Mercedes-Benz "Ponton" был частичным воплощением его идей, поскольку имел прочную глубокую платформу для формирования частичного элемента безопасности, запатентованного в 1941 г.
Mercedes - Патент Бенца № 854157, выданный в 1952 году, описывает решающую особенность пассивной безопасности. Бареньи усомнился в существовавшем до того мнении, что безопасная машина должна быть жесткой. Он разделил кузов автомобиля на три части: жесткий недеформируемый салон и зоны деформации спереди и сзади.
Первым кузовом Mercedes-Benz, разработанным с использованием этого патента, был Mercedes 1959 W111 Салон «Хвостовой плавник». Ячейка безопасности и зоны деформации были достигнуты в первую очередь за счет конструкции лонжеронов: они были прямыми в центре автомобиля и образовывали жесткий каркас безопасности с панелями кузова, передняя и задняя опоры были изогнуты, поэтому они деформировались в случае необходимости. при аварии, поглощая часть энергии столкновения.
Более поздняя разработка заключалась в том, чтобы эти изогнутые продольные элементы были ослаблены вертикальными и боковыми ребрами, чтобы сформировать телескопические деформируемые конструкции типа «глушитель» или «труба разрушения».
Активированная задняя зона деформации 
Поперечное сечение для отображения различной прочности металла в Saab 9000. Ячейка безопасности выполнена из более прочного металла (красный) по сравнению с зонами деформации (желтый). 
Mazda 121 (с переименованным в Ford Fiesta ) автомобиль для краш-тестов от British Transport Исследовательская лаборатория.
Volkswagen Polo после полного лобового краш-теста о деформируемую стену в Транспортной исследовательской лаборатории 
VW Vento / Jetta активировала зону деформации передней части 
A Toyota Camry после лобового столкновения с дерево. Были задействованы подушки безопасности. Зоны деформации работают, управляя энергией столкновения и увеличивая время, в течение которого происходит замедление людей, находящихся в автомобиле, а также предотвращают вторжение или деформацию пассажирского салона. Это лучше защищает пассажиров автомобиля от травм. Это достигается за счет контролируемого ослабления жертвенных внешних частей автомобиля с одновременным усилением и увеличением жесткости внутренней части кузова автомобиля, превращая пассажирский салон в «ячейку безопасности» за счет использования большего количества усиливающих балок и большей прочности. стали. Энергия удара, которая действительно достигает «ячейки безопасности», распределяется по максимально широкой площади, чтобы уменьшить ее деформацию. Volvo представила зону бокового смятия, представив систему SIPS (Система защиты от бокового удара ) в начале 1990-х годов.
Когда транспортное средство со всем его содержимым, включая пассажиров и багаж, движется со скоростью, у них есть инерция / импульс, что означает, что они продолжат движение вперед с этой скоростью. направление и скорость (первый закон движения Ньютона). В случае внезапного замедления транспортного средства с жесткой рамой из-за удара несдерживаемое содержимое транспортного средства будет продолжать движение вперед на своей предыдущей скорости из-за инерции и ударит по внутренней части транспортного средства с силой, во много раз превышающей их нормальный вес из-за силы тяжести. Назначение зон смятия - замедлить столкновение, чтобы увеличить время, в течение которого пассажиры замедляются, чтобы уменьшить пиковую силу, передаваемую им в течение заданного времени.
Ремни безопасности удерживают пассажиров, поэтому они не должны ' t пролетают через лобовое стекло и находятся в правильном положении для подушки безопасности, а также увеличивают время, в течение которого пассажиры замедляются. Ремни безопасности также поглощают инерционную энергию пассажира, поскольку предназначены для растягивания при ударе, опять же, чтобы увеличить время, в течение которого пассажир замедляется. Вкратце: пассажир, чье тело замедляется более медленно из-за зоны деформации (и других устройств) в течение более длительного времени, выживает гораздо чаще, чем пассажир, чье тело косвенно ударяется о твердый неповрежденный металлический кузов автомобиля, который почти остановился. мгновенно. Это похоже на разницу между ударами кого-то о стену головой (сломав череп) и плечом (слегка повредив плоть) в том, что рука, будучи более мягкой, имеет в десятки раз больше времени, чтобы замедлить свою скорость, немного уступая при этом. время, чем твердый череп, который не соприкасается со стеной, пока ему не придется иметь дело с чрезвычайно высоким давлением. Натяжение ремней безопасности при удерживании пассажиров во время столкновения означает, что их необходимо заменить, если транспортное средство ремонтируется и возвращается на дорогу после столкновения. Их также следует заменить, если их состояние ухудшилось, например. из-за износа, механических неисправностей или неисправностей крепления ремня. В Новой Зеландии официально является обязательным заменять изношенные ремни безопасности с катушечными инерционными катушками только на ремни типа «лямка-захват», которые имеют меньший люфт и более эффективны на старых автомобилях. В более новых автомобилях есть ремни безопасности с электронным управлением, которые синхронизируются с срабатыванием подушки безопасности. Покупка бывших в употреблении ремней безопасности не является хорошей идеей даже в странах, где это разрешено законом, поскольку они, возможно, уже были натянуты в результате столкновения и могут не защитить своих новых пользователей должным образом.
Последним ударом тела пассажира о салон автомобиля, подушку безопасности или ремни безопасности является удар внутренних органов о грудную клетку или череп из-за их инерции. Сила этого удара является способом, которым многие автомобильные аварии приводят к инвалидности или опасным для жизни травмам. Другими путями являются повреждение скелета и кровопотеря из-за разрыва кровеносных сосудов или повреждение органов и / или кровеносных сосудов, вызванное острым переломом кости. Последовательность технологий снижения скорости - зона деформации - ремень безопасности - подушки безопасности - мягкая / деформируемая внутренняя часть - разработана для совместной работы в качестве системы, снижающей пиковую силу удара о внешнюю сторону тела пассажира (ов) путем увеличение времени, в течение которого эта сила передается. При столкновении замедление замедления человеческого тела даже на несколько десятых секунды резко снижает передаваемую пиковую силу.
Ford Escort с рынка США, который участвовал в лобовом столкновении со спортивным внедорожником. Автомобиль - показывает приподнятую точку удара - отсутствует зона деформации автомобиля. Иногда высказывается неправильное представление о зонах смятия, заключающееся в том, что они снижают безопасность пассажиров транспортного средства, позволяя кузову разрушиться и, следовательно, рисковать раздавить пассажиров. Фактически, зоны деформации обычно располагаются перед и за основным корпусом автомобиля (который образует жесткую «ячейку безопасности»), уплотняясь в пространстве моторного отсека или багажника / багажника. Современные автомобили, использующие то, что обычно называют «зонами деформации», обеспечивают гораздо лучшую защиту пассажиров при жестких испытаниях от других транспортных средств с зонами деформации и твердыми статическими объектами, чем старые модели или внедорожники, в которых используется отдельная рама шасси и отсутствуют зоны деформации.
Они, как правило, хуже отрываются при авариях с внедорожниками без зон деформации, потому что большая часть энергии удара поглощается автомобилем с зоной деформации, однако даже для пассажиров «худших» вне автомобиля, это часто будет улучшением, поскольку столкновение двух автомобилей без зон деформации обычно будет более опасным для пассажиров обоих автомобилей, чем столкновение, которое хотя бы частично заблокировано.
Еще одно заблуждение о зонах смятия, которые иногда высказываются, заключается в том, что они поглощают энергию удара, так что меньше энергии передается пассажирам, тогда как на самом деле общая сила, передаваемая пассажиру, определяется исключительно их массой и их ускорением (или в случае столкновение, замедление), потому что Сила = масса x ускорение, а зоны деформации, подушки безопасности и любые другие функции безопасности не влияют ни на массу пассажира, ни на общее изменение скорости (ускорение / замедление) пассажира. муравьи. Вместо этого вся предпосылка этих средств безопасности состоит в том, чтобы распределять общую силу, передаваемую пассажирам, на более длительный период времени, чтобы пиковая передаваемая сила была ниже, что снижает вероятность травм.
Другой проблемой является «несовместимость при ударе», когда «точки крепления» концов рельсов шасси внедорожников находятся выше, чем «точки крепления» автомобилей, в результате чего внедорожник «перекрывает» моторный отсек автомобиля. машина. Для решения этой проблемы в более поздних внедорожниках и внедорожниках имеются конструкции под передним бампером, предназначенные для контакта с зонами деформации автомобилей с меньшей высотой. Низкие передние поперечные балки безопасности Volvo XC70 показаны здесь Пресс-релиз Volvo о Эта особенность: «Нижняя поперечина, которая помогает защитить нижние автомобили: подрамник передней подвески в новом Volvo XC60 дополнен нижней поперечиной, расположенной на высоте балки в обычном автомобиле. Нижняя поперечина ударяет по защитная структура встречного автомобиля, активирующая его зону деформации, как задумано, чтобы пассажиры могли получить максимальный уровень защиты ».
Передняя часть бампера рассчитана на сопротивление столкновениям на низких скоростях, например Как при парковке неровностей, чтобы предотвратить необратимое повреждение автомобиля. Это достигается за счет эластичных элементов, например переднего фартука. В некоторых автомобилях бампер заполнен пеной или подобными эластичными материалами. Этому аспекту конструкции в последние годы уделялось больше внимания, поскольку оценка столкновений NCAP добавила в свой режим испытаний воздействие на пешеходов. Уменьшение количества жестких опорных конструкций в зонах воздействия пешеходов также было целью проектирования.
В случае менее серьезных столкновений (примерно до 20 км / ч) конструкция бампера и внешней панели должна обеспечивать минимальное повреждение зоны деформации и несущей конструкции транспортного средства. возможно и ремонт можно провести максимально дешево. Для этого используются так называемые краш-трубы или краш-боксы для крепления бамперов. Крошечные трубы состоят из полого стального профиля, который преобразует падающую энергию путем скатывания профиля.
VW POLO - первое успешное моделирование лобовой аварии автомобиля (ESI 1986). 
Визуализация деформации автомобиля при асимметричной аварии с использованием анализа методом конечных элементов. 
EuroNCAP FRONTAL. УДАР (автомобили с левосторонним управлением). 
Испытание на удар спереди Lotus Evora, показывающее раздробленную структуру алюминиевого шасси, высоту жестких передних боковых балок шасси и жесткую переднюю поперечную балку. В начале 1980-х с использованием технологий, разработанных для в аэрокосмической и ядерной отраслях, немецкие автомобилестроители начали комплексные компьютерные моделирование аварий, используя методы конечных элементов, моделирующие поведение при столкновении отдельных компоненты кузова, узлы и агрегаты кузова и полувагона на этапе кузов белого цвета (BIW). Кульминацией этих экспериментов стал совместный проект Forschungsgemeinschaft Automobil-Technik (FAT), объединяющий все семь немецких автопроизводителей (Audi, BMW, Ford, Mercedes-Benz, Opel (GM), Porsche и Volkswagen), которые протестировали применимость двух новых коммерческих программ моделирования аварий. Эти коды моделирования воссоздали лобовое столкновение полной конструкции легкового автомобиля (Хауг, 1986), и они были выполнены на компьютере за ночь. Теперь, когда время оборачиваемости между двумя последовательными отправками заданий (компьютерными прогонами) не превышало одного дня, инженеры могли эффективно и постепенно улучшать поведение анализируемой конструкции кузова при столкновении. Стремление к повышению ударопрочности в Европе усилилось с 1990-х годов, с появлением в 1997 году Euro NCAP с привлечением специалистов по безопасности в автоспорте Формулы-1.
2004 Pininfarina Nido Экспериментальный автомобиль безопасности обнаруживает зоны деформации внутри камеры выживания. Эти внутренние зоны деформации замедляют работу камеры выживания, установленной на санях. Volvo также разрабатывала эту идею для использования в небольших автомобилях. Их водительское сиденье крепится к тому, что по сути представляет собой «санки» на рельсах с амортизаторами перед ними. При ударе вся «салазка» сиденья водителя и пристегнутого ремнем водителя скользит вперед на 8 дюймов, а амортизаторы рассеивают пиковую энергию удара, увеличивая время замедления для водителя. Одновременно рулевое колесо и приборная панель со стороны водителя сдвигаются вперед, освобождая место для водителя, который отбрасывает вперед, натягивая ремень безопасности. В сочетании с передней зоной деформации и подушкой безопасности эта система может значительно снизить силы, действующие на водителя при лобовом ударе.
В середине 2018 года в Новой Зеландии была выдвинута теория о том, что в случае аварии сиденья или даже шасси отодвигаются на 30 км / ч. Это снизит ударную нагрузку на пассажиров и компоненты. Например, если автомобиль движется со скоростью 100 км / ч, то пассажир чувствует удар 30 км / ч, когда сиденье отодвигается назад, тогда удар 70 км / ч 100-30 = 70. это улучшит использование подушки безопасности за счет уменьшения срабатывания, если транспортное средство движется с заданной скоростью. Кроме того, это повысит выживаемость при столкновениях автомобилей с грузовиками с пружинами амортизаторов, которые имеют стопорный штифт, позволяющий автомобилю смяться и поглощать энергию, которую ощущают пассажиры, а затем, когда автомобиль отталкивается грузовиком, штифты отпускаются, чтобы поглотить вторичное падение при толчке; тогда при необходимости можно использовать подушки безопасности.
