السرعة (7)
Velocity

http://thecartech.com/Autopedia/what/velocity11_files/image001.jpg

 

السرعة

السرعة والكميات الفيزيائية

تأثير السرعة على حركة الجسم

 القوة الناجمة عن التصادم

انواع التصادم

انظمة السلامة بالسيارة

نظم الحماية من التصادم الأول

نظم الحماية من التصادم الثاني

نظم حماية الاجسام المصدومة "المشاة"

نظام مخفف التصادم

الأجزاء:  1      2       3       4      5      6     7

 

 

 

-  السرعة والكميات الفيزيائية Velocity and physical quantities:

تشارك السرعة في العديد من الكميات الفيزيائية كعامل من العوامل بالمعادلة أو تفاضل أو تكامل بالنسبة للزمن:

المسافة/ الطول length = تكامل السرعة بالنسبة للزمن؛  d = ∫ v dt

العجلة acceleration = تفاضل السرعة بالنسبة للزمن؛  a = dv/dt

الرجفة jerk = تفاضل السرعة بالنسبة للزمن تربيع؛  j = d2v/dt2

طاقة الحركة Kinetic Energy = نصف الكتلة في مربع السرعة؛ KE = ˝ m v2   

الزخم/ حركة الكتلة Momentum = الكتلة مضروبة في السرعة؛ p = mv

السرعة الزاوية angular velocity = السرعة مقسومة على نصف قطر الدوران؛ ω = v/r

العجلة في اتجاه المركز  centripetal or radial acceleration = مربع السرعة مقسوم على نصف القطر؛ a = v2/r

مقاومة الهواء لحركة السيارة air resistance (AR) = نصف كثافة الهواء air density (ρ) [kg/m3] مضروب في كلا من معامل الشكل drag coefficient (Cd) , المساحة الأمامية للسيارة [m2] car fontal area (Af), مربع السرعة النسبية للسيارة مع الهواء v [m/s] = vcar - vair.

AR = ˝ ρ Af Cd v2 [N]

كما تدخل السرعة في معادلات الحركة Equations of motion:

v = u + a t

s = u t + ˝ a t2

v2 = u2 + 2 a s

حيث: v السرعة, u السرعة الابتدائية, a العجلة, t الزمن, s المسافة, so المسافة الابتدائية = 0.  

 

السرعة والحوادث:

- تأثير السرعة على حركة الجسم Affect of speed on body motion:

عند تحرك جسم والوصول إلى سرعة v يكتسب الجسم زخم moment, وطاقة حركة kinetic energy. السرعة v تدخل في معادلة الزخم momentum (J) = mv وكذلك في معادلة طاقة الحركة kinetic energy (KE) = ˝ m v2 لأي جسم متحرك وله كتلة m.

في حالة التصادم تؤثر قوة F على الجسم المصدوم وتؤدي إلى تغيير الزخم F t = change in momentum وطاقة الحركة الموجودة بالجسم F d = change in kinetic energy, أو انتقال الزخم إلى الجسم الأخر المشارك في التصادم أو يتم تحويل طاقة الحركة إلى نوع أخر من الطاقة. توقف الجسم بعد التصادم يعني التخلص نهائيا من الزخم وطاقة الحركة الموجودين بالجسم.

تقليل قوة الصدم Minimizing Impact Force:

الزخم momentum:

العمل لتقليل قوة التصادم يمكن الوصول إليه عن طريق التعريف بقوة الدفعة impulse of force.

في حالة أن الصدمة أدت إلى توقيف جسم متحرك, فإن التغيير في الزخم هي كمية ثابتة, والدفعة impulse هي حاصل ضرب السرعة المتوسطة مع الزمنm ∆v  Impulse = Faverage  ∆t =, ولتقليل القوة المتوسطة الناجمة من التصادم نزيد من زمن التصادم فتقل القوة بنفس المعدل.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/imgmec/ipls3.gif

هذا المبدئ مطبق في الكثير من الحالات البديهية:

·       في حالة القفز للأرض من ارتفاع ما, فإنك تقوم بثني ركبتك عند الاصطدام بالأرض, فإن ذلك سيزيد زمن الصدمة والذي سوف يقلل من قوة الصدمة.

·       السيارة مصنعة بحيث يكون هناك منطقة للانبعاج/ التجعد crumple zone, لزيادة زمن التصادم وتقليل قوة الصدمة.

طاقة الحركة kinetic energy:

وبالمثل, نفس الكلام يمكن فحصه بمساعدة مبادئ الشغل والطاقة, فإن التغيير في كمية الحركة يكون كمية ثابتة تساوي مقدار الشغل المبذول لتغيير سرعة الجسم. الشغل W الذي هو مقدار القوة المتوسطة Favg مضروب في المسافة d. فكلما زادت المسافة كلما قلت القوة.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/imgmec/ipls4.gif

القوة الناجمة عن التصادم/ الاصطدام Force of straight-line collision:

الشغل الصافي المبذول يساوي القوة المتوسطة للصدمة average force of impact مضروب في المسافة المقطوعة خلال الصدمة يساوي التغيير في طاقة الحركة.

Average impact force x distance traveled = change in kinetic energy  W = F s = ˝ m vo2 – ˝ m v2

حيث F قوة الصدمة, s مسافة المقطوعة أثناء الصدمة, v سرعة السيارة النهائية بعد الصدمة,  vo سرعة السيارة قبل الصدمة.

هذه المعادلة يمكن تطبقيها أيضا بالنسبة للفرامل حيث تكون F هي قوة الفرملة, وتكون s هي مسافة الفرملة.

أنواع التصادم Types of collision:

يمكن تصنيف التصادم إلى ثلاثة أنواع, والتي تحدث متعاقبة. النوع الأول (التصادم الأول): يحدث عند تصادم السيارة مع جسم خارجي (يؤثر التصادم على كلا من السيارة والجسم الخارجي), النوع الثاني: يحدث بعد النوع الأول (قد يحدث نتيجة فرملة قوية, أو من عدم الاتزان اثناء السير أو الانقلاب "حادث السيارة الواحدة": وهو اصطدام ركاب السيارة بالأجزاء الداخلية بالسيارة, أو ارتطام الاجزاء المتطاير داخل السيارة بهم. التصادم الثالث يحدث بعد التصادم الثاني : الذي هو تصادم الأجزاء الداخلية لجسم الراكب مع الجدار الداخلي للجسم.

التصادم الأول first impact:

هي اصطدام السيارة مع سيارة أخرى أو جسم خارجي. من المعادلة يتضح أن كلما زادت كتلة جسم السيارة, كلما كانت قوة الصدمة أو قوة الفرامل المطلوبة أعلى. وكلما زادت سرعة السيارة كلما كانت قوة الصدمة أو قوة الفرامل المطلوبة تزداد كدالة في مربع السرعة. وكلما كانت قوة الصدمة أو قوة الفرامل أعلى كلما كانت مسافة التوقف أو الفرملة أقل.

التصادم  Collision:

انواع الحوادث الشائعة Common car Accidents:

- التصادم من الخلف Rear-end collision:

هذا النوع من الحوادث يحدث نتيجة تخفيض السرعة أو الفرملة. في بعض الحالات ان السائق بالسيارة التي بالخلف يتبع السيارة الأمامية مع وجود مسافة صغيرة بينهما, أو أنه يتسارع بسرعة عالية اكثر من السيارة التي امامه.

- التصادم من الجنب Side-impact collision:

هذا النوع من الحوادث يحدث عندما يصدم جانب السيارة. والذي يمكن أن يكون بمقدمة أو مؤخرة سيارة أخرى, وفي بعض الحالات بجسم ثابت.

- الخبط الجانبي (احتكاك) Sideswipe collision:

هذا النوع من الحوادث يحدث عندما يحدث تصادم بالجنب بين سيارتين تسيرا متوازيين, في العديد من الحالات تكون الإصابة طفيفة, الا في حالة أن السائقين أو احدهم يفقد التحكم في السيارة بسبب الحادث.

- تصادم أمامي Head-on collision:

هو حادث تكون إصابته قاتلة. وهو يحدث عندما تصطدم سيارتين بالمواجهة.

- حادث السيارة الواحدة Single-vehicle crash (single-car accidents):

هو نوع من الحوادث المرورية التي تشارك فيها سيارة واحدة. هذا النوع من الحوادث يتضمن تصادم ناجم عن الخروج من الطريق run-off-road collision (الخروج من الطريق والاصطدام بجسم أو منشئ ثابت), حادث سقوط صخور collision with fallen rocks, أو وجود حطام على الطريق debris in the road, انقلاب السيارة rollover, التصادم مع الحيوانات collisions with animals. هذا المصطلح لا يستخدم إلا في الحالات التي فيها الركاب أو السائق للسيارة هم المصابين فقط بالحادث.

- حادث متعدد السيارات Multivehicle collision:

والتي يشار إليها بحادث التراكب Pile-ups في العادة تحدث في الطرق المزدحمة مثل الطرق السريعة. والتي قد تتضمن عدة سيارات وتكون الاصابة بها خطيرة. السيارة قد تصدم عدة مرات ويكون من الصعب الهروب منها.

التصادم الثاني second impact:

وهي كذلك تطبق على الأجسام داخل السيارة عند حدوث تصادم (مع توقف السيارة, تظل الأجسام داخل السيارة محتفظة بنفس السرعة ويكون لها طاقة حركة تساوي نصف كتلة ذلك الجسم مضروبة في مربع السرعة. وهو ما يؤدي إلى ما يطلق عليه التصادم الثاني second impact أو (second collision, human collision) داخل السيارة بين الأجسام وجسم السيارة من الداخل. التصادم الأول بين السيارة وجسم أخر.

الاصطدام Car Collision:

صدم سيارة بجسم أخر يؤدي إلى التوقف السريع للسيارة (تباطء سريع للسيارة). يؤدي الاصطدام إلى توقف جسم السيارة, تظل الأجسام داخل السيارة مندفعة بنفس السرعة قبل الاصطدام وهنا يحدث التصادم الثاني بين تلك الأجسام وبين جسم السيارة وبين الأجسام الذي يعتمد على سرعة السيارة, واتجاه الصدم (ارتطام الشخص بلوحة العدادات, أو الزجاج الأمامي أو السائق بعجلة القيادة) في حالة الصدم الأمامي, ولتقليل ذلك يجب توفير وسائل للحماية مثل الوسائد الهوائية, عمود عجلة القيادة القابل للثني أو الانهيار, حزام الأمان لتثبيت الشخص, مسند الرأس, الوسائد الهوائية الجانبية. أما بالنسبة للصدم من الخلف فإنه يؤدي إلى تعجيل حركة جسم السيارة للأمام وتؤدي قوة القصور الذاتي إلى حركة الجسم whiplash

التصادم الثالث third impact:

كما يوجد أيضا التصادم الثالث بين الأعضاء الداخلية وجسم الشخص من الداخل. تأثير الصدمة الثانية يمكن تقليلها عن طريق حزام الأمان/ السيارة seat belt حيث يمنع اندفاع الشخص للتصادم مع الجسم والاجزاء الداخلية للسيارة, والوسائد الهوائية  airbagsالتي توفر سطح لين وكذلك تزيد من مسافة تحرك الجسم عند الاصطدام بها مما يقلل من قوة الصدمة كما توضح المعادلة السابقة, بالإضافة إلى توزيع قوة الضغط بالتساوي على كافة اجزاء الجسم المرتطم بها. وكذلك تبطين السطح والأجزاء الداخلية للسيارة. كما يتم التخلص من الأجزاء ذات الحواف الحادة لتقليل شدة الاصطدام, وتزويد السيارة بعمود عجلة القيادة القابل للطي  collapsible steering column.

https://en.wikipedia.org/wiki/Momentum

 

انظمة السلامة بالسيارة Safety Systems:

انظمة السلامة الفعالة وأنظمة السلامة السلبية active and passive safety systems:

أنظمة السلامة الفعالة/ النشطة تستخدم للإشارة إلى التقنية التي تساعد في منع الحوادث, وأنظمة  السلامة الغير فعالة/ السلبية تشير إلى أجزاء السيارة (في الاساس الوسائد الهوائية airbags, حزام المقعد seatbelts, وجسم السيارة) التي تساعد على حماية الركاب خلال التصادم.

http://www.subaru-global.com/assets/files/d4/e2f8aa5a68458eb5217c6f21bb05be.jpg

انظمة السلامة الفعالة Active safety systems:

والتي يطلق عليها أيضا أنظمة ما قبل التصادم precrash system, ونظام تجنب التصادم collision avoidance system. وكذلك أنظمة مساعدة السائق driver assistance system. هذه الانظمة تعمل على مراقبة الطريق وحالة وأداء السائق والسيارة, وتقوم بالتحسين من اداء السيارة, وتنبيه السائق, بالإضافة إلى التدخل التلقائي بالتحكم في قيادة وأداء السيارة. التدخل التلقائي قد يفعل/ يشغل الفرامل لتقليل سرعة السيارة, أو تفعيل الفرامل بشكل انتقائي للعجلات للتحكم في اتزان السيارة, أو التحكم في عزم المحرك وسرعته لتقليل السرعة وقوة الدفع.

 أنظمة السلامة السلبية Passive safety:

أو يطلق عليها crashworthy systems and devices لمنع وتقليل حدة الإصابة عند حدوث التصادم.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/carcr.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Crashworthiness

أنظمة الحماية:

تنقسم الأنظمة إلى أنظمة لتفادي حدوث التصادم, وأنظمة لتقليل أثر الحادث.

أنظمة تقليل حدوث التصادم:

بعض أنظمة السيارة لتحسين أداء السيارة مثل منع غلق الفرامل, والاتزان وخلفه:

- نظام منع غلق العجلات Antilock Braking System (ABS)

- التحكم في نزول المنحدر  Downhill Speed Regulation (DSR)

- التحكم في بدأ صعود مرتفع Hill Start Assist (HAS)

- نظام التحكم في المركبة Vehicle Stability Control (VSC)

- النور العالي الذاتي Automatic High Beam (AHB)

- النظام الذاتي في التحكم في الاتزان Automatic Stability Control (ASC)

- نظام تعضيد/ مساعدة الفرامل Brake Assist (BA)

- التوزيع الإليكتروني لقوة الفرامل Electronic Brake-force Distribution (EBD)

- التحكم الإيجابي في التحكم في دوران السيارة حول محورها الرأسي Active Yaw Control (AYC)

أنظمة التحذير والتنبيه:

-  نظام متابعة يقظة السائق Attention Control System (ACS)

- نظام إعطاء معلومات عن المنطقة الغير مرئية Blind Spot Information System (BSIS)

- أنظمة تحذير ومراقبة مغادرة المسار Lane Departure Alert (LDA)

أنظمة تخفيف التصادم الأمامي (FCM) Forward Collision Mitigation (Auto-Braking) Systems:

نظم تخفيف التصادم الامامي تكتشف البعد والسرعة التي تتحرك بها السيارة التي أمامك, وتقوم تلقائيا بتفعيل الفرامل في حالة عدم استجابتك. بهذه الطريقة, تعمل تلك الانظمة لتقليل الحوادث, وتقليل شدة الصدم عند حدوثه. هذا النظام يعمل مع نظام التحذير من التصادم الأمامي Forward Collision Warning (FCW) للسائق للإبطاء, وفي حالة عدم الاستجابة يقوم بتفعيل الفرامل تلقائيا.

https://en.wikipedia.org/wiki/Collision_avoidance_system

نظم الحماية من التصادم الأول First collision:

منطقة الانبعاج/ التجعد Crumple zone:

منطقة الانبعاج تعمل على امتصاص وتبديد قوة الصدمة, تحويلها وابعادها عن مقصورة الركوب وتقليل قوة التباطء السلبية المسببة لقوة الصدمة المؤثرة على الركاب. يتوفر بالسيارة منطقة انبعاج امامية, وخلفية, وقد يكون بها بالجنب أيضا.

في العادة, مناطق الانبعاج/ التجعد تكون موجودة في الجزء الأمامي للسيارة, من أجل امتصاص تأثير الاصطدام بالمواجهة head-on collision, ويمكن أن توجد أيضا في أماكن أخرى بالسيارة. وبناء على دراسة مركز البحوث تأمين إصلاح السيارات البريطاني British Motor Insurance Repair Research Center Study لدراسة التلف الناجم من التصادم ومكان تواجده: 65% بالأمام, 25% من الخلف 5% من الجانب الأيسر و5% من الجانب الأيمن. بعض سيارات السباق تستخدم الألومنيوم, والأليف الكربون المركبة على شكل شمع العسل, أو الفوم الممتص للطاقة لعمل مخفف للصدمة الذي يقوم بتبديد الطاقة, والذي يتميز باستخدام حجم أصغر ووزن أقل بالنسبة لمنطقة الانبعاج في سيارات الركوب. مخفف الصدمات مستخدم في سيارات صيانة الطرق السريعة وفي بعض البلدان.

منطقة الانبعاج تعمل من خلال إدارة طاقة الحادث, والتي تقوم بامتصاص تلك الطاقة عن طريق الأجزاء الخارجية للسيارة, بدلا من نقلها مباشرة إلى الركاب, وفي حين تمنع في نفس الوقت اقتحام أو انبعاج كابينة/ مقصورة الركاب. ويتحقق ذلك عن طريق إضعاف متحكم به في بعض اجزاء خارجية معينة بالسيارة, وتقوية وزيادة صلابة الاجزاء الداخلية لجسم السيارة, مما يجعل من مقصورة الركاب "وحدة آمنه safety cell". والعمل على أن طاقة الصدمة التي تصل إلى المقصورة تتوزع على مساحة كبيرة بقدر الامكان لتقليل الانبعاج/ التشوه. شركة فولفو قدمت منطقة انبعاج جانبية واطلقت عليها نظام الحماية من الصدم الجانبي Side Impact Protection System SIPS في التسعينيات 1990.

عند سير السيارة بجميع محتوياتها, بما في ذلك الركاب والأمتعة, يكون لها قوة قصور ذاتي, الذي يعني أنها سوف تستمر في نفس الاتجاه والسرعة. في حالة تباطء مفاجئ لسيارة التي لها هيكل جامد عند التصادم, فإن محتويات السيارة الغير مقيدة/ مربوطة سوف تستمر في نفس الاتجاه بنفس السرعة بسبب القصور الذاتي, تصادم الاجزاء الغير مقيدة, سوف يكون بقوة تساوي عدة مرات من وزنها. الغرض من منطقة الانبعاج هي لإبطاء الاصطدام (زيادة الوقت, و زيادة المسافة) وامتصاص الطاقة وتقليل السرعات بين السيارة ومحتوياتها.

منطقة الانبعاج/ التجعيد (يطلق عليه أيضا حيز التصادم) هو خاصية للهيكل تستخدم في السيارات ومطبقة في عربات السكك الحديدية.

http://www.germancarforum.com/attachments/cebbff61f2cf445bb6dc8506379cdd71-jpg.240206/

http://www.fairimage.org/Chrysler%20crash%20test.jpg

https://en.wikipedia.org/wiki/Crumple_zone

https://en.wikipedia.org/wiki/Crumple_zone

http://www.plastics-car.com/Todays-Automobiles/Automotive-Safety/Physics-in-the-Crumple-Zone-2.html

http://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory-devices/crumple-zone.htm

كابينة/ مقصورة الأمان Safety Cell:

يتم تعزيز مقصورة الركاب بمواد عالية القوة, في الأماكن التي تتعرض لأحمال عالية عند التصادم, من أجل الحفاظ على حيز آمن كافي لركاب السيارة.

http://www.toyota.com.au/static/images/16cuv-yaris-ng-safety-cell-940x529.jpg

https://sites.google.com/site/impactabsorbtion/_/rsrc/1353254101170/safety-cell/Safety%20Cell%20edited%20.png

حيز الأمان Safe space:

حيز الأمان" نظام مبتكر لشركة بي أم دابليو BMW. هو نظام المصدات المتوائمة الحساسة للسرعة system of speed sensitive adaptive crash structures (منطقة الانبعاج/ التجعد متوائمة adaptive crumple zone). النظام يزيد من السلامة safety, ويزيد في نفس الوقت من كفاءة مكان الركن parking, ويحسن من مقدرة التصليح repair ability. عند ركن السيارة في المدن فإن طول السيارة يشكل أهمية كبرى. ولكن مع تقليل طول السيارة فإن هيكل السيارة الأساسي سوف يتحمل إضرار كبيرة في حالة حدوث تصادم. السيارات الصغيرة/ المدمجة compact vehicle لا تشكل مشكلة عند السير بسرعة منخفضة, وهي في حالة استخدام النظام فلن يكون لديه مشكلة في القيادة بالسرعات العالية, السيارات المجهزة بالنظام يقل طول السيارة عند التوقف لتسهيل الركن, ويزيد حيز الانبعاج عند السرعات العالية لزيادة سلامة الركاب. مع زيادة سرعة السيارة فإن المصدات الأمامية والخلفية تتمدد وتثبت في مكانها. مادة الصدامات القابلة للتشكيل تسمح البنية الميكانيكية تحتها بالتمدد, مما يزيد من عمق منطقة الانبعاج بدون جعل الوصلات الميكانيكية الخارجية واضحة للعيان. عندما يتراجع هيكل/ بنية التصادم للصدام الأمامي عند الركن, فإن الخلوص الأرضي الأمامي يزيد كذلك ويقلل ممن الإضرار المحتملة من الاصطدام بالرصيف الأمامي. مع زيادة السرعة فإن هيكل التصادم يتمدد, ويقل الخلوص الأرضي الأمامي, ليقلل من مقاومة الهواء. في حالة حدوث تصادم بالمقدمة فإن هيكل التصادم سهل إصلاحه أو تغييره. النظام يعمل بالمشاركة معي النظام الإليكتروني لتجنب الحوادث Electronic crash-avoidance system.

حيز الأمان لشركة بي أم دابليو: منطقة الانبعاج المتوائم مع السرعة BMW Safe Space: Speed Adaptive Crumple Zones

https://lm-shop.s3.amazonaws.com/cache/entry_photo_original/480613/849c09b2dacac8b7d2f89ffd948a0a70.jpg

https://lm-shop.s3.amazonaws.com/cache/entry_photo_original/480614/c8c37eea40baf8e689b9e165a3af53da.jpg

منطقة/ حيز الإنبعاج مهم للسلامة عند التصادم. عند الركن أو عند السرعات البطيئة فإن منطقة الانبعاج الكبيرة ليس لها أهمية, ولكن عند السرعات العالية فإن زيادة زيادة طول منقطة الانبعاج يكون مهم لسلامة الركاب في حالة حدوث تصادم.
مع زيادة السرعة فإن هيكل/ بنية الانبعاج الأمامي والخلفي يزداد/ يتمدد تلقائيا ويثبت في وضعه. زيادة عمق منطقة الانبعاج تتناسب مع سرعة السير على الطريق. عند ركن السيارة فإن هيكل الانبعاج يتقلص/ يتراجع ويقلل من الطول الخارجي.
مع تمدد البنية الداخلية, فإن المادة المرنة تسمح للجسم بالتشكيل عند التصادم.

سرعة 0: عند ركن السيارة فإن هيكل الصدم يتراجع ويزيد الخلوص الأرضي.
سرعة 40 كم/ساعة: مع زيادة السرعة هيكل الصدم الفعال يمتد ويزيد من مسافة منطقة الانبعاج, الهيكل الممتد ويقلل من الخلوص الأرضي لتحسين مقاومة الهواء.
سرعة 100 كم/ساعة: عند السرعات العالية يمتد الهيكل إلى أقص مدى ويقلل من مقاومة الهواء.

 

 

عارضة الصدم الجانبي Side impact protection beams:

ويطلق عليها أيضا أعمدة منع الاختراق anti-intrusion bars. الصدم الجانبي خطير لسببين:
 أ- موقع الصدمة قريب جدا من الركاب, والذي يمكن الوصول إليه على الفور من قبل السيارة الصادمة؛
 ب- في العديد من حوادث الصدم الجانبي, قد تكون السيارة الصادمة أكبر, أطول, أثقل, أو ذات هيكل أكثر صلابة من السيارة المصدومة. وظيفة عارضة الصدم الجانبي هي لامتصاص طاقة الحركة للسيارات المصطدمة والتي يتم تحويلها جزئيا إلى شغل داخلي للأجزاء المشاركة في الحادث.

http://wardsauto.com/site-files/wardsauto.com/files/imagecache/large_img/uploads/2013/06/dupont-side-impact-beam.jpg

http://www.bmw.com/com/en/insights/technology/technology_guide/articles/_shared/img/side_impact_protection.jpg

http://www.subaru-global.com/assets/files/8d/650d10c44740efbef881307f4bccb8.jpg

نظام الحماية الجانبية Side impact protection System:

هو نظام يعمل عن طريق تعزيز عتبة القائم ب B-pillar, ووضع مواد ممتصة للطاقة على شكل شمع عسل النحل  honeycomb materials داخل الابواب. هذه الفكرة تعمل على توزيع أكثر للطاقة على نطاق واسع في حوادث التصادم الجانبي عبر الجانب بالكامل بدلا من إلى جعل القائم ب  يقوم فقط بامتصاصها. مقاعد السائق والركاب مركبة على قضبان صلب عرضية, وليس مثبتة بالأرض وفقا للمعاير المتبعة. في الصدم الجانبي هذه القضبان العرضية تسمح للمقعد بتحطيم بنية وسطية مصممة لامتصاص إضافي للطاقة. كما تم إضافة وسائد هوائية جانبية للعمل مع النظام لحماية الرأس من الإصابة. 

أعمدة الأبواب الجانبية Side door beams

وهي تعتبر الخط الأول للحماية من الاصابات الجانبية. تم إضافة اعمدة داخل إطارات الأبواب, والتي تساعد على منع تشوه/ انبعاج المقصورة خلال الاصطدامات الجانبية وضمان سلامة الركاب الجالسين بداخلها.

https://en.wikipedia.org/wiki/Automobile_safety

https://en.wikipedia.org/wiki/Category:Car_safety

نظم الحماية من التصادم الثاني Second collision:

نظم التقييد للسيارة vehicle restraint system:

نظم التقييد, وهيكل السيارة كلاهما عنصر أساسي للسيارة لتحمل الصدمة. الطريقة الافضل للحد من الاصابات لحماية الركاب هو تقيدهم بأسرع وقت ممكن.

خلال التصادم, فأن السيارة سيتغير اتجاهها و/ أو سرعتها. خلال تلك النبضة, فأن الركاب سيستمرون في نفس الاتجاه قبل التصادم ونفس السرعة. الغرض من انظمة التقييد هي:

·        تباطء الركاب على مدى أطول وقت ممكن

·        توزيع قوة الصدمة على أكبر مساحة ممكنة.

http://1.bp.blogspot.com/-qOraijnLW5k/U2Ut52b6L1I/AAAAAAAAAL0/pim8VkV90rs/s1600/sensorsystem_image.gif

When an impact is detected by impact sensor, the processor activates the pretensioner and then the air bag.

 

أحزمة المقاعد Seatbelts:

تحد من حركة الراكب للأمام, تمتد لامتصاص الطاقة, تعمل على إطالة زمن التسارع السلبي للراكب عند التصادم, وتقليل التحميل على جسم الراكب. وتمنع الركاب من القذف خارج السيارة وضمان بقاء الراكب في الوضع الصحيح عند تفعيل الوسائد الهوائية.

 

تحليل الحادث Crashing concepts:

الفكرة الاساسية لحزام المقعد/ الأمان seatbelt: هو في غاية البساطة: ابقاء الشخص من أن يطير من خلال الزجاج الأمامي, أو يندفع إلى لوحة العدادات عند التوقف المفاجئ للسيارة. ولكن لماذا يحدث هذا في المقام الأول؟ باختصار, بسبب القصور الذاتي inertia.

القصور الذاتي هو ميل الجسم لمواصلة التحرك حتى يقوم شيء ما بالعمل ضد هذه الحركة. وبعبارة أخرى, القصور الذاتي هو مقاومة الجسم لتغيير سرعته واتجاهه. خاصية لطبيعة الأشياء في الاستمرار بالحركة.

في حالة سير سيارة بسرعة 70 كم/ ساعة, القصور الذاتي يريد أن تواصل سيرها بسرعة 70 كم/ساعة في نفس الاتجاه. مقاومة الهواء والاحتكاك مع الطريق (مقاومة التدحرج) يقومان على تبطيء السيارة باستمرار, ولكن قدرة المحرك تقوم بالتعويض عن ذلك الفقد في الطاقة. وتظل السيارة عند نفس السرعة, حسب مقدار الضغط على بدال الوقود.

أي شيء في السيارة, بما فيها السائق والركاب, له القصور الذاتي الخاص به, التي هي منفصلة عن القصور الذاتي للسيارة. السيارة تقوم بتعجيل سرعة الركاب لسرعتها. تخيل أن السيارة تسير بسرعة 70 كم/ساعة.  فأن سرعة السائق وسرعة السيارة تكون متساوي لحد كبير, ولهذا يشعر السائق وسيارته انهما يتحركا كوحدة واحدة.

في حالة اصطدام السيارة بعمود هاتف مثلا, سيصبح من الواضح أن القصور الذاتي للسائق والسيارة مستقلين تماما. قوة العمود سوف تؤدي إلى توقف مفاجئ للسيارة, ولكن سرعة السائق ستظل كما هي. بدون حزام امان, السائق سوف يصطدم بعجلة القيادة بسرعة 70 كم/ساعة أو يطير خلال الزجاج الأمامي بسرعة 70 كم/ساعة. بالمثل كما أن عمود الهاتف قام بإبطاء السيارة، فإن لوحة العدادات أو الزجاج الامامي, أو الطريق سوف يقوم بإبطاء سرعة السائق عن طريق قدر هائل من القوة.

عندما يكون حزام الأمان مثبت جيدا, فإن الحزام سوف يقوم بالتأثير بمعظم قوة الإيقاف على القفص الصدري والحوض للراكب, والتي هي أجزاء صلبة نسبيا من الجسم. وحيث أن الحزام يمتد عبر شريحة واسعة من الجسم, فإن القوة لا تتركز في مساحة صغيرة, والتي لن تؤدي إلى إضرار كبيرة. بالإضافة إلى أن الحزام يصنع من مادة أكثر مرونة من لوحة العدادات أو عجلة القيادة أو الزجاج الأمامي. وهو يتمدد قليلا, وهو ما يعني توقف غير مفاجئ. حزام الأمان يجب أن لا يتمدد بأكثر من حد معين, حتى لا يصطدم السائق بعجلة القيادة أو بالنافذة الجانبية. حزام السيارة الأمن سوف يسمح للراكب بالتحرك قليلا إلى الأمام. 

منطقة الانبعاج/ التجعد crumple zone تقوم بعمل حقيقي لتقليل الصدمة. مناطق الانبعاج هي مناطق بمقدمة ومؤخرة السيارة والتي تنهار بسهولة نسبيا. بدلا من توقف السيارة بالكامل فجأة عند تصادمها مع عائق, فإنها تمتص بعض قوة الصدمة عن طريق الانبعاج. كابينة/ مقصورة السيارة تكون أكثر صلابة من ذلك بكثير, ولذلك لا تنبعج أو تتطبق حول الركاب. ستتحرك الكابية للأمام لتجعيد/ انبعاج مقدمة السيارة بالعائق. بطبيعة الحال, منطقة الانبعاج سوف تقوم بحماية الركاب في حالة حركتهم مع الكابينة, وهذا, في حالة التثبت عن طريق حزام الأمان.

وظيفة حزام الأمان هي لإيقاف السائق مع السيارة, حيث تكون مسافة توقفك المحتملة 4 – 5 مرات في حالة عدم ارتداء حزام الأمان. التصادم الذي سيوقف السيارة والسائق يجب أن يبدد كل طاقة الحركة, ومن قانون الشعل وطاقة الحركة المسافة الأطول لإيقاف السيارة تقلل من قوة الصدمة.

http://img12.deviantart.net/e762/i/2013/213/3/b/car_collision_with_and_without_safety_belt_by_hud_hudson-d6g51mo.jpg

مثال:

Non-stretching seatbelt

في حالة أن التوقف في 1 قدم (0.3 متر) تكون القوة المؤثرة على السائق الذي يزن 160 رطل 72.57) كجم) هي حوالي 4800 رطل (2217.24 كجم) أكثر من 2 طن وتكون قيمة التباطء 30 عجلة الجاذبية الأرضية (30 g’s), في حالة أن هناك حزام أمان قابل للتمدد سوف يقلل من قوة الصدمة المتوسطة.

Stretching seatbelt

في حالة حزام مقعد قابل للتمدد stretching seatbelt يمكن أن يقلل عجلة التوقف إلى 20 مقدار لعجلة الجاذبية الأرضية (20 g’s). وتكون قوة التوقف 3200 رطل (1451.50 كجم). في حالة أن الحزام لا يتمدد أو يتمدد فأنه احسن من حالة عدم ارتداء حزام الأمان.

No seatbelt

في حالة عدم ارتداء حزام السيارة/ حزام الأمان فإنه لا توجد وسيلة لإيقاف السائق مع السيارة, وعليه فإن السائق سوف يطير حر حتى يوقف لحظيا نتيجة التصادم المفاجئ مع عجلة القيادة, أو الزجاج الأمامي, الخ. مسافة التوقف تقدر بخمس مسافة التوقف في حالة استخدام حزام الأمان, وهي تؤدي إلى زيادة قوة التصادم خمس مرات من التي تصيب السائق مع ارتداءه للحزام. الشغل اللازم لإيقاف السائق يساوي قوة التصادم مضروبة في مسافة التوقف. قوة التصادم اللازمة لإيقاف السيارة والسائق يجب أن تبدد طاقة الحركة, فكلما قلة مسافة التوقف كلما زادت قوة الصدمة.

[​IMG]

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/images/carcr5.gif

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/images/carcr7.gif

حزام أمان قابل للتمدد Stretching seatbelt

حزام أمان غير قابل للتمدد None-Stretching seatbelt

عدم ارتداء حزام الأمان No seatblet

تحذير:

الكلام عن السائق هنا يشمل أي شخص داخل السيارة الذي لا يرتدي الحزام معرض لخطورة شديدة. حزام الأمان يوقفك مع السيارة, والذي هو مسافة اطول من مسافة التوقف عندما يطير جسم الراكب ليصطدم بشيء.

برنامج أكسل للصدم وحزام الأمان

 

 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/seatb.html#cc1

 

http://www.securon.co.uk/images/layouts/newman.jpg

ما يزال حزام الامان هو أكثر أنظمة التقيد فاعلية. شداد حزام الامان seatbelt retractors يجب أن يغلق قبل ان يحدث تمدد الحزام webbing 1 بوصة تقريبا هذا عندما يتعرض الشداد إلى عجلة مقدارها 0.7 G (والتي تماثل فرملة قوية على أرضية جافة). يتضمن مع احزمة المقعد نظام/ جهاز الشد المسبق pre-tensioner, ونظام تحديد الحمل load limiter.

جهاز الشد المسبق (حزام الأمان) pre-tensioner

تشتمل احزمة المقعد على أجهزة الشد المسبق pre-tensioner الذي يأخذ حوالي 2 بوصة لإزالة الترهل في الحزام seatbelt slack في بداية التصادم. للتأكد من أن حزام الأمان يقيد الراكب في وقت مبكر بقدر الامكان في الحادث, وبالتالي تقليل أي حمل قد يقع على الراكب في حالة حادث عنيف, وتقليل احتمال انزلاق الراكب تحت حزام الأمان الغير مشدود. النظام يتحكم فيه نفس نظام الحساسات الذي يفعل الوسائد الهوائية لتفعيل نظام الشد المسبق.

http://happy-motoring.com/v2_city/images/gal_saf/3.jpg

 

محدد الحمل الميكانيكي (حزام الأمان) Mechanical load limiter

 

يركب في العادة داخل شداد حزام المقعد  ليسمح بحركة تمدد للحزام خلال الحادث, لتقليل حمل الحزام على الراكب.

http://1.bp.blogspot.com/-tiOJne-HiuE/U2UoUVlNaaI/AAAAAAAAALg/7kR5puanimI/s1600/Pretensioners.jpg

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/84/Gurtstraffer.gif

http://www.mitsubishi-motors.com/en/spirit/technology/library/images/seat_im_02.gif

Pre-tensioner mechanisms


http://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory-devices/seatbelt5.htm

http://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory-devices/seatbelt.htm

حزام المقعد القابل للنفخ inflatable seatbelt

الحزام المنتفخ يزيد من عرض حزام الأمان الفعال أثناء الحادث مما يقلل الحمل على الراكب. قوة التباطء (الحمل) هو ما يسبب الإصابة.

http://static5.businessinsider.com/image/503e48986bb3f7215f000004/inflatable-seatbelt.png

 

http://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory-devices/seatbelt5.htm

http://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory-devices/seatbelt.htm

الوسائد الهوائية Supplemental Restraint System (SRS), Airbags:

تنتفخ الوسائد الهوائية أثناء التصادم لتخفيف من الأثر المحتمل لتصادم راكب المركبة مع الأجزاء المختلفة الداخلية. اهمها الوقاية من منع الصدم المباشر لرأس السائق بعجلة القيادة أو قائم الباب.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/aa/Airbag3.jpg/150px-Airbag3.jpghttps://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/59/Airbag2.jpg/141px-Airbag2.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fb/Airbag1.jpg/150px-Airbag1.jpg


تصنف الوسائد الهوائية في العموم بوسائد أمامية frontal, جانبية side أو ستائر curtain. الوسائد الهوائية الأمامية في العادة تركب في الصف الاول وتتضمن السائق, والركاب. كما أن هناك وسائد هوائية لحماية الركب knee airbags, كما يمكن ان تتواجد الوسائد الهوائية الجانبية تتواجد في المقعد أو بالباب وتقوم بحماية الرأس والصدر. الوسائد الهوائية "الستائر" curtain airbag  تثبت بالسقف لتوفير حماية للرأس خلال التصادم والمحافظة على الركاب خلال الانقلاب rollover.

المكونات الرئيسية للوسائد الهوائية هي نافخ الوسادة, هو جهاز يقوم بتولد الغاز ليملئ الوسادة. الوسادة مصنعة من مادة النايلون ومخيطه أو منسوجه بالشكل المطلوب. مخرجات الغازات وحجم الوسادة مصممين لضبط الأداء. أكياس الهواء الأمامية تنفخ في حوالي 30 ملي ثانية 0.03  ثانية.

حد تفعيل الوسائد Airbag deployment threshold:
يستخدم مقياس التعجيل
accelerometers و الحد المقرر سلفا لتحديد متى يتم تفعيل الوسائد الهوائية. اتجاه ومدة التصادم هما من العوامل الهامة في عملية صنع هذا القرار. مع انه من الممكن ان يختلف الحد, فأن الوسائد الأمامية تتفعل خلال التصادم عندما تتغير السرعة الأمامية عن 10- 16 ميل/ ساعة. في التصادم الجانبي, للراكب حيز تصادم صغير وفي العادة تتفعل الوسائد الجانبية عند حد أقل.

http://www.subaru-global.com/assets/files/eb/a53ae56a21439daae54d657a6d75ae.jpg

http://www.subaru-global.com/assets/files/9f/b5f6c9ca324448b354e25a00731e33.jpg

 

 

كما يتعرض الراكب مع الوسادة الهوائية لنفس الاثر الذي يتعرض له مرتدي حزام المقعد, الوسادة الهوائية تؤثر بضغط متساوي على جميع نقاط التلامس. نفس القوة توزع على مساحة أكبر, وتقلل من مقدار الضغط الأقصى على الجسم.

* وجود الوسائد الهوائية بالسيارة لا يجب أن يؤخذ كعذر لعدم ارتداء الحزام. الحزام يثبت الراكب من الحركة عن الوضعية التي تكون فيها الوسادة فعالة في توفير أقصى حماية للسائق عند التصادم.

https://en.wikipedia.org/wiki/Airbag#Side_tubular_or_curtain_airbag

 

الوسادة الهوائية بالمقعد side impact protection system bag (SIPS bag):

بعض السيارات بها وسائد هوائية بالمقاعد الأمامية تخرج من المقعد. نظريا في حالة أن السيارة صدمت صدمة قوية من الجنب بحيث تضغط على زر المقعد الأمامي, ينطلق كيس الهواء ويوفر بعض الحماية ضد اصابة الجذع. 

خلافا للوسائد الهوائية في عجلة القيادة ولوحة العدادات, الوسائد الهوائية التي تنتشر إلكترونيا باستخدام حساس تباطء. بدلا من ذلك, فالجهاز يعمل عن طريق فعل حقيقي. عندما يصطدم زر التشغيل, بدون استخدام أي أنظمة إليكترونية.

1-Sensor, 2-Firing Circuit, 3-Air Bag

Note how air bag pops out the back towards the front, protecting occupant's ribcage.

زلاجات داخل السيارات Sleds inside safety cells:

قامت شركة فولفو بوضع منطقة انبعاج داخل السيارة. هذه منطقة الانبعاج داخل السيارة تقوم بتقليل التباطء عن طريق منطقة محملة على زلاجات. وتم استخدامها في السيارات الصغيرة. مقعد السائق مركب على زلاجة على قضبان, مع وجود ممتص للصدمات shock absorbers امام المقعد. في حالة حدوث التصادم, زلاجة مقعد السائق والسائق مثبت بها, ينزلقا للأمام لمسافة 8 بوصة (20.32 سم), ويقوم ممتص الصدمات بتبديد قمة طاقة الصدمة, بزيادة طول زمن التباطء بالنسبة للسائق. وفي نفس الوقت عجلة القيادة steering wheel ولوحة العدادات dashboard ينزلقا إلى الأمام بعيدا عن السائق لتوفير حيز للسائق, عندما يندفع السائق للأمام ويتمدد حزام السيارة. جانبا إلى جانب مع وجود منطقة انبعاج أمامية والوسائد الأمامية, فإن هذا النظام يمكن أن يقلل كثيرا من القوى المؤثرة على السائق في التصادم الأمامي.

 

عمود عجلة القيادة القابل للتحطم Collapsible universally jointed steering columns:

عمود عجلة القيادة القابل للتحطم/ الطي بالإضافة إلى الوسادة الهوائية بعجلة القيادة. وكذلك تثبيت نظام التوجيه خلف المحور الامامي- خلف ومحمي بمنطقة الانبعاج. هذا يقلل من مخاطر وشدة الصدمة في حالة التصادم الأمامي.

عمود عجلة القيادة القابل للطي, بغض النظر عن التصميم المستخدم, فإنه يقوم بامتصاص طاقة الصدم الأمامي بدلا من نقلها من خلال انهياره أو كسره خلال الصدم. بهذه الطريقة, السائقين المتداخلين في حوادث اصطدام أمامي يمكنهم تجنب مخاطر اجزاء عمود عجلة القيادة الغير قابل للطي.

عمود التوجيه القابل للطي لا يزال يتكون من عمود طويل يوصل عجلة القيادة بصندوق تروس التوجيه. ولكن, تصميم العمود القابل للطي يتكون من انبوب داخلي inner sleeve وانبوب خارجي outer sleeve, مضغوطين معا مع وجود محمل صلبsteel bearings  بين الانبوبين, ويتم تثبتهم عن طريق مادة مصممة لربط الانبوبين safety resin معا وتتحطم عند التأثير عليها بضغط معين.

في حالة الصدم الامامي, فإن المحمل الصلب يتحرر, ويسمح للأنبوب الداخلي للحركة داخل الانبوب الخارجي في شكل تلسكوبي قبل الاصطدام بجسم السائق. بهذه الطريقة, الطاقة التي تولدت من الصدم الأمامي تكون قد امتصت بالكامل عن طريق تحطم اجزاء عمود التوجيه المنهارة.

معظم تلك الانظمة مصممة للانهيار/ الطي عند الاصطدام بها من كلا الطرفين (من ناحية مقدمة السيارة ومن ناحية السائق).

http://1.bp.blogspot.com/-_HgRjhUc6jg/VFtX6HXqVmI/AAAAAAAAPZc/lBej62ScTz4/s1600/Collapsible-steering-column-crushes-and-protects-driver.png

http://2.bp.blogspot.com/-n277jieeBP0/T88f-tXE0FI/AAAAAAAAAOc/3ROUkGMPMdc/s320/steering_column_large.gif



http://www.ehow.com/how-does_5025936_collapsible-steering-columns-work.html



تبطين لوحة العدادات Padding of the instrument panel:

يتم تبطين لوحة العدادات والأجزاء الداخلية الأخرى بمادة لينه, في الاماكن الداخلية بالسيارة التي تكون أكثر عرضة للصدم من الركاب خلال التصادم, ووضع دقيق للأجزاء ذات الحواف بعيد عن تلك المنطقة.

تحسين تصميم مقاعد السيارة car seats design:

تحسين تصميم مقاعد السيارة لامتصاص الطاقة وتبديدها, قد تكون وسيلة فعالة لتقليل الاحمال والتخفيف من إصابة الراكب.

حاجز الامتعة Cargo barriers:

يعمل لتوفير حاجز مادي بين مقصورة الركاب وحيز الامتعة في سيارات الانشطة الرياضية SUVs وسيارات الاسفار station wagons وسيارات نقل الركاب والبضائع vans. وهي تستخدم للمساعدة في تجنب الإصابات الناجمة من الامتعة الغير مثبتة بالسيارة.

http://www.ausguard.com.au/cargo_barriers/half_mesh_cargo_barrier.jpg

http://attachments.dolium.com.au/products/images_large/900.png?r=1255394904

Cargo barriers

الزجاج الأمامي المقوى Laminated windshields:

الذي يبقى قطعة واحدة عند الصدم, ومنع اختراق رأس السائق مع الحفاظ على الحد الأدنى للشفافية لإمكانية التحكم في السيارة مباشرة بعد التصادم. وهو جزء مثبت بهيكل السيارة للحفاظ على سلامة المقصورة. زجاج النوافذ الجانبية والخلفية مكون من زجاج معامل Tempered glass بحيث ينكسر إلى حبيبات بدون حواف حادة, بدلا من الانقسام إلى شظايا زجاج حادة كما يحدث من الزجاج العادي.

 

الحماية من الصدم الخلفي للسيارة:

صدم السيارة من الخلف يؤدي إلى دفع جسم الشخص وتأخر حركة الرأس مما يؤدي إلى ما يسمى بإصابة حركة السوط whiplash injury والتي تؤثر سلبا على عضلات وفقرات الرقبة. يعمل ساند الرأس car headrest على الحماية من تلك الإصابة, وليس فقط للراحة.

اصابة حركة السوط whiplash injury هي اكثر الإصابات شيوعا في حوادث السيارات. والتي تحدث في العادة عندما تصدم السيارة من الخلف ولكنها قد تحدث نتيجة انواع اخرى من الحوادث. ذلك النوع من الإصابة قد يحدث عند السرعات المنخفضة (الصدم  من الخلف bumped from behind في إشارة المرور) ومما يثير الدهشة يسبب كمية غير متوقعة من الضرر.

Whiplash Demonstration

http://head2toeclinic.com/wp-content/uploads/2011/02/headrest_portions.png

مسند الرأس Head restraint/ headrest:

مسند الرأس ليس فقط لراحة الركاب ولكن هي واحدة من انظمة السلامة بالسيارة التي تركب أو تدمج بأعلى المقعد لتقليل الحركة الخلفية لرأس الراكب, بالنسبة إلى الجذع, في حالة حدوث تصادم- لمنع أو تخفيف إصابة السوط whiplash (ثني الرقبة للخلف- الفرق بين حركة الرأس والجذع). والتي أصبحت من الانظمة الإلزامية بالسيارة بالستينيات 1960. مسند الرأس يخضع لمواصفات قياسية للسلامة يجب التقييد بها من مصنعي السيارات. الوظيفة الرئيسية لمسند الرأس هو لتقليل الحركة النسبية الخلفية بين الرأس والرقبة خلال الصدم الخلفي. عدم الضبط والضبط الخاطئ للمسند قد يكون له نتائج سيئة, في معظم السيارات للمسند الرأس القابل للضبط adjustable head restraint يكون ارتفاع مسند الرأس في حدود 9 سم (3.5 بوصة) تحت اعلى الرأس, ومسافة خلفية أقل ما يكون بحيث لا تتعدى 6 سم (يفضل الرجوع إلى كتيب المستخدم للسيارة).

http://1.bp.blogspot.com/_-Y6ROIW7xXs/R8xZWpz40jI/AAAAAAAAADw/AFaRYCiiy4M/s400/whiplash3.jpg

http://www.iihs.org/media/a8982fbd-5eec-4f9d-82b8-7317b9f24cf0/-991996665/QAs/Neck%20injury/restraintMeasurements.png

هناك العديد من انواع مسند الرأس

- مسند الرأس الثابت Integrated head restraint (fixed head restraint):

هو جزء متضمن بأعلى رأس ظهر المقعد, ولا يمكن فصله أو ضبطه.

- مسند الرأس القبل للضبط Adjustable head restraint:

هو مسند للرأس يمكن ضبط وضعيته لتتوافق مع ابعاد الراكب الجالس عليه. المسند يمكن أن يسمح بضبط المسافة الافقية, المعروف بضبط الميل tilt adjustment, و/ أو المسافة الرأسية المعروفة بضبط الارتفاع height adjustment.

- مسند رأس فعال Active head restraint:

هو جهاز يقوم تلقائيا بتحسين وضعية مسند الرأس و/ أو شكله خلال الصدمة.

http://images.gizmag.com/hero/7573_4070714857.png

http://web-japan.org/niponica/images/en/niponica10/feature02-05.jpg

active_headrest_02.gif

- مسند رأس يضبط ذاتيا Automatically adjusting head restraint:

هو نظام سلامة للرأس يضبط ذاتيا وضعية مسند الرأس عند تعديل ضبط وضع المقعد.

http://www.subaru-global.com/assets/files/3f/ac7fd9653945bf8bb48d349719fe8c.jpg

المقاعد تلعب دور هام للغاية في حماية الركاب خلال الاصطدام الخلفي. المقاعد الأمامية القياسية في سيارات سوبارو Subaru تتضمن آليات للحد من هذه الصدمات من خلال ثلاث طرق.

1-     مساند للرأس فعالة/ نشطة لإبقاء الرأس ثابتة, الذي هو جهاز مصمم ليقوم ذاتيا بتحسين وضع مسند الرأس و/أو ابعاده خلال التصادم

2-     ممتص للصدمات للرأس يستخدم مساند للرأس ممتص للطاقة مع بنية ذات طبقة داخلية مزدوجة, وبذلك تقلل من إصابة ثني الرقبة

3-      ظهر المقعد بالكامل يمتص الصدمة التي تدفع الراكب إلى الوراء, وتقلل من الصدمة المنقولة للراكب.

المواد التي تستخدم لامتصاص الصدمات shock absorbing materials تستخدم أيضا في سقف وبعض أسطح المقصورة لتقليل الصدمات المنقولة إلى الرأس خلال التصادم.

نظام منع إصابة السوط Anti-Whiplash:

إصابة السوط يتسبب فيها حوادث التصادم الخلفي وهي أكثر إصابات السيارات المقعدة شيوعا. النظام يمكنه تقليل تلك الإصابات بمعدل 50% في حين أن مسند الرأس التقليد يوفر حماية من 5-10%.

النظام يستخدم حركة جسم الراكب للخلف لإمالة ظهر المقعد لتحسين دعم الجسم والرأس بالكامل.

https://www.autoliv.com/PublishingImages/Products/Whips-R.png


http://auto.howstuffworks.com/car-driving-safety/safety-regulatory-devices/seatbelt-pretensioner.htm

أنظمة الحماية من تأثير دخول الأجزاء داخل الكابية عند التصادم:

 

محرك ينكسر بعيدا ويهبط لتقليل إصابة الركاب Break-away Engine (submarining)

 

محرك سوبارو العرضي يسمح للمحرك والاجزاء الأخرى من خط نظام نقل القدرة, بالهبوط اسفل أرضية السيارة خلال التصادم الامامي, والذي أثبت انه اكثر أمانا من المحركات الأخرى, حيث ناقل الحركة ومكونات نقل الحركة غالبا ما تندفع إلى داخل المقصورة/ الكابينة أثناء التصادم.

 

http://www.subaru-global.com/assets/files/cb/7bc77e4f0a43eab20fce9ca6cae109.jpg

 

بدال/ الدواسة الآمنة Safety pedal (auto-retracting pedal):

وهو مصمم لمنع إصابة القدم. في حالة دخول السيارة في تصادم أمامي, في كثير من الأحيان يتحرك البدال إلى الخلف ويتقدم داخل المقصورة, مما يؤدي إلى إصابة قدم السائق وساقه. يستخدم بدال قابل للطي/ التراجع تلقائيا auto-retracting pedal لتقليل هذا النوع من الإصابة. البدال مصمم بحيث لا يتغير وضعية البدال عند حادثة التصادم الأمامية. سندات القدم تستخدم أيضا مواد امتصاص الصدمات للتقليل من إصابة قدم وساق السائق.

 

http://www.subaru-global.com/assets/files/82/3941c593e3481fb41bbcf54ca57cdd.jpg

نظم الحماية للأجسام المصدومة بالسيارة (المشاة) Pedestrian:

- نظم حماية المشاة Pedestrian protection systems

تتضمن النظم إعادة تصميم الصدام bumper, غطاء حيز المحرك hood (bonnet), والزجاج الأمامي windshield, واعمدة جسم السيارة pillar لامتصاص الطاقة (تكون لينه softer) بدون التضحية بصلابة جسم السيارة. وكذلك التخلي عن الأجزاء البارزة والحادة مثل علامة رمز السيارةhood/bonnet ornament, radiator cap, motor mascot or car mascot  أو جعلها تنطوي عند التصادم flexibly mounted (spring-loaded). استخدام أجزاء تركب بمقدمة السيارة Frontal Protection System (FPS). تصميم مقدمة السيارة بحيث تكون منخفضة, والتي تعطي انطباع بالسرعة ولكنها في نفس الوقت ترفع الشخص على مقدمة السيارة بدلا من صدمه. جعل المرآة الجانبية تنطوي للخلف عند التصادم الأمامي, جعل مقابض الباب غير بارزة للخارج. في العديد من السيارات تم زيادة المسافة بين المحرك وغطاء المحرك لإعطاء مسافة ووقت للتصادم مع المشاة قبل الاصطدام بالمحرك, وفي بعض السيارات تصنيع غطاء المحرك من البلاستيك لتخفيف حدة الصدمة.

Image result for car  pedestrian safety

 

http://www.subaru-global.com/assets/files/7a/08a591ec57491883159c2286187e16.jpg

http://www.subaru-global.com/assets/files/e6/01494c2bec4f58821db86d983ea2be.jpg

http://www.subaru-global.com/assets/files/a8/93ccbba8df44b499d4f1843a2f5328.jpg

الصدام الامامي Front of car (bumper)
مصمم ليمتص طاقة التصادم عند الاصطدام بساق المصابين من المشاة

غطاء المحرك Around the bonnet
والذي يحد من مدى الصدمة التي يمكن أن تمتص في تلك المنطقة لوجود مسافة بين الغطاء وجسم المحرك

مساحات أمامية ذات وحدة قابلة للانفصال
 
Detachable modular front wipers
مصمم لمنع اصابة المشاة في منطقة الرأس.

غطاء المحرك

بالإضافة لاستخدام غطاء محرك مصنوع من الصلب, الذي له خاصية عالية لامتصاص الصدمة, تم تثبيت إطار لضمان توزيع الصدمة بالتساوي على جميع أنحاء منطقة غطاء محرك السيارة. الجزء الأمامي من غطاء المحرك له تصميم قابل للتحطم والذي يمكن انبعاجه بسهولة. بالإضافة إلى ان تصميم المفصلات والداعمات للغطاء مصممة لتوفير أقل تأثير للصدمة للمشاة.


كما تستخدم التقنيات الحديثة من الات تصوير وليزر لمراقبة حركة المشاة والتعرف عليها وتنبيه السائق واستخدام الفرامل تلقائيا في حالة تصادم وشيك مع المشاة. كما تستخدم بعض السيارات تقنية تعمل على رفع غطاء المحرك Pedestrian Deployable Bonnet System قليلا لزيادة المسافة بين الغطاء وجسم المحرك, لإبعاد الشخص عن اصطدام رأسه بجسم السيارة الصلب. والبعض يتم فيه تفعيل وسادة هوائية خلفية امام الزجاج الامامي لحماية اصطدام رأس الشخص المصدوم بزجاج السيارة.

http://www.car-brand-names.com/wp-content/uploads/2015/03/Rolls-Royce-symbol.jpg

https://lh6.googleusercontent.com/-eQh3TECa_HU/TXNbIX2xsEI/AAAAAAAAAAo/4_74meq6KBw/s1600/scudo-dispatch-expert-frontal-protection-systems.jpg

http://www.designboom.com/wp-content/uploads/2013/02/volvo02.jpg

http://www.wired.com/images_blogs/autopia/images/2007/11/19/revised_pyrotechnics.jpg

Flexibly mounted hood ornament

Frontal Protection System (FPS)

Pedestrian airbag

Pedestrian Deployable Bonnet System

 

نظام مخفف التصادم Impact attenuator:

مخفف الصدم على الطريق Impact attenuator:

وهو نظام للمحافظة على المنشئات والسيارات عن  طريق استخدام مخفف للصدمة يتم تثبيته حول المنشئات والمركبات والحواجز الخراسانية والحديدية على الطرق.

http://www.worldhighways.com/EasysiteWeb/getresource.axd?AssetID=90737&type=custom&servicetype=Inline&customSizeId=16

http://www.lindsay.com/common/getimage.php?id=1975&width=0&height=0

https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQhcHEMwWL-pOAsPpAZv_gatXVfHE0kocKuo_twaqViInkAWSvZ

http://www.energyabsorption.com/products/images/react350II-2.gif

http://www.coralsales.com/images/imagebank/highwayproducts/workzonesafety/energyquadguardcz/QuadGuard%20CZ_large.jpg

http://www.visiflash.com/VF%20Web/images/sanddrum4.jpg

مخفف الصدمة, الذي يعرف أيضا بالعديد من المسميات crash cushion, crash attenuator, أو cowboy cushions, هو جهاز معد للحد من الأضرار التي قد تلحق بالمنشئات أو السيارات نتيجة لاصطدام السيارة بها. مخفف الصدمة مصمم لامتصاص طاقة الحركة للسيارة المصطدمة به. ويمكن أن يصمم أيضا لتوجيه السيارة بعيدا عن مصدر للخطر أو بعيدا عن المعدات العاملة والعاملين على الطريق. في العادة يوضع مخفف الصدمة أمام منشئ ثابت بالقرب من الطريق السريع, مثل أعمدة الكباري وتفرع الطرق gore points والحواجز الخراسانية الصلبة Jersey barrier. ويمكن استخدامها مؤقتا في مناطق مشاريع بناء الطرق. كما يوجد نموذج أخر وهو مخفف الصدمات المتحرك truck-mounted versions, وهو مشابه مصد القطارات railcar buffers, والذي يمكن تركيبه في المركبات التي تكون عرضة للإصابة من الخلف, مثل شاحنات كسح الجليد ومعدات أنشاء الطرق ومركبات الصيانة.

يمكن تصنيف مخفف الصدمات حسب طريقة تبديد طاقة الحركة:

1-     انتقال الزخم momentum transfer. العديد من النماذج المبكرة تستخدم صفوف متتالية للبراميل مملوءة بالماء أو الرمل Absorbing Crash Cushions. ينتقل الزخم إلى الماء أو الرمل, ويقلل سرعة تصادم السيارة.

2-     انبعاج للمادة material deformation, العديد من مخفف الصدمات الحديث يستخدم مواد قابلة للتحطم والتي تكون منطقة انبعاج/ تجعد crumple zone, تمتص الطاقة. بعضهم يعمل بتسطيح حاجز حديد مموج.

3-     الاحتكاك friction, بعض مخفف الصدمات يعمل عن طريق اجبار كبل من الصلب أو حزام خلال فتحة بزاوية أو انبوب, ويحول طاقة الحركة إلى حرارة.

الحواجز يتم اختبارها وتصنف, التصنيف مبني على اساس السرعة القصوى للسيارة خلال التصادم التي مصمم عليها مخفف الصدمات.

https://en.wikipedia.org/wiki/Impact_attenuator