معیارهای ایمنی در طراحی و تولید خودرو

ایمنی در طراحی خودرو به مجموعه‌ای از تدابیر و فناوری‌هایی گفته می‌شود که برای محافظت از سرنشینان، عابران پیاده و سایر وسایل نقلیه در برابر تصادفات و خطرات احتمالی به کار می‌رود.
ایمنی خودرو به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود: ایمنی فعال و ایمنی غیرفعال

ایمنی فعال

ایمنی فعال ( Active Safety ) به مجموعه‌ای از فناوری ‌ها و سیستم‌هایی گفته می‌شود که به راننده کمک می‌کند تا از وقوع تصادف جلوگیری کند. این سیستم‌ها معمولاً با استفاده از حسگرها، دوربین‌ها، رادار و هوش مصنوعی کار می‌کنند و نقش مهمی در کاهش تصادفات و افزایش ایمنی جاده‌ای دارند.

مهم‌ترین سیستم‌های ایمنی فعال

۱. سیستم ترمز ضد قفل ( ABS – Anti-lock Braking System )

عملکرد: هنگام ترمزگیری شدید، مانع از قفل شدن چرخ‌ها می‌شود و کنترل فرمان را حفظ می‌کند.
مزیت: جلوگیری از سر خوردن خودرو و بهبود کنترل در شرایط لغزنده.

۲. سیستم کنترل پایداری الکترونیکی ( ESC – Electronic Stability Control )

عملکرد: هنگام پیچیدن یا از دست دادن تعادل، به‌صورت خودکار ترمز را بر روی چرخ ‌های خاصی اعمال می‌کند تا خودرو را در مسیر درست نگه دارد.
مزیت: کاهش احتمال واژگونی یا خروج از مسیر در پیچ‌های تند و جاده‌های لغزنده.

۳. سیستم کمکی ترمز اضطراری ( BA – Brake Assist )

عملکرد: هنگامی که راننده به ‌سرعت ترمز می‌گیرد اما فشار کافی به پدال وارد نمی‌کند، این سیستم قدرت ترمز را افزایش می‌دهد.
مزیت: کاهش مسافت توقف و افزایش تأثیر ترمزگیری در شرایط اضطراری.

۴. سیستم هشدار خروج از خط ( LDW – Lane Departure Warning ) و کمک به حفظ مسیر ( LKA – Lane Keeping Assist )

عملکرد: در صورت خروج ناخواسته از مسیر، سیستم هشدار داده یا به‌ طور خودکار خودرو را به مسیر باز می‌گرداند.
مزیت: کاهش تصادفات ناشی از خواب ‌آلودگی یا حواس‌ پرتی راننده.

۵. سیستم ترمز خودکار اضطراری ( AEB – Autonomous Emergency Braking )

عملکرد: اگر خودرو مانع یا عابر پیاده‌ای را شناسایی کند و راننده واکنش نشان ندهد، خودرو به‌طور خودکار ترمز می‌کند.
مزیت: کاهش تصادفات از پشت و جلوگیری از برخورد با موانع.

۶. سیستم کنترل کشش ( TCS – Traction Control System )

عملکرد: در هنگام شتاب‌گیری روی سطوح لغزنده، از چرخش بی‌رویه چرخ‌ ها جلوگیری می‌کند.
مزیت: جلوگیری از سر خوردن خودرو در جاده‌های برفی و بارانی.

۷. کروز کنترل تطبیقی ( ACC – Adaptive Cruise Control )

عملکرد: سرعت خودرو را به‌طور خودکار بر اساس فاصله با خودروی جلویی تنظیم می‌کند.
مزیت: کاهش خستگی راننده در مسیرهای طولانی و ترافیک‌های سنگین.

۸. سیستم شناسایی نقاط کور ( Blind Spot Monitoring – BSM )

عملکرد: هنگام تغییر مسیر، اگر خودرویی در نقطه کور باشد، راننده را با هشدار صوتی یا تصویری آگاه می‌کند.
مزیت: کاهش تصادفات ناشی از عدم دید مناسب هنگام تغییر خط.

۹. سیستم تشخیص علائم راهنمایی و رانندگی ( Traffic Sign Recognition – TSR )

عملکرد: علائم راهنمایی و رانندگی را شناسایی کرده و اطلاعاتی مانند محدودیت سرعت را به راننده نمایش می‌دهد.
مزیت: افزایش دقت راننده در رعایت قوانین راهنمایی و رانندگی.

مزایای ایمنی فعال در خودروها

• کاهش احتمال تصادفات جاده‌ای
• کمک به راننده برای افزایش تمرکز و کاهش خستگی
• بهبود کنترل و پایداری خودرو در شرایط نامساعد جاده‌ای
• کاهش هزینه‌های ناشی از تصادفات و خسارات بیمه‌ای

امروزه اکثر خودروهای مدرن از این فناوری‌ها بهره می‌برند و در برخی کشورها، وجود برخی از این سیستم‌ها ( مانند ESC و AEB ) برای تولید خودروهای جدید الزامی است.

ایمنی غیرفعال

ایمنی غیرفعال ( Passive Safety ) به مجموعه‌ای از ویژگی‌ها و فناوری ‌هایی گفته می‌شود که در هنگام وقوع تصادف، آسیب‌ های وارده به سرنشینان و عابران را کاهش می‌دهند. برخلاف ایمنی فعال که سعی در جلوگیری از تصادف دارد، ایمنی غیرفعال پس از وقوع حادثه وارد عمل می‌شود و برای حفظ جان سرنشینان و کاهش خسارات فیزیکی طراحی شده است.

مهم‌ترین سیستم‌های ایمنی غیرفعال

۱. کیسه‌های هوا ( Airbags )

عملکرد: هنگام تصادف، کیسه‌های هوا به‌سرعت باد شده و ضربه را جذب می‌کنند تا از برخورد شدید سر و بدن سرنشینان با قسمت‌های سخت خودرو جلوگیری شود.

انواع کیسه‌های هوا

• کیسه هوای جلو ( برای راننده و سرنشین جلو )
• کیسه هوای جانبی ( برای محافظت از بدن در برخوردهای جانبی )
• کیسه هوای پرده‌ای ( برای محافظت از سر سرنشینان ردیف‌های جلو و عقب )
• کیسه هوای زانو ( برای کاهش آسیب به زانوها در تصادف )

مزیت: کاهش آسیب‌ های وارده به سر، سینه و زانو در تصادفات.

۲. کمربند ایمنی با پیش‌کشنده و محدودکننده نیرو ( Seat Belts with Pretensioners and Load Limiters )

عملکرد
پیش‌کشنده: در لحظات اولیه تصادف، کمربند را محکم می‌کشد تا بدن سرنشین را در جای خود نگه دارد.
محدودکننده نیرو: پس از کشش اولیه، کمربند کمی شل می‌شود تا از وارد آمدن فشار بیش ‌از حد به قفسه سینه جلوگیری کند.
مزیت: کاهش جراحات جدی ناشی از پرتاب شدن سرنشینان به جلو.

۳. ساختار بدنه مقاوم و مناطق ضربه‌گیر ( Crumple Zones & Reinforced Structure )

عملکرد: بدنه خودرو به ‌گونه‌ای طراحی می‌شود که نیروهای تصادف را جذب کرده و از انتقال آن به کابین سرنشینان جلوگیری کند. ستون‌های خودرو و سقف از موادی مقاوم ساخته می‌شوند تا از فروپاشی در تصادفات جلوگیری شود.
مزیت: جذب انرژی تصادف و کاهش شدت ضربه به سرنشینان.

۴. شیشه‌های ایمنی ( Safety Glass )

عملکرد: شیشه جلو از جنس شیشه لمینیت شده ساخته شده که در هنگام ضربه خرد نمی‌شود و از پاشیدن ذرات به داخل خودرو جلوگیری می‌کند. شیشه‌های جانبی معمولاً از شیشه سکوریت ( Tempered Glass ) ساخته شده که در صورت شکستن به قطعات کوچک و غیر برنده تقسیم می‌شود.
مزیت: کاهش جراحات ناشی از شکستن شیشه در تصادفات.

۵. پدال‌ها و ستون فرمان جمع‌شونده ( Collapsible Steering Column & Pedal System )

عملکرد: در هنگام تصادف، ستون فرمان و پدال‌ها به‌صورت کنترل‌ شده جمع می‌شوند تا از وارد شدن ضربه به قفسه سینه و پاهای راننده جلوگیری کنند.
مزیت: کاهش آسیب‌های جدی به راننده در تصادفات شدید.

۶. قفل ایمنی کودک ( Child Safety Locks )

عملکرد: سیستم قفل مخصوصی که از باز شدن تصادفی درب‌ ها توسط کودکان جلوگیری می‌کند.
مزیت: افزایش ایمنی سرنشینان خردسال و جلوگیری از حوادث ناخواسته.

۷. صندلی ‌های ضد شلاقی ( Whiplash Protection Seats )

عملکرد: در تصادفات از پشت، این صندلی‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که حرکت سر و گردن را کنترل کرده و از آسیب‌های ستون فقرات جلوگیری کنند.
مزیت: کاهش آسیب‌های گردنی در تصادفات از پشت.

اهمیت ایمنی غیرفعال در خودروها

– کاهش شدت جراحات و افزایش شانس زنده ماندن در تصادفات شدید
– حفظ ایمنی سرنشینان با کنترل نیروی وارده به بدن
– کاهش احتمال پرتاب شدن سرنشینان از خودرو
– جلوگیری از آسیب‌های ناشی از برخورد با اجزای داخلی خودرو

ایمنی غیرفعال در کنار ایمنی فعال، باعث افزایش سطح کلی ایمنی خودرو شده و نقش مهمی در کاهش مرگ‌ومیر ناشی از تصادفات ایفا می‌کند. امروزه خودروسازان برای دریافت رتبه‌های بالای ایمنی، ملزم به رعایت استانداردهای ایمنی غیرفعال مانند Euro NCAP، IIHS و NHTSA هستند.

استانداردهای ایمنی در طراحی خودرو

این استانداردها مجموعه‌ای از مقررات و الزامات فنی هستند که برای افزایش ایمنی سرنشینان، عابران پیاده و سایر وسایل نقلیه در جاده‌ها طراحی شده‌اند. این استانداردها توسط سازمان‌های مختلف بین‌المللی و ملی تدوین می‌شوند و شامل تست‌های مختلف تصادف، عملکرد سیستم‌های ایمنی و الزامات طراحی خودرو هستند.

۱. استانداردهای بین‌المللی ایمنی خودرو

برنامه ارزیابی خودروهای جدید اروپا ( Euro NCAP )

یکی از معتبرترین موسسات ارزیابی ایمنی خودرو در جهان است. خودروها را در تست‌های تصادف مختلف بررسی کرده و به آن‌ها رتبه‌بندی ایمنی از ۱ تا ۵ ستاره می‌دهد.

موارد ارزیابی شامل:
ایمنی سرنشینان بزرگسال
ایمنی سرنشینان کودک
ایمنی عابرین پیاده

فناوری‌ های کمکی ایمنی ( سیستم‌های ایمنی فعال )

مؤسسه بیمه ایمنی بزرگراه‌ها – آمریکا ( IIHS )

ایمنی خودروها را در تصادفات مختلف آزمایش کرده و آن‌ها را در سه سطح ارزیابی می‌کند: خوب ( Good )، قابل قبول ( Acceptable )، ضعیف ( Poor )

تست‌های مهم شامل:
تست تصادف از جلو
تست تصادف از کنار
بررسی مقاومت سقف
تست‌های سیستم‌های پیشگیری از تصادف

اداره ملی ایمنی ترافیک بزرگراه‌ها – آمریکا ( NHTSA )

یکی از مراجع اصلی ایمنی خودرو در ایالات متحده است. خودروها را تحت تست‌های تصادف از جلو، جانبی و واژگونی قرار می‌دهد و به آن‌ ها امتیاز از ۱ تا ۵ ستاره اختصاص می‌دهد.

برنامه ارزیابی ایمنی خودروهای جدید – ژاپن ( JNCAP )

استاندارد ایمنی خودرو در ژاپن که مشابه Euro NCAP و IIHS است. آزمایش تصادفات و فناوری‌های ایمنی را برای خودروهای داخلی ژاپن انجام می‌دهد.

۲. استانداردهای ایمنی طراحی و تولید خودرو

استانداردهای بدنه و ساختار خودرو

– ساختار مقاوم و مناطق ضربه‌گیر ( Crumple Zones ): طراحی قسمت‌های جلو و عقب خودرو به‌ گونه‌ای که در هنگام تصادف نیرو را جذب کنند و از انتقال آن به سرنشینان جلوگیری شود.
– تقویت ستون‌ها و سقف ( Reinforced Cabin Structure ): استفاده از فولادهای مقاوم برای کاهش تغییر شکل کابین در تصادفات.

استانداردهای سیستم‌های ایمنی فعال

– ترمز ضد قفل (ABS): جلوگیری از قفل شدن چرخ‌ها هنگام ترمزگیری شدید.
– سیستم کنترل پایداری الکترونیکی (ESC): کمک به حفظ تعادل خودرو در پیچ‌های تند و جاده‌های لغزنده.
– ترمز اضطراری خودکار (AEB): شناسایی موانع و ترمزگیری خودکار در شرایط اضطراری.
– سیستم هشدار خروج از خط (LDW): هشدار به راننده در صورت خروج ناگهانی از خط عبوری راه.

استانداردهای ایمنی غیرفعال

– کیسه‌های هوا (Airbags): شامل کیسه‌های هوا برای راننده، سرنشینان جلو، جانبی و پرده‌ای.
– کمربند ایمنی با پیش‌کشنده: جلوگیری از حرکت شدید بدن در هنگام تصادف.
– صندلی‌های ضد شلاقی: کاهش آسیب گردن در تصادفات از پشت.

استانداردهای ایمنی عابران پیاده

– جلوگیری از آسیب عابر پیاده: طراحی بخش جلوی خودرو به ‌گونه‌ای که در صورت برخورد با عابر، شدت ضربه کاهش یابد.
– سیستم تشخیص عابر پیاده: استفاده از سنسورها و دوربین‌ها برای تشخیص افراد و کاهش سرعت خودرو در صورت احتمال برخورد.

۳. استانداردهای ملی و منطقه‌ای

علاوه بر استانداردهای بین‌المللی، کشورهای مختلف دارای قوانین و استانداردهای خاص خود هستند، مانند:

– مقررات کمیسیون اقتصادی اروپا – اروپا ( ECE )
– استانداردهای ایمنی وسایل نقلیه موتوری فدرال – آمریکا ( FMVSS )
– استانداردهای ایمنی خودرو در هند ( AIS )
– استانداردهای ملی چین ( GB/T )

۴. نقش استانداردهای ایمنی در صنعت خودرو

– افزایش ایمنی سرنشینان و کاهش تصادفات جاده‌ای
– بهبود کیفیت و قابلیت اطمینان خودروها
– حفظ جان عابران پیاده و کاربران جاده
– افزایش اعتماد مشتریان به برندهای خودروسازی

امروزه خودروسازان برای فروش محصولات خود در بازارهای جهانی، ملزم به رعایت این استانداردها هستند. هرچه خودرویی در تست‌های ایمنی امتیازات بالاتری کسب کند، ارزش و اعتبار آن در بازار بیشتر خواهد بود.

نتیجه گیری

ایمنی در طراحی خودرو یکی از مهم‌ترین جنبه‌های مهندسی خودرو است که مستقیماً با حفظ جان سرنشینان، عابران پیاده و سایر رانندگان در جاده ارتباط دارد. یک خودروی ایمن باید بتواند از وقوع تصادف جلوگیری کند (ایمنی فعال) و در صورت بروز حادثه، از سرنشینان محافظت نماید (ایمنی غیرفعال).