Une histoire séculaire de la sécurité automobile

Si les constructeurs automobiles modernes se souvenaient d'exemples de voitures d'il y a cent ans, ils seraient sûrement horrifiés: des freins à chaussures et une colonne de direction solide, comme un pic, dirigés dans la poitrine du conducteur. Mais avant les années 1950, ces voitures étaient produites en série. Ensuite, les constructeurs automobiles se sont peu souciés de la sécurité des conducteurs et des passagers; l'accent a été mis principalement sur la vitesse et, dans une moindre mesure, sur la commodité. Et seulement vers le milieu du 20e siècle, il est devenu évident que la sécurité automobile est peut-être l'étape la plus importante de la production et qu'il convient d'y prêter une grande attention. Rappelons l'histoire fascinante du développement des systèmes de sécurité automobile et comment ils ont influencé l'industrie moderne.

Premiers pas

Jusqu'au début du XXe siècle, les premières carrosseries avec ICE ressemblaient davantage à des voitures hippomobiles. Au début, certains modèles n'avaient même pas de plancher, mais seulement des sièges pour les passagers, un toit rabattable et une cloison avant de protection primitive. Le moteur de ces voitures était généralement situé directement sous les sièges. Au début du XXe siècle, il existait une vingtaine de morphologies de base qui, à l'instar des voitures, portaient des noms français.



Progressivement, des métaux de plus en plus durables ont commencé à être utilisés dans les structures corporelles. Vers la même époque, une confrontation entre corps ouverts et corps fermés a eu lieu. Par exemple, la première voiture de sport Mercer Type 35 Raceabout construite aux États-Unis en 1911 avait une carrosserie ouverte, tandis que la Lanchester anglaise avait une version complètement étanche. Au cours des années suivantes, les constructeurs automobiles ont commencé à se pencher de plus en plus vers les carrosseries fermées, car elles étaient plus pratiques et fiables, et les options ouvertes étaient probablement un élément de conception.

En 1905, l'ingénieur mécanicien allemand Frederick R. Simms a installé les premiers pare-chocs sur les véhicules Simms-Welbeck, dans lesquels des éléments pneumatiques ont été installés pour absorber l'énergie d'impact. Les pare-chocs font donc partie intégrante de la voiture et des sociétés américaines comme Duesenberg et Lincoln ont été les premières à donner à leurs pare-chocs un look unique.



Étonnamment, au début du siècle dernier, certaines voitures pouvaient atteindre des vitesses de 100 km / h, il était donc urgent d'installer un système de freinage efficace. Aussi étrange que cela puisse paraître, les premiers étaient les freins à disque les plus connus pour nous, brevetés par l'Anglais Frederick Lanchester en 1902. Cependant, ils n'étaient pas largement utilisés, car ils créaient beaucoup de bruit et de cliquetis lorsqu'ils étaient utilisés.



Jusque dans les années 40 et 50, les freins à courroie ont d'abord gagné en popularité, puis les freins à tambour, dont les plaquettes étaient bien cachées à l'intérieur des tambours. Initialement, les freins n'étaient installés que sur les roues arrière. Le système de freinage à quatre roues n'est apparu qu'en 1910 sur le modèle Arrol-Johnston. Les premiers freins hydrauliques sont apparus en 1921 sur le modèle A Duesenberg. Le système de freinage hydraulique a nécessité beaucoup d'efforts pour appuyer sur la pédale.En 1923, Louis Renault a inventé et breveté le premier servomoteur mécanique, qui a commencé à être installé sur toutes les voitures de série Renault. Le premier système de freinage à double circuit (mécanique et hydraulique) n'a commencé à être installé qu'en 1966 sur les voitures Volvo.

Avec l'augmentation de la vitesse et du nombre de voitures, les ingénieurs commencent à introduire des systèmes pour faciliter le processus de conduite et éliminer de nombreux moments dangereux sur la route. Ainsi, en 1916, la plupart des voitures américaines étaient déjà équipées d'essuie-glaces et, au début des années 1920, les premiers phares électriques ont commencé à être installés. En 1938, tous les véhicules de série Cadillac étaient équipés de rétroviseurs, d'essuie-glaces et de phares antibrouillard.



En 1928, des pare-brise antichoc ont été installés pour la première fois sur les véhicules Ford A. Grâce au travail de l'Écossais John Boydle Dunlop, qui en 1887 a inventé et breveté un pneu gonflable pour vélo, son invention a rapidement migré vers les automobiles. Grâce à cela, se déplacer dans les voitures est devenu beaucoup plus sûr et plus confortable. En 1904, Continental a développé les premiers pneus gaufrés, ce qui a considérablement augmenté la contrôlabilité de la voiture. Les premiers pneus avec une disposition radiale de fils de corde ont été développés par Michelin en 1946. À propos, ces pneus sont encore largement utilisés aujourd'hui. En 1912, l'Américain Evard Budd dans son atelier a inventé le premier corps tout en métal, qui n'a été largement utilisé qu'en 1928.



Avec la popularité croissante de la course, les constructeurs automobiles ont commencé à accorder plus d'attention à la contrôlabilité de la voiture, de sorte que dans les années 1930, des voitures avec des corps porteurs ont commencé à être fabriquées. Ceci a été réalisé en combinant un corps tout en métal avec un cadre rigide. En conséquence, la maintenabilité et la longévité des éléments porteurs ont augmenté avec une diminution notable de la masse totale de la voiture. La première voiture de production avec une carrosserie de soutien était la Citroen Traction Avant à traction avant de 1934. Plus tard, au lieu d'une carrosserie porteuse, les voitures ont commencé à installer un châssis porteur, qui offrait un palier plus bas, une protection supplémentaire de la carrosserie et une réduction du bruit. Les premières machines de ce type ont été la sortie en série de "Volkswagen KdF" en 1939.



Sécurité passive

Dans les années 1950, les voitures ont progressivement commencé à devenir non seulement un article de luxe, mais un moyen de transport commun, nécessitant une sécurité accrue pour le conducteur et les passagers grâce à l'introduction de divers systèmes et dispositifs, qui deviendront à l'avenir appelés passifs.
À la fin des années 40, Volvo a développé le concept d'un cadre à haute résistance («capsule de boîtier») qui réduit la force d'impact. À l'avenir, la société suédoise apportera une contribution considérable au développement de la sécurité automobile, mais tout d'abord. Au milieu du siècle dernier, de nombreux constructeurs automobiles ont commencé à faire leurs propres crash-tests de voitures.

Au début des années 1950, Bela Bareni, employée de Daimler-Benz, qui a ensuite été reconnue comme le «père de la sécurité passive des voitures», a proposé l'idée révolutionnaire de créer une cabine sûre à cette époque.



Le concept était une combinaison d'une «capsule de logement» résistante aux chocs, qui avait suffisamment d'espace libre pour les passagers et froissée sur les zones d'absorption d'énergie d'impact situées à l'avant et à l'arrière de la voiture. L'essence de la technologie était la conversion de l'énergie cinétique due à la déformation des éléments du corps. Ainsi, le temps de contact avec l'obstacle a augmenté d'une dizaine de fois, réduisant inversement la charge.



Le développement a reçu la reconnaissance du public et a passé de nombreux crash tests, dont une collision frontale. Les premières voitures à utiliser des éléments de carrosserie à absorption d'énergie étaient des voitures de tourisme American Premium Packard fabriquées depuis 1952. La première voiture à intégrer pleinement les principes de sécurité passive proposés par Bareni était la Mercedes-Benz W111, qui est entrée sur le marché en 1959. g.



En 1954, le même Bareni proposa un prototype de colonne de direction avec un élément rabattable qui, en cas de collision, ne causait pas de blessures graves au conducteur. Pendant longtemps, le développement est resté à l'ombre, mais après quelques années, il a montré son plein avantage sur les structures rigides télescopiques.

En 1956, Ford a commencé à produire en masse ses voitures avec des ceintures de sécurité à cinq points, mais la technologie n'a pas été largement utilisée. Soit dit en passant, le premier brevet pour une ceinture de sécurité a été délivré à l'Américain Edward Kleghorn en 1885. Au début du 20e siècle, les pilotes et les pilotes d'avion utilisaient le plus souvent les ceintures de sécurité. La situation a radicalement changé quand, en 1959, Volvo a commencé à équiper ses voitures de série d'une ceinture de sécurité fiable à trois points. Le développement, comme on le croit généralement, n'était pas innovant: les premières ceintures de sécurité à trois points sont apparues en 1902. Cependant, l'ingénieur de la société suédoise Nils Bolin a pu affiner considérablement la technologie et la rendre aussi fiable et facile à utiliser que possible. Bolin développe la ceinture depuis plus d'un an, et pendant ce temps, il a étudié environ 20 000 rapports d'accidents.



Après Volvo, en 1964, les toutes nouvelles voitures américaines ont commencé à être équipées de ceintures de sécurité à trois points, et deux ans plus tard, l'appareil est devenu la norme aux États-Unis. En 1960, Volvo a commencé à installer un panneau avant à doublure douce dans ses voitures de série, ce qui a réduit le nombre de blessures au visage et à la poitrine. L'entreprise a également été l'une des premières à commencer à tester des sièges de sécurité pour enfants en 1964 et à les installer sur leurs voitures.



Il convient de noter que jusqu'au début des années 1960, les sièges pour enfants n'étaient pas du tout considérés comme un élément de sécurité, mais étaient utilisés pour élever l'enfant au niveau des yeux des autres passagers. En 1978, les États-Unis sont devenus le premier pays à adopter une loi sur le transport obligatoire des enfants dans les dispositifs de retenue spéciaux pour enfants. Une autre invention importante de Volvo en 1967 a été les appuie-tête pour les sièges qui protègent le cou et la tête des passagers avec des chocs arrière, qui sont devenus la norme aux États-Unis deux ans plus tard. Sous cette forme, les appuie-tête ont duré près de 30 ans sur le marché et ce n'est qu'en 1995 que les modèles actifs sont apparus pour la première fois sur la Saab 9-5, qui, en raison de l'inertie, a activé un mécanisme spécial qui se rapproche de l'appui-tête avant d'incliner la tête, réduisant ainsi la force d'impact. Saab est également devenue la première entreprise à installer des pare-brise à absorption d'énergie sur les voitures de série en 1971 et en 1977, des poutres de protection latérales dans les portes.

Progressivement, le matériau de la carrosserie est devenu plus durable et plus léger, et les éléments intérieurs ont commencé à être faits de matériaux froissés ou mous. Mais l'élément le plus important de la sécurité passive reste peut-être les airbags. Les premières expériences avec des airbags pour protéger le conducteur et le passager assis sur le siège avant ont été menées par des ingénieurs américains en 1968 et seulement cinq ans plus tard, elles sont apparues à peu près au même moment dans les voitures de production General Motors et Chevrolet.



Pour la première fois, un airbag à commande électronique a été introduit sur les voitures Mercedes Classe S en 1980. Depuis lors, la technologie de l'airbag a subi de nombreux changements (analyse de la position des passagers avant l'impact, ajustement de l'algorithme de fonctionnement en fonction de la situation), mais le principe général de fonctionnement est resté inchangé. ce jour.
Le grand succès des airbags frontaux a conduit Volvo à introduire le modèle 850 en 1994, qui implémentait des airbags latéraux en conjonction avec des raidisseurs installés dans les portes avant. L'entreprise a décidé d'aller encore plus loin et a installé des rideaux gonflables sur la berline S80 pour protéger les passagers en cas de choc latéral. En 1996, Kia équipe son SUV Sportage d'airbags pour protéger ses genoux.

Au milieu des années 2000, à l'initiative des organisations internationales pour la protection des piétons, des capots montés sur véhicule ont commencé à être installés sur les véhicules qui, à l'aide de pyro-cartouches, peuvent se lever automatiquement pour protéger les piétons lors d'une collision. L'une des premières voitures équipées de cette technologie fut la Jaguar XK et la Citroën C6. En 2012, le même Volvo a commencé à installer des airbags pour les piétons intégrés dans le capot du V40.



Sécurité active

Jusqu'au début du 21ème siècle, le développement a été réalisé principalement pour augmenter la sécurité passive en améliorant le corps et divers systèmes; et en vain - pendant un demi-siècle, la sécurité constructive des voitures a augmenté à plusieurs reprises, sauvant des milliers de vies. Mais cela n'arrête pas l'évolution: les technologies déjà créées sont constamment améliorées, de nouveaux matériaux sont créés, etc. Récemment, l'accent a été mis sur l'introduction de systèmes de sécurité active - des technologies qui réduisent la part du facteur humain lors d'un accident. Et bien que cette étape soit encore au stade de son développement actif, beaucoup a déjà été fait.

Et tout a commencé dans les années 1970, lorsque Mercedes-Benz et plusieurs autres sociétés ont commencé à développer un système de freinage électronique antiblocage (ABS), qui empêche les roues de se bloquer pendant le freinage d'urgence, aidant ainsi le conducteur à ne pas perdre le contrôle. Pour la première fois, cette technologie est apparue sur le modèle Mercedes-Benz 450 SEL en 1978, puis elle a commencé à être installée sur de nombreuses voitures nationales et étrangères.



En 1995, Mercedes a présenté la première solution pratique à une technologie qui simplifie le processus de stationnement appelé Parktronic. Le système était composé de plusieurs capteurs à ultrasons et d'un indicateur sonore (buzzer). Le principe de la technologie était assez simple: les capteurs mesuraient la distance à l'obstacle, et le bip sonore en changeant le signal sonore avertissait le conducteur du moment de l'arrêt.

De 1987 à 1992, Mercedes-Benz, en collaboration avec Bosch, développait un système de contrôle électronique de la stabilité pour les automobiles lors de manœuvres brusques appelé le programme de stabilité électronique (ESP). En 1995, la technologie a été finalisée et baptisée "Electronic Stability Control" (ESC). Les premières voitures à fournir ces systèmes ont été la Mercedes Classe A depuis 1997.

Le milieu des années 90 a été marqué par l'apogée de la technologie GPS avec une précision artificiellement faible à 100 mètres. L'autorisation d'utiliser le système à des fins civiles a permis l'introduction de nouveaux systèmes automatisés dans les voitures. En 1997, les voitures Mercedes, et deux ans plus tard, les BMW e38 et Toyota Celsior ont commencé à utiliser la technologie de régulateur de vitesse adaptatif, qui maintient automatiquement une vitesse donnée.



Le régulateur de vitesse dépend des systèmes ABS et ESC - s'ils échouent, la fonction est désactivée.
En 1997, le Comité européen pour la conduite d'essais de collision indépendants des automobiles a commencé par l'évaluation de la sécurité passive et active Euro NCAP. La Volvo S40 devient la première voiture 4 étoiles à protéger les passagers adultes, et Renault Laguna est reconnue comme la première 5 étoiles en 2001.

En 2007, Volvo a introduit la technologie de surveillance des angles morts sur les berlines S80 et, un an plus tard, a équipé le XC60 d'un autre développement innovant: le freinage autonome. Vous pouvez découvrir d'autres innovations dans le monde de l'électronique automobile et des systèmes de sécurité sur notre blog .



Résumé

Bien sûr, dans le cadre d'un article, il est impossible de décrire pleinement l'évolution des systèmes de sécurité automobile. La seule chose que l'on puisse dire avec certitude, c'est que depuis plus de cent et quelques années, la voiture a changé au-delà de la reconnaissance. Maintenant, ce n'est pas seulement un moyen de transport, c'est aussi une plate-forme pour l'introduction de technologies innovantes. Ces dernières années, la plupart des entreprises sont passées au développement de véhicules sans pilote, qui nécessitent la création de nouveaux systèmes de sécurité.