Как работает подушка безопасности водителя и пассажира

Как работает подушка безопасности

На протяжении многих лет ремень безопасности защищал пассажиров и водителя при ДТП. Но современные технологии и автомобилестроение развиваются, появляется необходимость в более эффективной защите.

С появлением подушек безопасности можно сказать о надежной защите людей в салоне автомобиля. Подушка безопасности (Airbag) при аварии надувается всего за долю секунды. Она способна защитить тело и голову от травм.

Надежность подушек безопасности

Краш-тесты показывают на сколько современные модели автомобилей безопасны. Если в автомобиле отсутствуют подушки, то водитель и пассажиры рискуют своим здоровьем и жизнью. Более надежная защита обеспечивается наличием хотя бы двух подушек спереди.

В связи с этим были случаи, когда от удара подушкой водитель получал увечья, причем не в аварии. Это возникало в результате неправильной регулировки. Подушка безопасности выстреливается со скоростью более300 км/час. Это мощный удар. Если она сработала неправильно, то у водителя могут быть травмы головы.

И все же за свое существование они спасли множество людей и случаи сбоев в работе единичны.

Как действует подушка безопасности

Подушка безопасности имеет далеко не простое устройство и разделяется на основные элементы: чувствительный сенсор, систему, которая производит накачку подушки и соответственно подушку. Она изготовлена из нейлона и при резком толчке воздухом, надувается. Ее устанавливают в автомобиле под пластиковой обшивкой. Сенсор-чувствителен, именно он выпускает подушку.

Обычно его настраивают, чтобы подушка выстреливала на маленькой скорости при аварии. За быстрый выстрел подушки и надувание ее специальным составом отвечает сложное устройство. Это система накачки подушки, которая включает в себя электронную и химическую составляющие.

Электронику мы рассматривать здесь не будем, а вот химия в подушке безопасности является предметом наше интереса.

Обратите внимание

При проектировании подушки безопасности изобретателям нужно было решить следующую задачу. Если машина врезается на небольшой скорости в какой-либо предмет, то реагирует датчик в связи с нагрузкой. Пусковое устройство это фиксирует и дает сигнал для мгновенного вылета и надувания подушки.

Поначалу, в салоне автомобиля пытались устанавливать баллоны с газом, которые при ударе механически посылали свое содержимое в подушку безопасности.

Но подобные решения были слишком небезопасны, громоздки и медлительны.

Изобретателям пришлось перепробовать множество вариантов прежде чем в 1970 году на помощь не пришла химия, которая позволила превратить подушку безопасности в безопасное и надежное средство защиты!

В системе надува имеются емкости с азидом натрия (NaN3) с нитратом калия (KNO3). При аварии электронные датчики удара инициируют поджог твердотопливного заряда, который запускает химическую реакцию, в результате которой образуется большой объем азота.

Реакция настолько стремительна (общее время от начала горения запала до завершения реакции составляет порядка 50 миллисекунд), что подушка вырывается из своего посадочного места со скоростью в 300 км/ч! После заполнения подушки газом, моментально происходит его стравливание через специальные отверстия.

Это сделано в целях безопасности, ведь если не сдуть подушку, то человек может быть намертво зажат ей в салоне! Во время сдувания подушек можно наблюдать небольшое «задымление» в салоне — это выходит азот.

Виды подушек безопасности

Стандартная опция — это две передние подушки безопасности, которыми комплектуется большинство авто. Но в настоящее время изготавливаются модели с шестью различными подушками.

Существуют две фронтальные подушки безопасности. Они защищают водителя и переднего пассажира. Бывают еще боковые подушки, способные защитить не только тело пассажиров, но и ноги.

Вместе с ними специальные шторки не дают травмировать голову при боковом ударе.

Изготовители также позаботились о защите ног и создали подушку, которая показала себя в краш-тестах и свела до минимума получение травм.

Важно

Последняя разработка – это подушка, расположенная в центре. Она защищает пассажиров от ударов в салоне. Еще одна подушка устанавливается на ремень, способная защитить область груди. Некоторые современные модели оснащены такими новшествами. Но это пока не широко распространено.

Подведем итог: подушка безопасности спасает жизни при аварии. Но при этом нужно не забывать пристегиваться ремнями безопасности.

Источник: http://www.alto-lab.ru/for-housewives/kak-rabotaet-podushka-bezopasnosti/

Типы подушек безопасности и особенности их работы

По статистическим данным, на фронтальное столкновение припадает порядка 50-ти процентов всех автомобильных аварий. Это свидетельствует о том, что тема подушек безопасности крайне важна. Именно поэтому сегодня мы поговорим о данном эффективном средстве защиты водителя от травм.

Подушки безопасности – лишь одно из средств для сохранения жизни и здоровья

Насколько значимы подушки безопасности?

Долгое время единственной формой защиты являлись ремни безопасности. Вокруг этого было много споров, однако, в конце концов, езда по дороге с застегнутыми ремнями безопасности стала обязательным условием во всех странах. Как показала практика, эта мера спасла жизни тысячам незадачливых водителей, которые могли бы запросто погибнуть при столкновениях.

Что же касается подушек безопасности, то они появились относительно недавно (по крайней мере, в привычном для нас виде) и представляют собой мягкие опоры, облегчающие последствия ДТП. Впервые была запатентована надувная подушка для самолетов – ее можно было приобрести еще во времена Второй мировой. А в восьмидесятом году была выпущена первая подушка для автомобилей.

Обратите внимание! Если верить исследованиям, то современные подушки безопасности уменьшают риск летального исхода при лобовом столкновении примерно на 30 процентов.

Как правило, их устанавливают на месте водителя и на переднем сидении пассажира, но в последние годы все чаще встречаются модели машин, оснащенные шестью и даже восемью подушками, которые защищают всех пассажиров салона (изделия дополнительно устанавливают в сидения и боковые двери).

Чтобы не забывать каждый раз включать ближний свет, можете сделать автоматическое включение фар своими руками.

Фото и описание характеристик нового Шевроле Тахо можно найти здесь.

Подушки безопасности – как они работают?

Итак, основная функция этих защитных средств – предотвращение непосредственного контакта водителя и пассажиров с приборной панелью, рулевым колесом, лобовым стеклом и проч.

Для максимальной безопасности подушки надуваются именно в тот момент, когда уже произошло столкновение, но до соприкосновения человека с рулем. Как правило, этот период времени колеблется в пределах 15-30 миллисекунд.

Да, о ремне безопасности не забыли – он также помогает минимизировать последствия ДТП, но в сочетании с подушками позволяет избежать травм вовсе.

Совет

Обратите внимание! Зачастую подушка скрывается в большой рулевой ступице. Кроме того, машина, оснащенная описываемыми защитными средствами, отличается от машины без них тем, что вал рулевого колеса в ней более длинный, а форма рулевого кожуха несколько видоизменена.

С конструктивной точки зрения подушка безопасности состоит из следующих основных элементов:

  • надувной мешок (своеобразное название газогенератора);
  • контрольная лампа;
  • электрический датчик, который срабатывает в случае удара.

Когда включается зажигание, примерно через три-четыре секунды активируется контрольная лампа. И если она погаснет, значит, с системой безопасности все в порядке и она полностью готова к эксплуатации. Но если индикатор загорелся красным светом, то имеют место неполадки в системе и следует немедленно обратиться в автосервис для получения профессиональной помощи.

Как срабатывает подушка безопасности

Сама процедура срабатывания подушки не представляет собой ничего сложного. В динамике это должно выглядеть примерно таким образом.

Этап первый. Происходит столкновение транспортного средства с препятствием.

Этап второй. Вследствие этого срабатывает электронный датчик. Система оповещается об аварии и приступает к действию.

Этап третий. К детонатору доходит сигнал от системы. Тот взрывается, что провоцирует деструкцию железной оболочки баллона, который наполнен газом. При этом сам газ, к слову, находится там под давлением, достигающим 250 мПа. Как правило, это либо озон, либо аргон.

Этап четвертый. Подушка (а она многослойна и состоит из нейлоновой ткани) наполняется газом. Ее толщина, как правило, составляет 0,4 миллиметра.

Этап пятый. Затем подушка увеличивается и посредством специальных прорезей в крышке модуля прорывается наружу.

Этап шестой. Она раскрывается. Зачастую для этого требуется не более 30-ти миллисекунд после активизации датчика.

Этап седьмой. Водитель ударяется головой о подушку и та гасит энергию удара, после чего, выпуская содержимое, начинает опадать.

Обратите внимание! Все это происходит крайне быстро. Подушка безопасности способна рассеять порядка 90-ти процентов всей энергии взаимодействия, хотя остаток – то есть 10 процентов – приходится все же на водителя.

Отметим также, что у каждой модели автомобиля имеются свои настройки этого средства защиты.

Смотрите, как срабатывает подушка безопасности (видео):

Основные достоинства подушек безопасности

  1. Это эффективное средство защиты головы и грудной клетки человека от серьезных травм.
  2. Подушка более удобна, чем ремень безопасности, поскольку ее не нужно периодически пристегивать/отстегивать. Более того, подушка еще и незаметна для окружающих.
  3. Наконец, все подушки совершенно не нуждаются в каких-то особенных дополнительных условиях.

Ложка дегтя: о недостатках подушек

  1. Возможно ложное срабатывание.
  2. Когда подушка наполняется газом, она сильно шумит.
  3. Способность качественного срабатывания изделия, используемого долгое время, изучена плохо.

  4. Наконец, при боковом столкновении или переворачивании транспортного средства подушки неэффективны.

Однако стоит добавить, что некоторые недостатки отсутствуют в более современных моделях автомобилей.

Какими бывают подушки безопасности?

Сразу оговоримся, что их существует достаточно много, поэтому ознакомимся только с самыми популярными разновидностями.

  1. Фронтальные подушки являются наиболее распространенными, причем они устанавливаются как для водителя, так и для пассажира спереди.
  2. Также есть боковые подушки – так сказать, следующий этап развития системы. Они предназначаются для того, чтобы защищать тазовую области и грудную клетку во время бокового столкновения.
  3. Головные подушки (их еще называют «шторками») требуются для защиты головы от ударов о твердые элементы при боковом столкновении.
  4. Коленные подушки снижают вероятность травм коленей (а это не редкость при ударе спереди).
  5. Ремень безопасности, оборудованный подушкой. Защищает грудную клетку от травм.
  6. Центральные подушки созданы относительно недавно и предназначены для предотвращения столкновения двух человек, сидящих рядом, в случае переворота или удара сбоку. Более того, эти изделия защищают шею от травмы.

На что обратить внимание: меры безопасности

Как известно, иногда подушки безопасности не только приносят пользу, но и вредят. Однако последнее возможно лишь при неправильной эксплуатации. Что это могло бы значить?

  1. Дистанция между пассажиром и подушкой должна составлять не менее 25-ти сантиметров, иначе при ударе его может травмировать само защитное средство.
  2. Если ребенка перевозят спереди в специальном кресле, то он должен «смотреть» по направлению движения, а само оно – кресло – должно быть предельно отодвинуто назад.
  3. Все пассажиры должны быть пристегнутыми. Застегнутый ремень снизит скорость движения тела, а также направит его туда, куда нужно – прямо на подушку.
  4. Подушка не защитит ребенка так, как взрослого, поэтому его следует перевозить сзади, причем исключительно в специально оборудованном сидении (оно должно соответствовать возрасту малыша).
  5. Реверсивное положение детского кресла на переднем сидении неприемлемо, если активны фронтальные подушки безопасности.

Итог

При правильной эксплуатации подушки безопасности существенно повышают шансы пассажиров выжить и получить меньше повреждений. С каждым годом благодаря этому изобретению сохраняются жизни и здоровье тысяч людей, так что старайтесь следить за исправностью и стабильностью работы всей системы безопасности вашего авто.

Источник: http://ProCrossover.ru/avtolyubitelyu/bezopasnost/kak-rabotayut-podushki-bezopasnosti-v-a.html

Сработают ли подушки безопасности?

Чуть ли не на каждом форуме автолюбителей найдется человек, спрашивающий, почему у него при аварии не сработали подушки безопасности. При этом ответы, которые предлагаются, далеки от правды.

Читайте также:  Можно ли ставить ксенон, как он светит, какой лучше, есть ли ему замена

На самом деле, сработают ли подушки безопасности или нет, зависит от многих факторов. При этом мы говорим не о столкновениях на маленький скорости, а о катастрофах, когда удар происходит действительно сильный.

Но, чтоб разобраться в этой теме, необходимо разобраться, как действуют подушки безопасности.

ПРЕДЫСТОРИЯ

Эти устройства имеют давнюю историю, и их развитие не было гладким. 1-ый патент на мгновенно срабатывающий при сильном ударе надувной мешок был выдан в США в 50-х годах.

Однако серийное производство налажено тогда не было – так как инженеры все никак не могли сделать датчик, посылающий сигнал при столкновении. Такой датчик изобрел Аллен Брид в 1967 г.

Он сделал подходящий «выключатель» на базе шарикового сенсора.

Но и после этого изобретения, массовое производство подушек безопасности еще не было запущено.

А все потому, что эти надувные мешки, которые были призваны защитить жизнь водителя и пассажира, предлагались в качестве замены ремню безопасности! Соответственно, автомобилисты отнеслись к новшеству со скептицизмом и не торопились переплачивать за подобную диковину.

Обратите внимание

Такому недоверию были свои причины, так как произошло несколько случаев со смертельным исходом, которые были зарегистрированы при применении этих подушек.

При этом были слухи, что в одном из случаев смерть наступила не вследствие столкновения, а конкретно из-за срабатывания подушки: дескать, у водителя произошел сердечный приступ. Беря во внимание нарастающее недовольство, разработчики решили на время отложить внедрение подушек.

Пришло это новое время в 1981 г., с появлением на рынке Мерседес-бенз S-Class в кузове W126, который был снаряжен надувными мешками. В нем подушка не подменяла собой ремень, а дополняла его. Эта концепция и используется в наши дни.

Правда, сейчас системы безопасности в техническом плане гораздо сложнее. Подавляющая часть современных автомобилей обустроена комплексом SRS ( это удерживающая система, сокращенное название от Supplementary Restrain System). В ее комплектации состоят датчики, пиропатроны, ремни, электронный блок управления и, собственно, сами подушки – главнейший элемент.

МЕХАНИЗМ СРАБАТЫВАНИЯ

Рассмотрим систему подробнее. Ничего особо замысловатого здесь нет: на самом деле, это всего только сложенный в малогабаритную капсулу мешок из узкого нейлона. Поверхность ткани обычно присыпают тальком, чтоб он не слеживался. При ДТП этот мешок, за доли секунды, заполняется газом, выделившимся от взрыва пиропатрона.

Конструкция пиропатрона тоже проста: после того, как скомандовал блок управления, в нем подрывается заряд, начиненный специальной смесью. В результате реакции, примерно за 20–50 мс, выделяется огромное количество безобидного для человека азота, который и заполняет подушку безопасности.

Правда, сейчас в автомобилях все чаще встречается другая схема, в которой сжатый газ хранится в особом баллоне, а пиропатрон в этом баллоне служит в качестве пробки.

Но вернемся к нашему вопросу: почему во время ДТП подушка безопасности срабатывает не всегда?

ПРИЧИНЫ

Важно

На ее работу может воздействовать огромное количество причин. Один из них – неправильная работа датчиков, подающих сигнал блоку управления. Подобных детекторов в современном автомобиле много – впереди, сзади, с боков. В техническом плане их конструкция очень надежна, но, как и любая другая техническая система, они могут дать сбой и не сработать.

Либо могут допустить ошибку – счесть удар некритичным. Ведь производитель умышленно закладывает в них «запас», чтоб, без особой нужды, не нервировать водителя и пассажиров маленьким взрывом в салоне.

Но возможны и другие предпосылки. Например, были случаи несрабатывания датчиков из-за падения напряжения в электросистеме.

Ситуации бывают и гораздо прозаичнее. Такие, когда сидящий за рулем просто не пристегнулся ремнем – в этой ситуации защитное устройство не допустит срабатывания подушек.

Ведь если, при столкновении, такому водителю ударит в лицо подушка безопасности, которая вылетает из своего гнезда с ускорением 200–300 км/ч, то она не выручит, а, напротив, нанесет ущерб здоровью, и даже может убить водителя.

Отдельно стоит остановиться на рассмотрении ситуации с машинами сильно б/у, которые уже побывали в суровых ДТП. Часто нерадивые продавцы таких авто не хотят тратиться на смену сработавшей подушки.

Как известно, ее модуль – одноразовый, и, после срабатывания, его необходимо поменять полностью, а это мероприятие дорогое!

Вот разные «умельцы» и ставят заглушки на места, где должны располагаться подушки, а блок управления прошивают заново, чтоб он не демонстрировал ошибку.

Совет

При этом обнаружить такую подмену при покупке б/у автомобиля, практически, нереально. Единственный метод как-то обезопасить себя от надувательства – находить признаки аварии на кузове.

Еще одной причиной несрабатывания подушек безопасности может стать очевидное слеживание мешка либо недостаток пиропатрона.

Основной вывод из всего вышесказанного такой: пусть вероятность и мала, но подушки безопасности и вправду могут не раскрыться при аварии. И очень принципиально – особо сильно не надеяться на них и не гадать, сработают ли подушки безопасности.

Как и не нужно сильно надеяться на другие новейшие системы безопасности, а нужно постоянно помнить, что подушки безопасности системы SRS не панацея, а только дополнительное средство, позволяющее выжить и минимизировать риск получения тяжких увечий.

Комментирует специалист по системам безопасности авто:

Каждая из частей системы SRS имеет свои условия срабатывания. К примеру, подушки безопасности водителя и пассажира будут эффективны только при ударе спереди либо ударе с силой, направленной близко к продольной оси машины. Потому в других случаях они не активизируются.

Плюс есть еще обязательные условия:

1 условие – минимальная скорость для активации должна быть не ниже определенного показателя.

Если скорость меньше минимальной, то пользы от подушки не будет, она только травмирует лица пассажира и водителя;

2 условие – сила удара (другими словами ускорение замедления) тоже должна быть не ниже необходимой для срабатывания подушек.

Обратите внимание

Если, при достаточно высокой скорости часть энергии удара рассеет конструкция кузова, то ускорение замедления будет маленькое, и подушки не активируются.

Напрашивается вывод: когда жалуются, что подушки не открылись, хотя и должны были, это лишь субъективная оценка. Нужно инспектировать все характеристики, описанные выше, и лишь на основе этого делать заключение.

И самое главное – всегда пользоваться ремнем безопасности, не пренебрегать им.

И еще важно, что работа подушек безопасности оптимизирована под человека, сидячего на сидении правильно, не смещаясь в ту или иную сторону, до их непосредственного срабатывания.

Видео: Как работает подушка безопасности

Если видео не показывает, обновите страницу или нажмите здесь

Источник: https://autoinfa.com/post.php?id=109

IT News

Дата Категория: Транспорт

В аварии при лобовом столкновении как водителя, так и пассажиров швыряет вперед. И они могут серьезно пострадать, если ударятся о руль, приборный щиток или ветровое стекло. Воздушные подушки в момент удара автомобиля о преграду выскакивают из рулевого колеса или приборного щитка, мгновенно надуваются азотом и защищают человека.

Такое защитное устройство состоит из электронных чувствительных датчиков, нагнетательного устройства для производства азота и самой подушки. Датчики настроены так, что не реагируют на удары, если те происходят при скоростях не более 10—14 миль в час.

При столкновениях на большей скорости подушка целиком наполняется газом за 1/20 долю секунды после удара. Приняв на себя энергию удара человека, подушка опадает, чтобы люди могли затем выскочить из машины. Воздушные подушки могут спасти жизнь только при лобовых столкновениях.

И совсем не служат заменой ремням безопасности.

Выпрыгивающая подушка. При лобовом столкновении датчики передают сигнал в нагнетательное устройство. В момент наполнения подушки азотом она выламывается из отсека рулевого колеса, где постоянно хранится, и превращается в защитную подушку — в тот момент, когда водителя выбрасывает вперед.

Экспериментальное столкновение с водителем-манекеном

После получения сигналов от датчиков столкновения в тепловом генераторе мгновенно вступают в реакцию химические вещества и выделяется газ азот, который быстро наполняет воздушную подушку

Надутая полностью подушка принимает на себя энергию удара человеческого тела, когда его выкидывает вперед

Чтобы лучше поглотить энергию, подушка начинает постепенно опадать, когда водитель уже ткнулся в нее. Это опадание происходит из-за того, что в задней части подушки есть два отверстия для выхода газа.

Почувствовав внезапную остановку

При внезапной остановке автомобиля, двигающегося со скоростью более 10 миль в час, через 0,01 секунды после этого срабатывает система из трех датчиков. В каждом таком датчике есть переключатель, возле которого находится в равновесии валик. При ударе (правая часть рисунка) валик по инерции накатывается на переключатель, приводя в действие механизм наполнения подушки.

Получение газа для наполнения подушки

По сигналам от датчиков столкновения, нагнетательное устройство поджигает химические вещества, выделяющие при реакции азот. Образовавшийся газ проходит через фильтр и поступает в воздушную подушку.

Подушка наполняется за долю секунды

Когда образующийся азот устремляется в подушку, она выламывается из своего отсека в рулевом колесе (середина нижнего рисунка). И наполняется 16 галлонами газа в течение 0,05 секунды с момента удара — быстрее, чем водителя успевает выбросить из его сиденья по направлению к ветровому стеклу.

Защита для двоих

Поскольку пассажир, сидящий рядом с водителем, также рискует пострадать при аварии, в некоторых автомобилях устанавливают воздушные подушки напротив обоих передних сидений. Перед пассажиром находится большой объем свободного пространства, поэтому для него обычно ставится подушка большего размера.

Источник: http://Information-Technology.ru/sci-pop-articles/27-transport/6141-kak-ustroena-podushka-bezopasnosti-v-avtomobile

Принцип работы подушек безопасности (Airbag) в автомобиле

Все мы прекрасно понимаем, что правильно работающие подушки безопасности способны спасти человеческую жизнь. Но далеко не всем известно, как именно они работают или что может помешать им выполнить свою функцию своевременно.

Практически сразу после столкновения датчики в передней части автомобиля распознают удар и отправляют соответствующий сигнал электронной системе управления подушками безопасности.

Компьютер анализирует полученную информацию для определения серьёзности столкновения. Если он определяет, что подушки безопасности необходимо задействовать, подаётся соответствующая команда.

Длится весь этот процесс около 10-20 миллисекунд.

Когда подушка безопасности получает команду для развертывания, происходит химическая реакция, когда азид натрия (NaN3) внутри Airbag нагревается воспламенителем.

После достижения определенной температуры происходит разрушение связей, удерживающих молекулу вместе, в результате чего азот выделяется и быстро расширяется, надувая подушку безопасности (для этого необходимо совсем немного азида натрия).

Оставшийся натрий (Na) способен к реакции и может представлять опасность, поэтому вторичная реакция с нитратом калия (KNO3) создает окись калия (K2O), оксид натрия (Na2O) и большее количество азота (N2).

Финальная реакция добавляется в диоксид кремния (SiO2), который смешивается с K2O и Na2O для получения, фактически, стекла. Всё это занимает примерно 20-30 миллисекунд и происходит в течение четырех или пяти сотых секунды с начала удара.

Важно

Подушка безопасности может перемещаться со скоростью свыше 200 км/ч во время развертывания. Как правило, это не представляет опасности кроме тех случаев, если водитель или пассажир переднего сиденья сидит слишком близко к панели. Поэтому производители рекомендуют сидеть как можно дальше от Airbag. Очень важно пристегиваться ремнями безопасности.

После раскрытия подушка безопасности обеспечивает защиту человека. Она снижает скорость замедления, увеличивая количество времени, необходимого человеческому телу для остановки.

Импульс пассажира обычно начинает поглощаться подушкой безопасности примерно через шесть сотых долей секунды после аварии и будет продолжать смягчаться еще в течение 60 миллисекунд.

Подушка безопасности также может помочь защитить человека от элементов салона, таких как рулевое колесо или перегородки между салоном и моторным отсеком. Подушки безопасности лучше всего работают с пассажирами, использующими ремни безопасности, но рассчитаны и на работу с непристегнутыми людьми.

Читайте также:  Из чего состоит бензин, что такое октановое число

Сегодня производители оснащают автомобили не только фронтальными подушками безопасности. Все более распространенными становятся боковые подушки, шторки безопасности, подушки для коленей водителя и др.

В зависимости от модели автомобиля Airbag могут иметь определенный срок годности или сохранять работоспособность в течение всего срока эксплуатации транспортного средства.

Если на панели приборов загорелся индикатор подушек безопасности, необходимо как можно быстрее устранить проблему, чтобы восстановить работоспособность этой системы безопасности.

Сделать это можно с помощью компьютерной диагностики.

Наиболее часто проблемы с подушкой безопасности связаны с повреждением контактов в рулевой колонке, отключенными или изношенными проводами, неисправными датчиками и т.д.

Совет

Прежде чем выполнять какие-либо работы с любой частью системы подушек безопасности, обязательно ознакомьтесь с руководством по ремонту вашего автомобиля для получения особых инструкций.

Скорее всего, придётся в первую очередь отключить минусовую клемму аккумуляторной батареи (иногда работы разрешается проводить не сразу, а через определенное время).

Помните о том, что работоспособность Airbag во многих случаях спасала человеческие жизни. Поэтому всегда следите за тем, чтобы подушки безопасности работали правильно. Не забывайте пользоваться ремнями безопасности – и на водительском сиденье, и на пассажирских.

Источник: https://avtopub.com/printsip-rabotyi-podushek-bezopasnosti-v-avtomobile/

Все о подушках безопасности

Долгие годы надежный ремень безопасности оставался единственным средством пассивной безопасности автомобилиста.

Шли дебаты по поводу их безопасности, особенно в отношении детей, но с течением времени, многие страны приняли законы об обязательности ремней.

Статистика показывает, что использование ремней безопасности спасло тысячи жизней людей, которые могли бы погибнуть при столкновении.

airbag

Как и ремни безопасности, концепция пневмоподушки – мягкой подушки, срабатывающей при столкновении – давно витала в воздухе. Первая патентная заявка на надувное устройство для защиты пассажиров при жесткой посадке самолетов была подана во время Второй мировой войны. В 1980-х первые промышленные подушки безопасности появились в автомобилях.

Начиная с 1998 года, все новые автомобили, продаваемые в Соединенных Штатах, были обязаны иметь подушки безопасности со стороны как водителя, так и пассажира (закон распространился на легкие грузовики в 1999 году). На сегодняшний день статистика свидетельствует о том, что подушки безопасности снижают риск смерти в случае прямой лобовой аварии примерно на 30 процентов.

Затем последовали подушки безопасности, вмонтированные в сиденья и двери. Сегодня некоторые машины имеют гораздо больше, чем две подушки – шесть или даже восемь подушек безопасности. Из-за тех же противоречий, которые когда-то происходили при внедрение ремней, подушки безопасности являются предметом серьезных государственных и промышленных исследований и испытаний.

Из этой статьи вы узнаете, какие научные достижения стоят за подушками безопасности, как это устройство работает, каковы его проблемы и в каком направлении развиваются технологии.

Законы движения

Обратите внимание

Прежде чем рассмотреть специфику, давайте вспомним основы законов движения. Во-первых, мы знаем, что движущиеся объекты обладают импульсом (произведение массы на скорости движения объекта).

За исключением случаев, когда внешняя сила действует на объект, объект будет продолжать двигаться с заданной скоростью в заданном направлении. Автомобиль состоит из нескольких объектов, в том числе само транспортное средство, различных объектов внутри автомобиля, и, конечно, пассажиров.

Если эти объекты не закреплены, они будут продолжать движение на той скорости, с которой двигался автомобиль, даже если автомобиль останавливился из-за столкновения.

Чтобы погасить импульс объекта требуется силы, действующие в течение определенного периода времени.

Когда автомобиль попадает в аварию, сила, необходимая, чтобы остановить объект, достаточно велика, потому что импульс машины изменился мгновенно, в отличие от пассажиров – для этого потребовалось бы больше времени.

Цель любой удерживающей системы заключается в том, чтобы помочь остановить пассажира с минимальным ущербом для здоровья последнего.

Подушка существует для того, чтобы снизить скорость пассажира до нуля практически без какого-либо ущерба. При этом ограничения, в рамках которых она должна работать огромны.

Для выполнения своей задачи у подушки имеется пространство между пассажиром и рулем или приборной доской, и какая-то доля секунды.

Важно

Даже это крошечное пространство и количество времени имеют огромное значение, так как система должна замедлить пассажира равномерно, а не резким толчком. В следующем разделе мы рассмотрим поподробнее части подушки и то, как они надуваются.

Надутие воздушной подушки

Цель подушки безопасности заключается в том, чтобы замедлить движение пассажира вперед насколько возможно равномерно в имеющиеся у нее доли секунды. Существуют три части подушки безопасности, которые помогут достичь такого результата:

  • Подушка сама по себе сделана из тонкой нейлоновой ткани и уложена в руль или приборную доску, или, как часто встречается в последнее время, сиденье или дверь.
  • Датчик устройства, который сообщает подушке о необходимости надува. Надутие происходит тогда, когда сила столкновения равна столкновению с кирпичной стеной на скорости от 16 до 24 км/час.  Механический переключатель срабатывает тогда, когда есть массовый сдвиг, закрывший электрический контакт, что сообщает датчикам о том, что произошла авария. Датчики получают информацию из акселерометра, встроенного в микропроцессор.
  • Система надува пневмоподушки смешивает азид натрия (NaN3) и нитрата калия (KNO3), в результате чего выделяется газ. Горячий газообразный азот взрывом надувает подушки безопасности.

Ранние попытки использования подушек безопасности в автомобилях наткнулись на непомерно высокую цену и технические трудности, связанные с хранением и высвобождением сжатого газа.

Исследователей интересовало:

  • Имеется ли в машине достаточно места для размещения канистры с газом
  • Будет ли газ оставаться стабильным под высоким давлением
  • Как можно быстро и надежно надуть подушку безопасности при различных температурных условиях эксплуатации и без оглушающего звука

Им был нужен способ запустить химическую реакцию, производящую азот, который стал бы раздувать подушку. Малые твердо-топливные надуватели пришли на помощь в 1970-х годах.

Система надува в чем-то похожа на ракетный ускоритель. Система подушки безопасности поджигает твердое топливо, которое горит очень быстро, создавая большие объемы газа, раздувающие подушку.

Затем подушка буквально вырывается из своего места на скорости до 322 км/ч – быстрее, чем в мгновение ока! В следующую секунду газ быстро рассеивается через крошечные отверстия в камере, тем самым сдувая подушку, чтобы вы могли двигаться.

Даже несмотря на то, что весь процесс занимает одну двадцать пятую секунды,  дополнительное время необходимо, чтобы помочь предотвратить серьезные травмы.

Кстати, порошкообразное вещество, высвобождающееся из подушки безопасности – это обычный кукурузный крахмал или тальк, который используется производителем для того, чтобы подушка оставалась гибкой и служит смазкой во время нахождения подушки в своем хранилище.

Далее мы рассмотрим некоторые меры предосторожности, связанные с подушками безопасности, особенно там, где речь идет о детях.

Меры предосторожности, связанные с подушками безопасности

С первых дней использования пневмоподушек, эксперты предупреждали, что подушки безопасности, должны использоваться в сочетании с ремнями безопасности. Ремни безопасности были по-прежнему абсолютно необходимы, поскольку подушки работали только в случае фронтального столкновения, происходящих на скорости более чем 6 км/ч.

Совет

Только ремни безопасности могут помочь при заносе или боковой аварии (хотя боковые подушки безопасности становятся все более распространены в настоящее время), задних столкновених и вторичных воздействиях.

Даже при современных достижениях технологии, подушки по-прежнему являются эффективным только при одновременном использовании коленного или плечевого ремней безопасности.

Не заняло много времени, чтобы понять, что сила подушки может повредить тем, кто оказался слишком близко. Исследователи установили, что зоной риска для водителя являются первые 5-8 см надува подушки.

Так что, располагаясь в 25 см от подушки безопасности, вы получите надежный запас прочности. Это расстояние замеряется от центра руля до вашей грудины.

Если в данный момент расстояние составляет менее 25 сантиметров, вы можете настроить водительское место одним из следующих способов:

  • Переместите водительское место назад, насколько это возможно, сделать чтобы удобно дотягиваться до педалей.
  • Немного опустите спинку сиденья. Хотя конструкции автомобилей различаются, большинство водителей может достичь расстояния в 25 см даже если водительское сиденье выдвинуто вперед, немного наклонив спинку сиденья. Если наклон сиденья не позволяет вам обеспечить хорошую видимость дороги, вы можете приподнять сиденье за счет системы подъема (не все машины оборудованы этой системой) или подложив твердую, нескользкую подушку для достижения того же эффекта.
  • Убедитесь, что подушка безопасности “нацелена” на центр груди, а не на голову и шею, наклонив рулевое колесо вниз (это работает только если ваше рулевое колесо регулируется).

Эти правила отличаются для детей. Подушка может серьезно ранить или даже убить непристегнутого ребенка, который сидит слишком близко к ней или же был выброшен вперед силой экстренного торможения. Эксперты согласны с тем, что для безопасности ребенка необходимы следующие условия:

  • Дети до 12 лет должны ездить закрепленными в правильно установленом, соответствующем возрасту автомобильном кресле на заднем сиденье.
  • Младенцы, находящиеся в кресле, закрепленном против хода движения (в возрасте до одного года и весом менее 10 кг) не должны ездить на переднем сиденье легкового автомобиля, имеющего подушки безопасности на пассажирской стороне.
  • Если ребенок старше одного года вынужден ехать на переднем сиденье, оборудованном подушкой безопасности со стороны пассажира, то он или она должны сидеть в детском кресле, установленном по ходу движения, или на специальной подушке-бустере, или с использованием надлежащим образом закрепленного коленного или плечевого ремня, а сиденье должно быть откинуто или отведено назад насколько возможно.

В некоторых случаях, владельцы автомобилей могут захотеть иметь возможность отключить подушки безопасности. В следующем разделе мы будем обсуждать меры, которые необходимо предпринять, если вы хотите, чтобы ваши подушки безопасности были отключены.

Деактивация воздушных подушек

В ответ на обеспокоенность, возникшую по поводу детей и некоторых других категорий, особенно людей маленького роста, которые были убиты или тяжело ранены в результате неисправного или слишком мощного действия подушек безопасности, Национальная администрация безопасности дорожного движения (НАБДД) США в 1997 году опубликовала окончательные правила, позволяющие автопроизводителям использовать менее мощные подушки безопасности. Это правило позволяет снижать мощность подушек безопасности на величину от 20 до 35 процентов. Кроме того, начиная с 1998 года, ремонтным мастерским и дилерам было разрешено устанавливать переключатели, которые позволяют отключить подушки безопасности в случае необходимости. Владельцы автотранспортных средств в настоящее время могут получить разрешение на установку переключателя на одну или обе подушки безопасности в автомобиле, если они (или другие лица, использующие данный автомобиль) попадают в одну или несколько из этих групп риска:

  • Имеют право на отключение подушек безопасности как с водительской, так и с пассажирской стороны – лица с медицинскими показаниями, для которых риск срабатывания подушек безопасности превышает риск от отсутствия подушки безопасности
  • Со стороны водителя (в дополнение к медицинским показаниям) – люди, которые не могут расположить себя так, чтобы при эксплуатации машины от корпуса до центральной части подушки безопасности оставалось не менее 25,4 см
  • С пассажирской стороны (в дополнение к медицинским показаниям) – лица, которые перевозят ребенка на переднем сиденье автомобиля в кресле, установленном против хода движения, так как не имеют задних сидений, задние сиденья слишком малы, чтобы разместить на них детское автокресло или потому, что необходимо постоянно следить за ребенком по медицинским показаниям.
  • С пассажирской стороны (в дополнение к медицинским показаниям) – лица, которые перевозят детей в возрасте от одного до 12 лет на переднем сиденье, так как (а) на машине нет заднего сиденья, (б) владелец транспортного средства имеет больше детей, чем может поместиться на заднем сиденье или (в), так как необходимо постоянно следить за здоровьем ребенка.
Читайте также:  Слежение за мимикой и глазами водителя

Если вы хотели бы установить в вашей машине переключатель, вам необходимо ознакомиться со всеми “за” и “против”, прежде чем пойти в мастерскую, а также с информацией от производителя о том, возможна ли установка такой опции на вашем автомобиле.

Очевидно, что даже у вас есть возможность установить переключатель, подушки безопасности должны быть оставлены на водителей, комплекция которых оставляет необходимое расстояние до подушки безопасности.

Обратите внимание

Для тех же, кто не может следовать этому условию (даже с учетом предложений, перечисленных выше), подушка может быть отключена.

Группа врачей на Национальной конференции по медицинским показаниям для деактивации подушек безопасности рассмотрела ряд медико-санитарных оснований, которые служат возможными основаниями для отключения подушки безопасности. По их мнению, медицинскими показаниями не являются:

  • кардиостимуляторы
  • очки
  • ангина
  • эмфизема
  • астма
  • мастэктомия
  • предыдущме хирургические вмешательства в области спины и шеи
  • преклонный возраст
  • остеопороз
  • артрит
  • беременность

Напомним, что в США вы вообще не можете отключить подушку безопасности без установки переключателя. Однако, если заводом-изготовителем транспортного средства такой функции не предусмотрено, НАБДД позволит разрешить отключение подушки безопасности на индивидуальной основе при наличии соответствующих условий. Никогда не пытайтесь отключить подушку безопасности самостоятельно – помните, это не мягкая подушка! Она может повредить вам, если вы не знаете, что делаете – лучше обратиться с сервис-центр.

В некоторых машинах автопроизводители сами устанавливают переключатель подушек безопасности в том случае, если транспортное средство не имеет заднего сиденья или задние сиденья слишком малы, чтобы разместить детское кресло. В США производители в настоящее время не имеют права устанавливать переключатели для водителя.

К чему эти правила? НАБДД США решила запретить заводскую установку переключателей из опасений, что они станут стандартным оборудованием на всех новых транспортных средств, – даже те, которые приобретаются людьми не входящими в группы риска.

такое решение было принято и для того, чтобы производители работали над разработкой более безопасных, более развитых систем подушек безопасности, а не отключали существующие.

Будущее подушек безопасности

Мероприятия, направленные на поддержание и улучшение жизнесберегающих преимущества подушек безопасности, переживают свой расцвет. Новые тесты с использованием манекенов, проведенные под эгидой НАБДД, позволили улучшить требования к подушкам безопасности на основе новых знаний и научных исследований.

До недавнего времени большая часть успехов в авто безопасности была достигнута в области передних и задних столкновений, хотя 40 процентов от всех серьезных травм в результате аварий являются результатом боковых воздействий, а 30 процентов всех несчастных случаев являются результатами побочных последствий столкновений. Многие автопроизводители отреагировали на эти статистические данные (и связанные с этим новые стандарты) усилением дверей, дверных рам, и пола и крыши. Но автомобили, которые в настоящее время предлагают боковые подушки безопасности представляют собой новое слово в безопасности пассажиров.

Инженеры говорят, что разработка эффективных боковых подушек безопасности, намного сложнее, чем проектирование передних подушек.

Это объясняется тем, что большая часть энергии от переднего столкновения поглощается бампером, капотом и двигателем, и это занимает от 30 до 40 миллисекунд, прежде чем воздействие достигнет водителя или пассажира.

Важно

В боковом ударе, пассажира автомобиля отделяет от другого транспортного средства лишь сравнительно тонкая дверь и буквально несколько дюймов. Это означает, что вмонтированные в двери боковые подушки безопасности должны развертываться за пять или шесть миллисекунд!

Инженеры Volvo экспериментировали с различными способами монтажа боковых подушек безопасности, и выбрали задние сиденья в качестве места установки, потому что они защищают пассажиров любого размера независимо от того, как расположено место. Этот механизм позволяет им поместить механический датчик по бокам подушек сиденья водителя и переднего пассажира.

Это предотвращает пневмоподушки неповрежденной части автомобиля от вздутия. Установка всего пакета подушек безопасности в спинки сидений также дает преимущество предотвращения ненужного развертывания, которые могут быть вызваны в результате столкновений с пешеходами или велосипедами.

Для задействования боковых подушек безопасности столкновение должно произойти на скорости около 19 км/ч.

Инженеры BMW решили проблему установкой подушек безопасности, вмонтированных в дверь. Дверь имеет больше пространства, что означает подушку безопасности большего размера.

Головная подушка безопасности или Надувная трубчатая структура (ITS) немного похожа на большую колбасу, и, в отличие от других подушек безопасности, призвана оставаться надутой в течение пяти секунд, чтобы обеспечить защиту против второго или третьего ударов. воздействия. В сочетании с боковой подушкой безопасности, ITS предлагает более эффективную защиту при боковых столкновениях. Другой вариант для защиты головы в боковых столкновениях –  подушка-“занавес”.

Из всего этого ясно, что научные исследования, лежащие в основе подушек безопасности все еще новы, но быстро развиваются. В этой области можно ожидать много достижений по мере того, как у дизайнеров будут возникать новые идеи, которые они получат на материалах реальных автокатастроф.

Источник: Авто Релиз.ру.

При копирвании информации гиперссылка на сайт AutoRelease.ru обязательна.

Источник: http://autorelease.ru/articles/109-automobile/368-vse-o-podushkax-bezopasnosti.html

Как это работает: подушки безопасности. Видео – Автомобили Гродно

 01-04-2019 – 1. ул. Поповича (Новый мост) 2-3. М-6 (Лидский и Ивьевский р-н)

    Воздушные подушки безопасности (airbag) пока остаются только помощниками ремней безопасности, хотя по мере совершенствования на них возлагается все большая ответственность за человеческие жизни.     Разработаны подушки безопасности (airbag) как для водителей, так и для пассажиров на переднем сиденье. Для водителя подушка устанавливается обычно на рулевом управлении, для пассажира – на приборной панели (в зависимости от конструкции).     Передние подушки безопасности срабатывают при получении аварийного сигнала от блока управления. В зависимости от конструкции, степень наполнения подушки газом может варироваться.

     Предназначение передних подушек – защита водителя и пассажира от травмирования твёрдыми предметами (кузов двигателя и др.) и осколками стёкол при фронтальных столкновениях.     Боковые подушки предназначены для уменьшения повреждения людей, находящихся в автомобиле при боковом ударе.

Они устанавливаются на дверях, либо в спинках сидений. При боковом столкновении внешние датчики посылают сигналы в центральный блок управления airbag. Это делает возможным срабатывание как некоторых, так и всех боковых подушек.

    Исследования влияния надувных подушек безопасности на вероятность гибели водителя при лобовых столкновениях показали, что таковая уменьшается на 20-25%.      Прообраз современных подушек безопасности появился в 1951 году, когда мюнхенский изобретатель Вальтер Линдерер прикрепил к рулю надувной воздушный мешок.

Совет

Позже этим способом защиты пассажиров заинтересовались многие автопроизводители, однако реализовать его на практике в серийных машинах оказалось не так-то просто. А все потому, что во время столкновения подушка безопасности должна надуваться за очень короткое время – 40 миллисекунд, обеспечивая при этом «мягкую посадку» пассажира.

Но ведь ни один компрессор не в силах за такое мгновение надуть подушку! В результате решено было применять энергию газов, выделяющуюся при сгорании какого-либо топлива. Сначала экспериментировали с ракетным топливом, но при его использовании подчас разрывались не только подушки безопасности, но и весь автомобиль.

Тогда решили применять неорганический газ, получаемый при сгорании «таблетки» азида натрия. В связи с этим в 1981 году подушки безопасности в Германии стали подпадать под действие закона о взрывчатых веществах.

Он требует, чтобы каждый покупатель автомобиля, оборудованного airbag брал на себя обязательство правильно обращаться с этим устройством и менять его через определенный срок. Согласие на эти условия скреплялось подписью покупателя.

    Устройство и принцип работы надувных подушек безопасности (AirBag)

    Подушки безопасности (airbag) представляют собой систему, в которую входят газогенератор с подушкой в одном узле, датчики удара, а в самых современных и электронный блок управления. Сама подушка безопасности изготавливается из нейлона толщиной 0,45-0,55 мм, который для герметичности покрывали слоем резины или силикона.     В газогенераторе, называемом часто пиропатроном, используется твердое топливо, при сгорании которого выделяется газ, заполняющий, а точнее, надувающий подушку. Топливом обычно выступает ядовитый азид натрия (NaN3), 45% массы которого при сгорании превращается в чистый азот, а остальное – в углекислый газ (СО2), окись углерода (СО), воду (Н2О) и твердые частицы. Хотя процесс сгорания и происходит быстро, он не носит взрывного характера. Оптимальное для обеспечения «надувательства» время наполнения подушки – 30-55 миллисекунд. Газ в подушку поступает через специальный фильтр, который пропускает только азот. В развернутом состоянии подушка находится очень короткое время (до 1 с), так как азот (абсолютно безопасный для человека) через специальные отверстия быстро выходит в салон, чтобы подушка не задушила защищаемого пассажира. В качестве топлива некоторые производители подушек безопасности применяют нитроцелюлозу. Для разворачивания airbag его требуется значительно меньше (8 г), чем азида натрия (50 г). При этом также не требуется установка фильтра.     Сигналом для срабатывания пиропатрона airbag служит электрический импульс от датчиков удара (ускорения или давления), поступающих напрямую или через электронный блок. Устанавливаются датчики в салоне, в передней части автомобиля, или в дверях, при этом их количество может колебаться от трех до десяти. На срабатывание датчиков airbag влияет не только скорость автомобиля, но и характер столкновения (под каким углом, с каким препятствием). В то же время экстренное торможение с любой скорости не может заставить сработать датчик удара. На случай выхода из строя аккумулятора некоторые системы снабжены специальным конденсатором, который отдает накопленную энергию для открытия подушек безопасности.    Повлиять на «открываемость» могут и полироли для торпедо, ведь некоторые из них повышают прочность пластика панелей  Часто страдают от сбоев в работе подушек любители наклеек. Разместив их на торпедо и руле в зонах окон-прорезей, через которые открываются подушки, автовладельцы тем самым искажают «геометрию» их открытия, а также увеличивают время их разворачивания     Воздушная подушка водителя имеет объём от 60 до 80 литров, а переднего пассажира – до 130 литров. Не трудно представить, что при срабатывании системы, объём салона уменьшается на 200-250 литров в течение 0,04 сек, что даёт немалую нагрузку на барабанные перепонки (до 140 дБ). Кроме того, вылетающая со скоростью более 300 км/ч подушка, таит в себе немалую опасность для людей, если они не пристёгнуты ремнём безопасности и ничто не задерживает инерционное движение тела навстречу подушке.

    Из-за того, что наполнение подушек в салоне – а их обычно от 2 до 6 – сопровождается повышенным шумом, слишком опасным для барабанных перепонок, срабатывают только нужные подушки, и то в разное время: например, через 20 миллисекунд после столкновения – водительская, еще через 17 миллисекунд – пассажирские. Причем если защищать некого, подушки безопасности не срабатывают, так как в сиденья начали устанавливать специальные датчики, фиксирующие наличие пассажиров.

 

Войдите, чтобы оставить комментарий

Источник: https://autogrodno.by/home/kak-eto-rabotaet/1330-1330.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector