Как работают подушки безопасности в автомобиле: устройство и принцип работы
Производители автомобилей стараются всеми силами обезопасить своих клиентов, оборудуя транспортные средства различными системами безопасности. Теперь даже бюджетные комплектации включают ABS и ряд прочих мер. Но ранее на протяжении долгого периода времени единственным решением оставался ремень безопасности. Причем это стало обязательным условием при посадке в автомобиль, в некоторых современных моделях даже двигатель нельзя завести, если не пристегнуться.
Позднее добавились подушки безопасности. Это более мягкое решение, которое позволяет сохранить человеку жизнь. В современных автомобилях их количество варьируется от 2 до 7, а то и 8 штук. Но как работает подушка безопасности? Любого пытливого автолюбителя просто не может не заинтересовать такая система безопасности!
Чистой воды механика
Прежде чем начать разбор работы подушек безопасности, стоит освежить в памяти законы механики. Как известно, любой движущий объект обладает импульсом (масса, помноженная на скорость) и под воздействием какой-либо силы он движется. Но стоит только силе прекратить оказывать на него воздействие, объект не остановится тут же, а будет продолжать движение, снижая скорость. Это зовется инерцией. В случае автомобиля движущей силой является двигатель.
Все незакрепленные объекты в машине, включая водителя и пассажиров, при торможении тоже продолжат движение, равное скорости транспортного средства. Для их остановки требуется в течение определенного промежутка времени приложить силу. Ее значение очень велико в случае аварии, поскольку остановка автомобиля происходит резко, тогда как у тел сохраняется инерция, которая не заканчивается мгновенно.
Функциональность мягкой защитной системы
Как и ремни безопасности, подушки служат в качестве мягкой опоры, дабы облегчить последствия от аварии. Их цель остановить движение водителя или пассажиров, причем за максимально возможный короткий промежуток времени, причем как можно равномернее. Знание того, как работают подушки безопасности в автомобиле, позволит лишний раз задуматься о собственной безопасности.
Устройство
Столь важный элемент системы безопасности обладает не таким уж и сложным строением. Его все можно условно поделить на три главные составляющие, которые в совокупности обеспечивают сохранность человека в случае аварии. Главные компоненты представлены:
- сумкой;
- датчиками удара;
- газогенератором (система надува).
Весь комплекс компактно укомплектован и располагается таким образом, что с салона его не увидеть. Каждый из этих компонентов очень важен для слаженной работы всей системы.
Но особой чувствительностью отличается именно сенсор, ведь именно от его решения зависит, когда будет выпущена подушка. Можно считать, что от него зависит судьба всех, кто находится в автомобиле.
Сумка
Это важный аксессуар, собственно, за счет чего она и зовется подушкой. Это тонкая нейлоновая оболочка толщиной 0,4 мм, состоящая из нескольких слоев. Она может выдерживать краткосрочные нагрузки. Причем благодаря сверхпрочному материалу подушка способна воспринимать довольно большую кратковременную силу. Обычно она располагается в специальной шине, которая закрыта пластиковой накладкой либо тканью.
«Улавливатель» удара
Многим владельцам интересно знать, как работают датчики подушек безопасности, но далеко не каждый понимает их предназначение. А между тем, важность этих электронных устройств не стоит недооценивать! Как правило, они располагаются именно в передней части любого автомобиля. Их назначение заключается в том, чтобы система сработала оперативно. Ведь в случае столкновения автомобиля с другим транспортным средством или твердым препятствием важная каждая секунда.
При этом датчики могут быть двух разновидностей:
- Ударные – регистрируют нагрузку на кузов.
- Датчики пассажирского сидения – их наличие позволяет исключить срабатывание в тех случаях, когда в автомобиле нет никого, кроме водителя.
Сенсоры рассчитаны на срабатывание при скорости более 20 км/ч. Тем не менее система еще рассчитана таким образом, что сработает даже тогда, когда транспортное средство просто стоит на месте в случае сильного удара.
Но кроме датчиков, машины могут оснащаться акселерометрами, которые позволяет определить положение автомобиля.
Система надува
По-другому она зовется как газогенератор. Его суть заключается в наполнении оболочки защитного устройства газом. В его состав входит пиропатрон, который, собственно, и запускает механизм. Здесь уже интересен вопрос о том, как работает датчик удара подушек безопасности?
По сути, здесь происходит замыкание контактов устройства при определенных обстоятельствах, что и приводит к срабатыванию исполнительных органов. Они в свою очередь наполняются подушки газом.
Изначально система включала лишь один этот элемент, но в современных «аэрбегах» их уже 2. Первый считается основным и обеспечивает выпуск 80% газа. Второй же — пиропатрон, подключается в случае сильного столкновения, когда человеку нужно более жесткая подушка.
Все эти составляющие должны быть в исправном состоянии, дабы обеспечить безотказное срабатывание системы.
Принцип работы подушек безопасности
На чем же основана работа подушек безопасности? При столкновении автомобиля с каким-либо препятствием в автоматическом режиме срабатывают датчики, которые приводят к оперативному раскрытию нейлоновой оболочки. Это происходит настолько быстро, что ни один человек не способен зафиксировать этот момент.
О том, как работает подушка безопасности в машине, мы уже имеем представление, но что самое интересное – при раскрытии она стремится заполнить все пространство между водителем (пассажиром) и элементами автомобиля во избежание сильного удара о них. Иными словами при ДТП защитная система обеспечивает своего рода изоляцию человека от жесткого соприкосновения с рулем, стойками, панелью и прочим. То есть удар приходится на мягкую подушку, что не сулит тех повреждений, что могли быть в случае столкновения с более твердой поверхностью.
В любом случае можно избежать травм полностью либо избежать тяжелых последствий в отношении организма. Ко всему прочему подушки позволяют исключить внутренние травмы, когда органы соударяются о кости в случае резкого замедления. Между прочим, это одна из причин гибели людей при ДТП. Яркий тому пример – удар мозга о костную ткань черепа.
Важное замечание
Стоит обратить внимание на один важный момент – подушки безопасности срабатывают лишь один раз и при первом ударе. А ведь ДТП может сопровождаться несколькими последовательными столкновениями. Ну и наконец, не следует забывать о том, что все механизмы, по сути своей, одноразовые!
По поводу того, как работает подушка безопасности, можно еще сказать следующее. При повседневных поездках срабатывание защитной системы полностью исключено, поскольку ее работоспособность в полной мере зависит от датчиков. А они настроены не абы как, а с грамотным подходом, учитывающим множество факторов. Иными словами, подушки раскрываются только при определенных обстоятельствах – ДТП. И если проезжая мимо какого-либо препятствия, задеть его зеркалом (пусть даже это собьет его), то подушки все равно не раскроются – существенного повода нет.
Типы подушек
К счастью, в наше время уже практически не встретить автомобилей, которые бы производились без подушек безопасности за самым редким исключением. В зависимости от комплектации их количество варьируется, но как минимум 2 из них точно присутствуют. Обычно их от 2 до 7, в машинах премиум класса их может быть 8, 9, а то и 10.
Пассивная фронтальная безопасность
Это самая распространенная разновидность и такие подушки включены в базовую комплектацию большинства современных автомобилей – для водителя и переднего пассажира. Данная мера позволяет избежать серьезных последствий в случае лобового столкновения.
Как работает подушка безопасности фронтального типа? По сути, принцип срабатывания общий, единственное различие заключается в локализации удара кузова. В данном случае система активируется при лобовом столкновении, включая косой удар в переднюю часть корпуса.
К тому же благодаря таким подушкам замедление человека происходит не так стремительно, следовательно, организм испытывает меньшие нагрузки. В свою очередь это снижает риск получения травм внутренних органов.
Водительская подушка располагается в центральной части руля, в то время как пассажирская – в верхней области передней панели. При этом каждая из них отличается своими размерами, ведь расстояние между водителем и рулевым колесом значительно меньше, нежели дистанция головы пассажира и панели. Локализация подушек обозначена значком или надписью airbag.
Боковые подушки. Особенности
Как работают боковые подушки безопасности у «Мерседеса» или любой другой модели автомобиля? Они могут располагаться как спереди, так и позади салона. Поводом для их активации служит боковой удар в кузов. Такими пневмоподушками обычно оснащаются более дорогие комплектации автомобилей. В этом случае в зону защиты попадают следующие части тела при боковом столкновении:
- плечи;
- грудная клетка;
- живот;
- таз.
Передние пневмоподушки располагаются внутри сидений, а задние интегрированы в боковую обшивку салона. В отличие от фронтальных подушек боковые получили не такое широкое распространение, опять-таки, в силу дороговизны такой комплектации. Тем не менее есть недорогие модели автомобилей, где тоже есть такой вид пассивной безопасности – Lada Vesta, Renault Logan, Datsun On-do.
Такие транспортные средства требуют соблюдение определенных правил перевозки грузов, поскольку следует учитывать, как работают подушки безопасности. Следовательно, недопустимо располагать в карманах дверей сильно выпирающие предметы. При ДТП они будут не только создать помехи в работе защитной системы, но и угрожать самому человеку.
Защитные шторки
По сути, эти элементы тоже можно считать головными подушками безопасности, поскольку и рассчитаны для защиты этой самой важной части тела от боковых ударов, включая разлет осколков стекла. Автомобили, как правило, оснащаются двумя типами шторок:
- лишь для первого ряда;
- для обоих рядов (переднего и заднего).
Их локализация приходится на боковую часть потолка салона, соответственно, над самими окнами. При ударе в бок автомобиля шторки раскрываются таким образом, чтобы полностью закрыть собой боковые стекла. То есть обеспечивается защита от осколков, ударов о стойки и прочих твердых предметов.
Коленные пневмоподушки
Эти элементы призваны защитить колени водителя в случае лобового столкновения. Они актуальны для автомобилей средней ценовой категории, а это C-класс. Среди них это Volkswagen Golf и Suzuki SX4. И такие системы уж точно присутствуют в более дорогом автомобиле Toyota LC200 и ему подобным.
Как работают боковые подушки безопасности, нам теперь понятно, но где находятся коленные элементы? Они обычно спрятаны под рулем и торпедой. Для автомобилей, оснащенных этой подушкой, тоже характерны определенные требования, касательно обеспечения правильной безопасности. То есть водителю необходимо отрегулировать свое сидение – оно должно быть на расстоянии не менее 10 см до нижней части панели.
Сочетание подушек и ремней
Кто-то из автолюбителей считает, что раз уже есть подушки безопасности, то ремни – это уже лишняя мера, и можно обойтись без нее. Однако это мнение человека, у которого скудный запас по части автомобильной безопасности. Умники при этом идут на различные хитрости, дабы обмануть датчик в случае не пристегнутого ремня (если он есть). Достаточно пропустить ремень за спину и спокойно защелкнуть замок.
Вот только делать это крайне нежелательно. Подушки безопасности разрабатывались для совместной работы с ремнями! Стоит только представить, что в случае ДТП спасительная подушка вырывается из своего убежища со скоростью до 200-300 км/ч! А это просто не может уберечь от тяжелых травм. Стоит запомнить – ремни без подушек обеспечат безопасность, чего нельзя сказать о самих подушках в отсутствие ремней!
Некомпетентность водителей
Работает ли подушка безопасности при непристегнутом ремне? Подобным вопросом интересуется каждый, кому просто лень каждый раз пристегиваться, ведь он едет на малой скорости. К сожалению и такие личности встречаются. Но возвращаясь к вопросу, можно утверждать одно – на дорогих моделях они не сработают в случае, когда ремень не пристегнут. В отношении других же автомобилей это не играет роли, и подушка может выстрелить.
Но если разобраться, то исходя из того, что подушка развивает стремительную скорость, то если водитель не пристегнут, ему не избежать тяжелых травм, о чем уже было упомянуто. По этой причине на хороших автомобилях подушки и не срабатывают, если ремень не «подключен».
Но при этом важно учитывать, в каком состоянии находится вся система, и если имеются какие-либо неполадки, то и с пристегнутым ремнем подушки могут не сработать. Главное следить за своим автомобилем и не игнорировать ошибки, которые появляются на приборной панели.
Как работают подушки безопасности автомобиля
Трудно найти автомобилиста, который оспаривал бы важность такого нестандартного аксессуара автомобиля, как подушки безопасности. Первый раз мир услышал про эти оригинальные защитные устройства 65 лет назад, после опубликования Уолтером Линдерером своего необычного патента, принёсшего ему затем мировую известность, благодарность миллионов людей. Многолетняя практика доказала их огромное значение для водителей и пассажиров оснащённых такими приспособлениями автомашин, за счет чего в авариях удалось спасти множество человеческих жизней, уберечь людей от огромного количества увечий, поскольку при ДТП защитная подушка раскрывается почти мгновенно – как правило, за считанные доли секунды. Однако немногие любители, да и профессионалы автомобильной отрасли в подробностях знают, как работает подушка безопасности, имеющая в международном обществе название airbag.
Что представляет собою аэрбег: устройство механизма
В зависимости от того, где расположен защитный аэрбег и для чего установлен, он может быть нескольких видов: фронтальный и боковой, головной и коленный, центральный и комбинированный. Устройство подушки безопасности при всём разнообразии их модификаций отличается незамысловатой конструкцией, призванной во время аварии значительно облегчить удары, адресованные водителю или пассажиру. Чаще всего их контакты приходятся на разные части руля, кузовные, оконные, прочие детали, достигая немалой силы. При отсутствии аэрбега каждый такой удар, в зависимости от скорости авто, может достигать колоссального размера, что станет невозможным при наличии защитного приспособления. С ним фактическая сила аварийного удара окажется значительно меньшей. Поэтому на практике она зачастую не будет представлять для людей значительной опасности, тем более смертельной угрозы.
Сам комплекс этой оригинальной защиты состоит из нескольких автономных составляющих. Он отличается собственно подушкой – специальной ёмкостью из нейлонового материала, расправляющейся во время аварийного случая, когда в неё резко входит воздух, а также сенсором и системой, которая надувает подушку. Материалами для её смазки служат крахмал или тальк. Комплекс компактно сложен, он расположен так, что из салона его не видно. Наиболее чувствительной частью комплекса считается сенсор, поскольку именно ему приходится принимать судьбоносное решение, когда именно подушка должна быть выпущена. Чаще всего это происходит уже при столкновении на скорости хотя бы 20 километров в час. В свою очередь, на систему надувания возложена не менее важная задача – во время столкновения мгновенно «выстрелить», накачать защитное устройство необходимой смесью.
Сумка
Важным аксессуаром подушки безопасности автомобиля является сумка. Она имеет вид тонкой нейлоновой оболочки из нескольких слоёв, толщина её зачастую не превышает 0,4 миллиметра. Ключевым преимуществом такой оболочки является то, что за счёт сверхпрочного материала, из которого её изготавливают, ей удаётся выдержать при ударе огромную кратковременную нагрузку. Располагают сумку в объёме специальной шины, закрытой особенной накладкой из пластика или ткани.
Датчики удара
Чаще всего именно передняя часть автомобиля оснащена этими важными приборами. Такой датчик призван отвечать за оперативное срабатывание системы безопасности машины, активируя её сразу же после контакта с другим объектом, если скорость превышает 20 километров в час. Система устроена так, что защитное приспособление способно выстрелить даже тогда, когда авто не движется, а стоит на месте – если удар получился достаточно сильный. Датчик может быть одного из двух видов: ударный (он определяет удар, пришедший на кузов) или датчик сидения для пассажиров. Если пассажиров в машине нет, такой механизм легко отключить.
Виды газогенератора
Задача каждого генератора – наполнить оболочку защитного устройства, с которой он составляет модуль этого приспособления, газом. Генераторы отличаются разнообразием форм, способов функционирования, а также образованием газа. В зависимости от этих векторов, генератор может быть куполообразного или трубчатого вида. По способам срабатывания есть генераторы одно- и двухступенчатого способа действия. Бывают также твёрдотопливные модели, гибридные. Кроме корпусов и патронов, в их состав входят: твердотопливный вариант – особенная смесь, составленная азидом натрия, диоксидом кремния, нитратом калия, гибридный вариант – газовый заряд под высоким давлением. Аэрбеги последних моделей оснащены двумя пиропатронами. Основной из них выпускает 80% всего газового объёма (в формате так называемой мягкой посадки), а дополнительный служит для подстраховки основного при очень тяжёлом ударе.
Фронтальные подушки безопасности
Впервые такие конструкции начали применяться на автомашинах марки Mercedes-Benz сравнительно недавно – в 1981 году. Они имеют две модификации: есть фронтальный механизм защиты сидящего впереди пассажира, который при его отсутствии или желании можно отключать, а также фронтальное устройство защиты водителя. Место расположения первого из них –передняя панель (её верхняя правая часть), а вторую таит в себе руль. Некоторые современные автомобили имеют также варианты двухступенчатых, многоступенчатых способов срабатывания данных защитных механизмов в зависимости от тяжести аварийного удара. Их называют адаптивными защитными устройствами.
Боковые подушки безопасности
С помощью этих защитных приспособлений удаётся свести к минимуму вероятность травмирования во время ДТП таких чувствительных частей человеческого тела, как таз, брюшная полость и грудная клетка. Впервые это эффективное новшество удалось применить 24 года назад знаменитой автомобильной фирме Volvo, предложившей устанавливать их в виде опций. Такими защитными конструкциями чаще всего оснащены зоны спинки переднего сидения, однако, выпускаются и такие модели, где их монтируют в заднем сидении. Большую популярность приобрели также варианты двухкамерных приспособлений, у которых более жёсткая нижняя часть, защищающая таз, а за счёт мягкой верхней надёжно защищается грудь.
Головные шторки
Так называют приспособления, задача которых – эффективная защита головы при боковых ударах в машину. Пионером их установки 20 лет назад была фирма Toyota. Место расположения этих шторок – в переднем сегменте крыши, в пространстве между стоек и задником крыши. Они используются пассажирами, занимающими переднее и оба задних места.
Подушка безопасности коленная
Её задачу определяет название устройства. Оно призвано эффективно охранять водительские голени и колени. Впервые его установила 22 года назад компания КИА. Расположено такое устройство снизу около руля. Некоторые современные автомодели оснащены коленным вариантом пассажирской защиты, который находится впереди. Устройство прячут снизу «бардачка».
Центральная защита
Компании Toyota принадлежит внедрение в 2009 году варианта центрального приспособления безопасности, призванного смягчать тяжесть травм пассажиров во время бокового столкновения. Такое защитное средство располагают в подлокотниках переднего сидения, а также в спинке заднего сидения. Новые вариации таких вспомогательных средств выпускаются компанией Mercedes-Benz и другими автомобильными фирмами.
Подушка безопасность для пешехода
Эффективность применения защитных устройств побудила автомобильных конструкторов остроумно вынести их за пределы салонов легковых авто. Так появилась защитное устройство для пешеходов, впервые предложенное в 2012 году компанией Volvo.
Условия для срабатывания
Несмотря на многочисленные конструктивные варианты изготовления защитных приспособлений, принцип их функционирования практически не претерпел в последние годы существенных изменений и остаётся неизменным. Ключевое условие срабатывания подушки безопасности – контакт авто с другой машиной или тяжёлым предметом. Она мгновенно активируется и срабатывает, когда удар с посторонним предметом произошёл, причём скорость срабатывания очень высока. При превышении определённого уровня датчик удара мгновенно посылает сигнал блоку управления, после чего сразу же автоматически решается весь комплекс вопросов, связанных с работой защитного механизма. В зависимости от того, какое направление удара и какая скорость удара, срабатывает или весь защитный комплекс, или только его определённая часть.
Подушки безопасности в автомобиле
Что означают буквы “SRS”, которые зачастую можно увидеть на передней панели машины, оборудованной подушками безопасности, вместо надписи “Air bag”?
SRS расшифровывается как “Supplementary Restrain System” – дополнительная удерживающая система. Как правило, помимо самих подушек в нее входят блок управления, ремни безопасности, различные датчики, пиротехнические патроны и т.д. Иными словами – все элементы, которые делают работу надувных подушек максимально эффективной.
Почему в автомобиле, где установлены подушки безопасности, надо вдобавок обязательно пристегиваться ремнями безопасности?
Дело в том, что при ударе “аir bag” раскрывается очень быстро, но все же не мгновенно. В зависимости от быстродействия системы, конструкции машины и других параметров этот процесс занимает до 0,05 с (затем подушка остается надутой 5-10 с). Причем подушка раздувается со скоростью до 300 км/ч. Она и в полностью раскрытом состоянии встречает человека достаточно жестко, а если налететь на нее лицом и грудью в тот момент, когда она “выстреливает”, то вы испытаете нокаутирующий удар. Вместо спасения неизбежны серьезные травмы. Кроме того, при этом седока может отбросить в сторону, не исключено, что головой на среднюю стойку кузова…
Ремень безопасности как раз удерживает тело в первые доли секунды после столкновения, пока подушка надувается.
Допустим, подушка все же успела раскрыться. В этом случае для непристегнутого человека от нее тоже будет мало прока. Ведь при серьезном ударе вы налегаете на ремень с силой в несколько тонн. А представьте себе, что ремня нет – “аir bag” не спасет. Просто не сможет при такой нагрузке защитить тело от контакта с рулем или передней панелью.
Кстати, именно по этой причине в 70-х годах прошлого века, когда появились первые подушки безопасности, многие эксперты сомневались в их эффективности – ведь автомобилисты зачастую ездили непристегнутыми. И лишь после того как требование обязательно пользоваться ремнями было принято в большинстве стран, “air bag” стали применяться повсеместно.
В современном автомобиле насчитывается до десяти подушек безопасности, которые в случае аварии образуют вокруг пассажиров подобие надувного кокона.
Говорят, что подушки не всегда раскрываются при аварии. Почему?
Все зависит от настроек системы SRS на каждом конкретном автомобиле. Прежде всего надо помнить, что большинство датчиков столкновений реагирует не на сам удар, а на резкое замедление автомобиля. Если электроника исправна, то нельзя заставить подушки сработать, стукнув, к примеру, по бамперу машины – как нередко показывают в кинофильмах.
Кроме того, блок управления обычно не только принимает сигнал с датчиков, но и оценивает его продолжительность. Поэтому из-за отдельных всплесков замедлений, которые возникают, в частности, при проезде крупных неровностей, подушки не срабатывают.
Кроме того, у многих автомобилей система SRS включается лишь при достижении определенной скорости, как правило, – 10-20 км/ч. Благодаря этому исключается ошибочное срабатывание “аir bag” при незначительных ДТП, когда, например, при парковке одна машина задевает другую. Однако эта особенность в некоторых обстоятельствах оборачивается серьезным недостатком. Ведь если в практически неподвижный автомобиль врежется другой, то подушки не раскроются.
Наконец, немалую роль играет расположение датчиков столкновений. Фронтальные сенсоры чаще всего располагаются на лонжеронах, и их зона действия ограничена секторами в 30о по обе стороны от продольной оси автомобиля. Боковые датчики обычно устанавливаются в районе средней стойки кузова, и сканируемое пространство у них шире (примерно 45о от центральной оси машины). Иными словами, подушки не сработают при ударе сзади, а также при перевороте машины. Поэтому на дорогих моделях помимо обычного набора сенсоров стоят и дополнительные датчики.
Если датчики реагируют на замедление, то нет ли риска, что надувные подушки сработают при экстренном торможении или заносе?
Вероятность этого крайне мала. Для активации “аir bag” величина замедления должна составлять примерно 15 g, то есть 147 м/с2. Достичь такого показателя при заносе или даже экстренной остановке практически невозможно. Для сравнения: максимальное замедление автомобиля при торможении на сухом асфальте обычно не превышает 10 м/с2.
Зачем на некоторых моделях предусмотрено отключение передней пассажирской подушки безопасности?
Это делается на случай, если на переднем сиденье будут перевозить ребенка. При этом детское кресло крепится спинкой вперед по ходу движения. Если не отключить подушку безопасности, то при аварии она может травмировать малыша, прижав его к креслу пассажира.
Работа системы SRS зависит от типа ДТП. К примеру, при боковом ударе фронтальные подушки обычно не раскрываются.
Правда ли, что у подушек безопасности есть определенный срок службы?
Как правило, автопроизводители гарантируют исправность системы SRS в течение всего срока эксплуатации автомобиля. Правда, некоторые фирмы рекомендуют раз в десять лет заменять газовые пиропатроны, отвечающие за наполнение “аir bag”.
Тем не менее система управления подушками безопасности, как и любая электроника, может выйти из строя. Поэтому специалисты советуют при первых признаках неисправности (обычно при этом в комбинации приборов загорается сигнальная лампа) не откладывать визит на сервис.
А после аварии, даже если подушки не сработали, их надо непременно проверить и при необходимости заменить поврежденные детали.
Известны случаи самопроизвольного срабатывания “аir bag”. Может ли в этом случае подушка травмировать водителя?
Наврядли. Объем подушки рассчитан таким образом, чтобы не допустить контакта головы и груди с рулем, когда водителя при аварии по инерции бросает вперед. А при обычном положении человека в кресле раскрывшийся “air bag” до лица не достанет.
Шум при срабатывании пиропатрона также не опасен. По громкости он сравним с новогодней хлопушкой.
Другое дело, что неожиданный “взрыв” в салоне может напугать водителя так, что он потеряет управление. К тому же раскрывшаяся подушка безопасности на несколько секунд перекроет обзор дороги. Так что в подобной ситуации главное – не паниковать и попытаться плавно остановить машину в пределах своей полосы.
На некоторых моделях установлены “двухступенчатые” подушки. Что они собой представляют?
Такие “аir bag” встречаются уже на многих современных автомобилях. В отличие от обычных подушек их наполнение зависит от силы удара. В случае серьезной аварии подобные подушки надуваются полностью, а если столкновение произошло на небольшой скорости – раскрываются лишь частично. Тем самым уменьшается риск травмирования пассажиров.
Больше того, блок управления некоторых систем SRS умеет с помощью специальных датчиков определять вес седоков и их положение в кресле. И в зависимости от этого изменять степень заполнения подушек.
- Автор
- Юрий УРЮКОВ
- Издание
- Клаксон №14-15 2008 год
- Фото
- фото фирм-производителей
Спаси меня. Какие бывают подушки безопасности
В серийных машинах они появились почти 40 лет назад. За это время подушки спасли и продолжают спасать миллионы человеческих жизней. Разберемся, какие вообще бывают «эйрбэги» и как они защищают пассажиров современного автомобиля.
На самом деле патент на подушки безопасности был получен аж в начале 50-х годов прошлого века немецким изобретателем Вальтером Линдерером. А на серийный автомобиль «эйрбэги» поставили только в 1980 году. Тогда первопроходцем стал легендарный Mercedes-Benz S-Класса в 126-ом кузове, у которого имелась вмонтированная в руль подушка безопасности для водителя. Стоит отметить, что вместе с «эйрбэгом» дебютировала и такая система, как преднатяжители ремней безопасности. А общая система, включающая подушки и преднатяжители, получила название SRS (Supplementary Restraint System или комплекс пассивной безопасности).
Что касается самой подушки безопасности, то она представляет собой мешок из эластичной нейлоновой ткани, который в случае аварийной ситуации выстреливается и надувается специальным газом (пиропатрон поджигает твердое топливо в гранулах, которое и выделяет газ). Срабатывает современный «эйрбэг» всего за 6 миллисекунд — это в десять раз быстрее, чем человек успевает моргнуть.
Нынешние автомобильные подушки безопасности напрямую связаны со всеми датчиками и электронной начинкой машины для более точного выстраивания так называемых алгоритмов срабатывания. Это значит, что в конкретной аварийной ситуации (удара определенной величины, наезда на препятствие, приземления после падения и т.д.) блок управления «эйрбэгами» учитывает силу и направление удара автомобиля с препятствием, скорость движения машины, интенсивность ее замедления, точное количество пассажиров внутри, а также их рост, вес и даже позу, в которой они сидят… Таким образом, электроника определяет, какие именно подушки нужно активировать и, грубо говоря, насколько сильно их накачать (современные «‘эйрбэги» имеют ступенчатую систему срабатывания). В современном автомобиле может быть более десяти различных подушек безопасности, расположенных по всему салону автомобиля. Рассмотрим основные виды по отдельности.
Фронтальные подушки безопасности
Подушка безопасности для пешеходов. Принцип действия и устройство
Компания Volvo всегда стояла на передовой по внедрению инновационных систем в автомобили. В 2010 году концерн представлял систему обнаружения пешеходов, которая получила лестные отзывы от пользователей. Однако этого, по мнению инженеров компании Volvo оказалось мало для защиты людей без транспорта, и в 2012 году шведский концерн продемонстрировал свою новую разработку – подушка безопасности для пешеходов. Перед данной системой ставится лишь одна задача – уменьшить травматизм человека при столкновении с автомобилем.
Данная подушка практически ничем не отличается от той, которая имеется в салонах автомобилей Volvo. Она располагается под капотом со стороны водителя, около ветрового стекла. Состоит подушка безопасности всего из двух элементов:
- мягкой тканевой оболочки
- газогенератора
За счет использования баллонного газогенератора, удается в течение долей секунд заполнить оболочку на необходимый объем в момент столкновения.
Активируется подушка безопасности лишь при скорости автомобиля от 20 до 50 км/ч. Подобный интервал был выбран инженерами шведской компании в связи с тем, что большинство аварий происходит на скорости в 40 км/ч. Стоит отметить, что если подушка безопасности входит в комплектацию автомобиля, водитель не имеет возможности ее отключить.
Сама система работы подушки безопасности для пешеходов не сложная. Она состоит из следующих основных конструктивных элементов:
- датчики ускорения, устанавливаемые в капоте автомобиля
- электронный блок управления, может быть интегрирован с «мозгами» автомобиля отвечающими за пассивную безопасность
- механизм открытия удаленной от пешехода части капота
В момент столкновения автомобиля с препятствием, датчики ускорения вырабатывают сигнал, который передается на блок управления. В зависимости от силы столкновения определяется, необходимо ли активировать механизмы капота и непосредственно саму подушку безопасности.
Капот открывается в момент столкновения для увеличения пространства между ним и двигателем. За счет этого уменьшается травматизм пешехода. Стоит отметить, что открывается капот практическим мгновенно благодаря тому, что в нем располагается пиротехнический привод. Он при срабатывании выбивает шарниры из пазов, за счет чего активируется механизм открытия капота и происходит включение баллонного газогенератора.
Согласно аналитическим сведениям шведских инженеров, применение подушки безопасности для пешеходов позволяет снизить травматизм на 60%, что является достойным результатом. Многие ведущие европейские компании в ближайшее время начнут установку подобной системы в свои автомобили.
Видео: Работа подушки безопасности для пешеходов
Индикатор системы контроля подушек безопасности Airbag
Современные автомобили невозможно представить без электроники, упрощающей жизнь водителю. Существует ряд приспособлений, которые призваны отображать состояние тех или иных узлов автомобиля. Если происходит неисправность, то техника дает понять это владельцу автомобиля. Обычно устройства подают определенные световые сигналы. В этой статье мы поговорим об индикаторе Airbag, который отвечает за состояние подушек безопасности.
Принцип работы индикатора Airbag
Индикатор Airbag работает по следующему принципу. Перед запуском двигателя лампочка индикатора горит в течение 6-7 секунд. В этот промежуток времени система проверяет исправность работы подушек безопасности. Если все работает нормально, то по истечении 6-7 секунд лампочка гаснет. Во время запуска двигателя индикатор должен вовсе погаснуть. Если этого не произошло, то в системе пассивной безопасности есть какие-то неполадки. В этом случае следует обратиться на СТО, чтобы обнаружить источник проблемы.
Возможные неисправности индикатора Airbag
Причины, по которым индикатор Airbag светится, могут быть разными. В некоторых случаях этом может быть связано с пропажей контакта между деталями в цепи системы. Другая возможная причина – исчез сигнал, исходящий от датчика удара. Также возможна некорректная работа блока управления самой системой. Такое обычно наблюдается после того, как машина попала в ДТП.
При приобретении подержанных автомобилей на состояние датчика Airbag следует обратить особое внимание. Обычно продавцы стараются скрыть тот факт, что автомобиль побывал в аварии. Если машина участвовала в ДТП, то наверняка срабатывали подушки безопасности. Мало кто из автомобилистов ставит на место старых подушек новые, поскольку они стоят недешево. В этом случае лампочка индикатора Airbag будет светиться постоянно. Также не стоит расслабляться, если лампочка не горит вовсе. Возможно, владелец авто отключил эту систему контроля. В любом случае, при покупке подержанных авто следует быть бдительным.
Как устроена подушка безопасности в автомобиле?
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.