Виды, устройство и принцип действия подушек безопасности автомобиля

Производители автомобилей стараются заботиться о своих клиентах и оборудуют авто не только надежными ремнями безопасности, но и подушками безопасности (также их называют пневмоподушками или Airbag). При этом в современных машинах их может быть от 2 до 7. Что же собой представляют подушки безопасности в автомобиле и как они действуют? Попробуем разобраться.

Испытания подушек безопасности

Выявить недочеты в конструкции «аэрбегов» автопроизводители могут при помощи краш-тестов. Проведенные в 2012 году организацией NHTSA тесты контрафактных «аэрбегов» показали впечатляющие (со знаком минус) результаты. Дешевые, поддельные «аэрбеги» раскрываются не до конца или же взрываются.

Также в процессе других испытаний ученые выявили, что если в детском кресле на переднем сиденье располагается ребенок, то пассажирскую подушку следует отключить, в противном случае она может больно ударить малыша по лицу.

Принцип работы

Вот основные элементы системы SRS и принцип их работы:

Подушки безопасности

К сожалению, на сегодняшний день нет нормативных актов, позволяющих установить единые нормы для разработки подушек. Тем не менее разработчики стараются обезопасить жизнь пассажиров, совершенствуя систему. Сама подушка представляет собой оболочку и механизм, подающий наполнение. Шлейф подушки безопасности подключает ее к пиропатрону.

Когда срабатывает система, под сильным воздействием поступающего наполнителя, подушка вскрывает элементы интерьера салона автомобиля в местах ее установки. Система сможет активироваться только при повороте ключа зажигания в положение старт.

В самых распространенных SRS скорость отклика подушек при лобовом столкновении составляет ок. 0,04-0,05 с, сдувается же по истечении 4-9 с. Такая реакция во многом зависит от самой системы, конструкции автомобильного кузова, расположения некоторых его узлов и материала, из которого выполнены деформируемые зоны. Задачей подушки при столкновении является расправиться раньше, чем она коснется тела человека. В противном случае при выстреле произойдет откидывание пассажира. Это может быть не только травмоопасно, но даже смертельно, поскольку раскрытие оболочки осуществляется со скоростью ок. 300 км/ч.

Ремни безопасности

Чаще всего комплектуются предварительными натяжителями. Это позволяет обеспечить удерживание пассажиров на месте, а в подходящий момент (по истечении примерно 0,03 с), слегка отпуская, обеспечить точное попадание в подушку. Это очень важный момент, поскольку при столкновении автомобиля с неподвижной поверхностью на скорости 50 км/ч происходит надавливание тела на ремень безопасности с силой равной почти трем тоннам. Без ремня же безопасности, при таком столкновении организм человека способен выдержать нагрузку только в 300-400 кг. Поэтому очевидно, что пассажиры, которые не пристегиваются ремнями безопасности, повышают шанс летального исхода во много раз.

Датчики

Отклик датчиков происходит, как правило, на снижение скорости движения автомобиля при столкновении. В среднем порог отклика составляет 15g5. Такой величины можно достичь только при ударе. Это защищает от ложного срабатывания датчика при заносе автомобиля, или же резком торможении.

Рекомендуем:  Дизельный двигатель: устройство, принцип работы

Блок управления подушками безопасности

Можно сказать, что это центр обработки всей, поступающей от системы, информации. На него возложена процедура анализа силы и длительности сигнала, подаваемого датчиками. Блоком игнорируются определенные всплески сигналов. Для того чтобы сигнал был принят к действию, необходимо преодолеть порог в 0,003 с. Помимо этого, инженерами были разработаны дополнительные блокираторы импульсов.

Так, если скорость автомобиля менее 20 км/ч, то датчик не сработает. Это позволяет обезопасить пассажиров от последствий ложных сигналов, например, при парковке.

Принцип работы

Принцип действия подушек безопасности довольно прост.

  • Когда машина на скорости сталкивается с препятствием, срабатывают передние, боковые или задние датчики (в зависимости от того, на какую из частей кузова пришелся удар). Обычно сенсоры срабатывают при столкновении на скорости выше 20 км/ч. Однако они также анализируют и силу удара, поэтому подушка безопасности может сработать даже в стоящем автомобиле при ударе в него.В дополнение к ударным датчикам также могут устанавливаться датчики пассажирского сиденья, определяющие присутствие пассажиров в автомобиле. Если в салоне находится только водитель, сенсоры позволят исключить срабатывание подушек для пассажиров.
  • Далее они направляют сигнал в электронный блок управления SRS, который, в свою очередь, анализирует необходимость срабатывания и передает команду подушкам безопасности.
  • Информацию от блока управления принимает газогенератор, в котором активируется пиропатрон, образуя внутри повышенное давление и тепло.
  • В результате срабатывания пиропатрона в газогенераторе мгновенно сгорает натриевая кислота, выделяя азот в больших количествах. Газ поступает в airbag и мгновенно раскрывает подушку. Скорость раскрытия подушки безопасности составляет около 300 км/ч.
  • Прежде чем наполнить airbag, азот попадает в металлический фильтр, который остужает газ и очищает его от твердых частиц, образующихся в момент сгорания.

Читайте также:  Описание и условия проведения автомобильных краш-тестов

На весь описанный выше процесс раскрытия уходит не более 30 миллисекунд. Свою форму подушка безопасности сохраняет в течение 10 секунд, после чего начинает сдуваться.

Открывшаяся подушка не подлежит ремонту и повторному применению. Водитель должен обратиться в автосервис для того, чтобы заменить модули airbag, сработавшие натяжители ремней и блок управления SRS.

Передние боковые подушки безопасности

Боковые подушки распространены меньше, чем фронтальные. Они устанавливаются на более дорогих автомобилях или в более продвинутых комплектациях.

Передние боковые подушки предназначены для защиты плеча, бока и таза при боковом ударе автомобиля. Обычно они устанавливаются в боковой части передних кресел (со стороны дверей автомобиля).

В автомобилях с боковыми подушками безопасности нужно соблюдать дополнительные правила перевозки грузов. Нельзя размещать в карманах дверей сильно выпирающие предметы. В случае ДТП они могут помешать работе подушки и навредить человеку.

Примечание. Передние боковые подушки в 2019 году устанавливаются как на отечественные (Lada Vesta), так и на недорогие иностранные модели (Renault Logan, Datsun On-do).

Разновидности подушек безопасности

Сегодня автомобили могут быть оборудованы сразу несколькими типами защитных элементов.

Фронтальные

«Аэрбеги», расположенные в рулевом колесе (водительские) и в верхней части панели инструментов (пассажирские), считаются самыми распространенными. Они устанавливаются даже на самые бюджетные машины. Эти подушки отличаются друг от друга по размерам, так как расстояние от руля до водителя значительно меньше, чем от человека, сидящего рядом, до «торпедо».

Рекомендуем:  Как правильно хранить шины дома?

Элементы срабатывают только при столкновении передней части авто. Однако уже разработана подушка безопасности водителя многоступенчатого типа, которая активируется при столкновениях разного типа и тяжести.

Важно! На передней пассажирской подушке безопасности находится кнопка отключения, которую необходимо обязательно нажимать, если на таких сидениях перевозится ребенок в специальном автокресле.

При поездке в авто с фронтальными защитными элементами нужно обязательно уточнить у водителя, есть ли в «торпедо» пневмоподушка. Если таковая имеется, то в руках нельзя перевозить сумки, пакеты и прочие предметы или упираться коленями в место, где находится airbag.

Боковые

Данная разновидность пневмоподушек обычно встречается только в «продвинутых» комплектациях авто. Такие «аэрбеги» предназначены для зашиты плеч, грудной клетки, живота и таза в случае бокового столкновения. Как правило, эти элементы размещаются внутри передних сидений, но также есть и модели для задних кресел, предназначенные для защиты людей, сидящих сзади.

Полезно! Если в авто установлены боковые подушки, то в отсеках дверей нельзя хранить крупные или острые предметы.

Шторки

Также эти элементы часто называют головными подушками безопасности, которые по большому счету тоже предназначены для защиты пассажиров и водителя от боковых ударов, а также от осколков стекла. Они, как правило, устанавливаются либо только для передних сидений, либо для обоих рядов кресел. Размещаются эти элементы в боковых частях крыши авто (над окнами) и иногда в боковых стойках.

Коленные

Данные защитные элементы срабатывают при фронтальном ударе авто. Такие подушки устанавливаются преимущественно на автомобилях средней ценовой категории (С-класса). Как правило, защитные элементы этого типа находятся под рулем и под «торпедо».

Важно! При наличии такое пневмоподушки водитель должен отрегулировать свое кресло таким образом, чтобы от нижней части панели он был на расстоянии нем менее 10 см.

Также сегодня встречаются и менее распространенные разновидности «аэрбегов». К ним относятся задние боковые подушки и центральные пневмоподушки.

Стоит учесть, что при покупке б/у авто у многих может возникнуть логичный вопрос, как проверить подушки. Дело в том, что прежний владелец машины мог уже использовать газовый заряд устройства, но не наполнил airbag повторно (сделать это можно только в автосервисе).

Небольшой экскурс в историю «аэрбегов»

Родиной подушек безопасности является США, где в середине прошлого века американец John Hendrick и немец Walter Linderer приобрели патент на свое изобретение – срабатывающий при ДТП надувной мешок. Инженеры длительное время раздумывали над созданием датчика, посылавшего сигнал в случае аварии. И в 1967 году Allen Breed представил ключевой компонент «аэрбегов» – шариковый сенсор. Свою разработку изобретатель продал Chrysler, но воспользовались идеей на серийных авто конкуренты американского концерна.

Пока компании делали робкие попытки внедрить технологию, конгрессмены приняли закон, согласно которому все автопроизводители должны были до 1973 года оборудовать свои серийные машины «аэрбегами». Хоть данный закон и был продиктован исключительно желанием политиков сделать вид, что они заботятся об избирателях, но под прессом депутатов автокомпании вынуждены были ускорить разработки.

И вот в 1971 году Ford выпускает Taunus P7, а Oldsmoblie – «двухдверку» Toronado, которые опционально могли быть оборудованы подушками безопасности в те времена позиционировавшимися как альтернатива ремням безопасности. Но американские водители не хотели платить больше только за «аэрбеги», а смертельные случаи из-за сердечных приступов, вызванных громким звуком с которым надувалась подушка, и вовсе свели спрос на разработку к нулю. В целом же на американских авто «аэрбеги» стали обязательным атрибутом лишь к 1998 году.

Рекомендуем:  Срок годности моторного масла в канистре и двигателе

В Европе «первопроходцем» выступил Mercedes-Benz, представивший в 1981 году S-class в кузове W126 – первую европейскую машину с надувными мешками.

В девяностые годы длительные тесты подтвердили, что подушки безопасности, обладают высокой эффективностью, после чего они начали использоваться повсеместно. За первые 10 лет своего использования в США подушки безопасности спасли жизнь более 8 тыс. человек. В России «аэрбеги» и ныне не входят в перечень обязательной комплектации, отчасти это объясняется тем, что оборудовать ими некоторые устаревшие модели попросту нерентабельно.

SRS и блок управления подушками безопасности, их связь

Практически каждый владелец автомобиля при его покупке задумывается о сбережении жизней. Поэтому если есть средства, предпочтение отдается транспорту, оборудованному подушками безопасности. Но для того, чтобы правильно подойти к вопросу выбора оборудования, необходимо знать о его устройстве и принципе действия, а также связанных с этим опасностей. Рассмотрим все по порядку.

Блок управления подушками безопасности

История создания

Первые прототипы современных подушек безопасности появились еще в 1941 году, однако война нарушила планы инженеров. К разработке airbag специалисты вернулись уже после окончания военных действий.

Сегодня подушки безопасности являются важным элементом защиты водителя и пассажиров

Интересно, что к созданию первых подушек безопасности причастны сразу два инженера, работавших на разных континентах отдельно друг от друга. Так, 18 августа 1953 года американец Джон Хетрик получил патент на изобретенную им систему защиты от ударов о твердые элементы в салоне автомобиля. Спустя всего три месяца — 12 ноября 1953 года – аналогичный патент был выдан немцу Вальтеру Линдереру.

Идея создания устройства, смягчающего удар при аварии, пришла Джону Хетрику после того, как он на своем автомобиле стал участником дорожно-транспортного происшествия. В машине в момент столкновения находилась вся его семья. Хетрику повезло: удар был не сильный, поэтому никто не пострадал. Тем не менее, произошедший случай произвел сильное впечатление на американца. На следующую ночь после аварии инженер закрылся у себя в кабинете и принялся за чертежи, по которым в дальнейшем были созданы первые прообразы современных устройств пассивной безопасности.

Изобретение инженеров с течением времени подвергалось все новым и новым доработкам. В итоге первые серийные варианты появились в автомобилях марки Ford в 70-х годах ХХ столетия.

Неисправности подушек безопасности

При эксплуатации автомобиля могут возникнуть проблемы, связанные с работой подушек безопасности. При этом на приборной панели загорается специальная лампочка, сигнализирующая о неисправности. В данном случае требуется доставить автомобиль в сервисный центр для устранения неисправности.

В заключение хочу отметить, что подушки существенно повышают безопасность водителя и пассажиров автомобиля. Так что чем больше подушек в машине, тем лучше. Скорее всего подушки безопасности никогда и не пригодятся, но на всякий случай они должны быть припасены.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: