ГлавнаяРазноеПодушки безопасности устройство автомобиля
Подушка безопасности для пешеходов. Принцип действия и устройство. Подушки безопасности устройство автомобиля
боковые и фронтальные подушки, датчик и устройство
1541 Просмотров
Современные автомобили передвигаются со скоростями, о которых еще несколько десятков лет назад можно было только мечтать. С ростом средней скорости потока появилась необходимость внедрения новых систем безопасности, которые могли бы уберечь как водителя, так и пассажиров от травм при авариях. Подушки безопасности водителя и пассажира — это одна из таких систем, и на данный момент они устанавливаются на все сходящие с конвейера машины. Сегодня мы расскажем о том, что собой представляет подушка безопасности водителя и пассажира, и как она работает.
Острая необходимость
Подушки безопасности водителя и пассажира устанавливались на автомобили далеко не всегда. До того момента, когда началось серийное производство подобных устройств, обычно ограничивались обыкновенными ремнями безопасности, которые призваны намертво привязать пассажира к сиденью во время удара и не позволить ему получить травмы при резких и сильных столкновениях.
Такая система действительно отлично себя зарекомендовала и по сей день выполняет свои функции. Тем не менее современная машина способна разогнаться до таких скоростей, которые раньше считались недостижимыми. Это вполне закономерно привело к тому, что тяжесть травм при авариях возросла, и риск получить серьезные увечья при столкновении стал более чем очевидным.
Подушки безопасности автомобиля созданы для того, чтобы облегчить удар, который может претерпевать человек в момент аварии. Для того чтобы в полной мере осознать, почему подушка может быть полезна, стоит вспомнить школьный курс физики и понять, как действуют силы в момент удара и куда приходится максимальная нагрузка.
При ударе импульс, который передается автомобилю от другой машины или неподвижной преграды, направлен в противоположную сторону движению. Получается, что если удар пришелся на переднюю часть кузова авто, то импульс от удара прижмет пассажира к сиденью и, таким образом, создаст весьма ощутимую нагрузку на его позвоночник и внутренние органы.
Удар не обязательно приходится на переднюю часть машины. По этой причине подушки, соответствующий им блок и датчики могут быть расположены в самых различных частях салона. Статистика показывает, что в современном авто количество датчиков и подушек безопасности, взаимодействующих с блоком, может достигать шести или даже восьми, в зависимости от комплектации и оснащенности. При этом форма подушек и их размер могут быть различными, а датчики, которые подсоединяются к электронному блоку, иметь разные характеристики и чувствительность.
Основные разновидности
Первые подушки безопасности появились еще во второй половине прошлого века. Сначала они предназначались исключительно для водителя и предусматривали всего один датчик, подсоединенный к электронному блоку. Затем производители со всего мира стали заботиться и о пассажирах, в связи с чем подушка безопасности могла появиться в самых разных частях салона.
Подушка водителя соединяется с датчиком удара. В свою очередь, он располагается во фронтальной части кузова авто и соединяется с блоком управления при помощи проводов. Задача такой подушки — выстреливать в момент удара в переднюю часть и максимально предохранять водителя от травм. Как правило, речь идет о травмах головы и внутренних органов, поскольку обычно страдает именно верхняя часть, ударяющаяся о рулевое колесо или приборную панель.
Особенностью, которой обладает такая подушка безопасности, является то, что она встроена в корпус рулевого колеса и выстреливает из его центральной части. Конструктивно она имеет резиновое кольцо и оборудуется шлейфом, который осуществляет соединение газового генератора с датчиком.
Фронтальные подушки безопасности, которые стоят напротив переднего сиденья, предназначаются для предохранения от травм пассажира, сидящего спереди. Подушка устроена таким образом, что при срабатывании датчика человек, находящийся на переднем сиденье, мягко ударяется о ее поверхность, а затем откидывается на спинку сиденья, которая уже окончательно нивелирует импульс от удара.
Помимо фронтальных, в автомобиле стоят боковые подушки безопасности. Наряду с фронтальными, эти устройства также гасят удары и способствуют максимальному снижению травмирования людей, находящихся на передних сиденьях. Обычно размер таких подушек достаточно большой, что позволяет охватить большую площадь поверхности и повысить общий уровень безопасности.
О задних пассажирах производители автомобилей тоже задумались достаточно давно, поэтому дополнительные задние подушки безопасности можно увидеть практически на всех выпускаемых ныне моделях. Подушка безопасности с передней части здесь не нужна: ее функции выполняет мягкая спинка переднего кресла. По этой причине задние подушки обычно устанавливаются сбоку, и датчики их располагаются именно с боковой части кузова. Таким образом, машина защищена от ударов со всех сторон, а уровень безопасности остается максимальным.
Электронная составляющая
Разумеется, такая современная система, как подушки безопасности, не обходится без электронной начинки в виде специального функционального блока. Этот блок необходим для того, чтобы при ударе мгновенно передавать импульс датчику, который, в свою очередь, позволяет устройству сработать в наиболее подходящий для этого момент.
Блок оборудуется набором микросхем, которые способны принимать входящие импульсы и перенаправлять их должным образом. Так, можно вспомнить, что в современном автомобиле может быть шесть или даже восемь подушек безопасности, каждая из которых покрывает собственную область салона и обеспечивает должный уровень безопасности именно в ней.
В самых новых автомобилях система безопасности устроена достаточно хитро и сложно. К примеру, устанавливаются дополнительные устройства в задней части авто, которые улавливают удары именно со стороны багажника. Как известно, в этом случае по инерции люди, находящиеся в салоне, не ударяются о спинку кресла или приборную панель, а, наоборот, смещается в заднюю часть салона.
Тем не менее внезапно надувшаяся от удара сзади передняя подушка может нанести здоровью ощутимый вред, поэтому с целью обеспечения должного уровня безопасности в момент такого удара устройства в передней части принудительно отключаются от питания и дезактивируются. Как показала практика, такое решение способно спасти жизни сотням людей и повысить шансы получить травмы невысокой степени тяжести даже при серьезных авариях.
Как это работает?
Для многих остается открытым вопрос: каким образом происходит работа подушек безопасности и каково их устройство? Действительно, при ударе подушка надувается всего за доли секунды, при том, что никакого электрического компрессора и баллона со сжатым воздухом конструкцией не предусмотрено.
Для того чтобы объем воздуха за десятую долю секунды увеличился в сотню раз, приходится использовать так называемые газовые генераторы. Во многом такой газовый генератор по своему принципу работы напоминает обыкновенную гранату, за исключением того, что здесь в роли чеки выступает электронный блок, который подает генератору необходимый для его срабатывания электрический импульс.
Что же находится внутри газогенератора? В современных машинах он делится на две камеры, которые в равной степени заполнены специальным химическим веществом в виде порошка. В зависимости от силы удара, который при столкновении претерпевает машина, срабатывает одна или же сразу две камеры одновременно. В зависимости от этого подушка может надуваться с разной интенсивностью, что гарантирует минимальные травмы при относительно слабых ударах.
Для каждой из камер предусмотрен отдельный электрод, по которому в момент удара к порошкообразному веществу подводится ток достаточной для прохождения химической реакции мощности. Как только ток подается на электрод, порошок начинает активно взаимодействовать с воздухом, за счет чего выделяется газ, объем которого стремительно растет.
Именно благодаря возникновению газа и надувается подушка, объем которой достигает максимальной величины всего за несколько миллисекунд. Надо отметить, что в ткани, из которой изготавливается оболочка подушки безопасности, имеется множество микроскопических пор. За счет этого устройство после удара мгновенно сдувается, тем самым предотвращая удушье.
Резюме
Подушки безопасности — это неотъемлемый элемент автомобиля как отечественного, так и зарубежного производства. Изобретение этого незаменимого устройства позволило спасти тысячи жизней, тем самым повысив общий уровень безопасности на дорогах общего пользования.
portalmashin.ru
Устройство и замена подушки безопасности в автомобиле
Сейчас производители автомобилей уделяют много внимания обеспечению безопасности, оснащая свои модели различными системами. В целом, все имеющиеся в любом автомобиле системы, направленные на обеспечение безопасности, делятся на две составляющие – активные и пассивные.
Пассивные системы направлены на минимизирование последствия уже при случившейся нестандартной ситуации – столкновении, ДТП. Основная их задача – уберечь находящихся в салоне авто от получения серьезных травм при столкновениях.
Основным элементом пассивной безопасности является ремень безопасности. Дополнением этому ремню являются подушки безопасности, которых в авто становиться все больше.
Содержание статьи
Устройство, принцип работы подушки безопасности
Подушки – система безопасности, основное назначение которой – предотвращение возможного столкновения водителя или пассажира с твердыми элементами салона авто, что может принести серьезные травмы. Также они исключают повреждение позвоночника в момент ДТП, когда тело имеет сильное инерционное ускорение.
Конструктивно эта система сравнительно простая и включает в себя всего три элемента, взаимодействующих между собой:
Датчики удара
Блок управления
Исполнительный механизм
Датчики удара располагаются по периметру кузова, и нужны они для определения столкновения автомобиля с препятствием. В случае ДТП машина резко замедляется, на что и реагируют эти датчики, после чего сигнал от них идет на блок управления.
Блок управления необходим для анализа данных от датчиков и подачи сигналов на срабатывание исполнительных механизмов. В авто, где количество подушек большое – блок управления определяет, какой из датчиков сработал и подает сигналы на срабатывание только определенных механизмов. То есть, при столкновении надуваются не все подушки, а лишь те, которые расположены со стороны удара.
Исполнительный механизм состоит из двух компонентов – пиропатрона и тканевого мешка. При поступлении сигнала с блока управления, пиропатрон срабатывает и в нем происходят химические реакции, сопровождающиеся выделением значительного количества газа. Этот газ идет в мешок, из-за чего он увеличивается в объеме – надувается. Происходят все процессы в исполнительном механизме за доли секунд, то есть подушки, по сути, выстреливают навстречу телу, предотвращая его столкновение с твердыми элементами. При этом в мешке имеется перфорация, которая приводит к быстрому спусканию подушки после срабатывания.
Примечательно, что подушки – лишь дополнение к ремням безопасности и без него они могут оказать негативный эффект. Для более эффективной работы этой пары, ремни часто тоже оснащаются пиропатронами – так называемая система преднатяжения. Ее задача – при ДТП максимально возможно натянуть ремень. Управление этой системой тоже осуществляется с блока подушек безопасности.
Что нужно для ремонта?
Видео: Как проверить не срабатывали ли подушки безопасности на автомобиле
Наличие пассивных систем безопасности действительно могут спасти при аварии, но у подушек есть один существенный недостаток – они одноразовые, то есть после срабатывания их невозможно снова использовать. И виной тому – пиропатрон, который после проведенных химических реакций становиться непригодным. К тому же у него есть срок годности и его следует обязательно менять по прошествии определенного срока. То же касается и системы преднатяга ремней, поскольку у них тоже используется этот элемент.
Для тех, кто после ДТП смог восстановить автомобиль, подушки безопасности могут стать значительной проблемой, поскольку ремонту они не подлежат, а после срабатывания портят внешний вид салона. Они устанавливаются под специальными панелями, которые отлетают или рвутся при раскрытии подушки, да и сам мешок после висит тряпкой.
Ремонтные работы потребуются и в случае, когда самодиагностика показывает на проблемы в системе. Обычно они связаны с потерей контакта в проводке, но бывают и проблемы серьезнее.
Вариантов решить проблему – несколько:
Оставить все как есть, отключив лампу на приборной панели, сигнализирующую о неисправности системы безопасности и обрезав торчащие мешки (если система сработала).
Устранить только визуальные недостатки. Панели, закрывающие подушки, можно либо приобрести и установить, или попытаться заделать разрыв, заклеивая его и пряча под декоративным швом.
Полностью восстановить систему.
Первые два варианта – дешевые и не требуют значительных затрат, но и автомобиль лишается пассивной защиты, а ведь от повторного ДТП никто не застрахован. Восстановление же системы требует затрат, но после подушки безопасности снова станут работоспособными и могут снова выполнять свои функции.
Для восстановления работоспособности потребуются:
новые подушки взамен отработанных. При этом очень важно подобрать исполнительный механизм по марке и модели авто. В некоторых случаях проще поменять исполнительный механизм вместе с элементом, в который он установлен. Но если с рулем проблем обычно нет, с пассажирской подушкой все сложнее, поскольку придется менять полностью переднюю панель. То же касается и ремней с преднатяжителями – их тоже придется заменить;
новый блок управления. При срабатывании подушек в блок заносится информация о срабатывании, которую удалить не так просто. Конечно, есть специальное програмное обеспечение, позволяющее «обнулить» память блока, но далеко не все они поддаются перепрошивке. В некоторых случаях проще купить новый блок, чем найти нужные средства для обнуления данных;
могут потребоваться также новые провода и датчики. Здесь все зависит от характера повреждений, которые получил автомобиль при ДТП. Но вообще рекомендуется заменить и эти элементы.
Основные моменты при замене подушек безопасности
Видео: Снятие и замена подушки безопасности-руля Пежо 308
Купив все необходимое, можно приступать к замене подушек безопасности. Поскольку каждая машина имеет свои особенности установки этой системы, то в дальнейшем рассмотрим лишь ключевые моменты этой операции, которую придется делать всем при замене, но с учетом особенностей самого авто.
Итак, последовательность замены таковая:
Отключаем АКБ, обесточивая бортовую сеть (делать это нужно обязательно).
Демонтируем отработанные исполнительные механизмы. Если они меняются вместе с элементами, в которые они вмонтированы, то снимаем руль, а после демонтируем приборную панель. Если же меняются только механизмы, то аккуратно все разбираем и извлекаем отработанные элементы. Демонтируем также ремни с преднатяжителями, если такие есть.
Устанавливаем приобретенные исполнительные механизмы. Перед подключением проводки к ним, следует проверить ее на обрыв, а также проверить и зачистить контакты;
После установки новых подушек нельзя подключать питание сети, иначе блок с занесенной информацией в память может инициировать срабатывание новых подушек. Поэтому до перепрошивки или замены блока управления подключать исполнительные механизмы нельзя.
Меняем блок управления, или перепрошиваем штатный. Перед подключением к нему подушек его можно проверить на «чистоту». Для этого нужно знать, каким сопротивлением обладает каждый исполнительный механизм. А далее все просто: в проводку, ведущую к механизмам, устанавливаются резисторы с соответствующим сопротивлением, подключаем блок, а затем – питание бортовой сети. При включении зажигания система безопасности проведет самодиагностику, и если все нормально (резисторы будут выполнять роль подушек), сигнальная лампа на приборной панели погаснет, что будет означать о нормальном состоянии системы. Если же лампа подушки безопасностигорит постоянно, указывая, что, вероятно, в блок занесена информация о срабатывании, то есть он не «чист».
Перед подключением исполнительных механизмов также следует проверить датчики системы и проводку, ведущую к ним, и только после этого к блоку подсоединять исполнительные механизмы. Делать это нужно только при обесточенной бортовой сети.
Если все выполнено правильно и установлены рабочие элементы, то система не даст сбой, будет работать нормально и не сработает в ненужный момент. И только после монтажа и проверки можно устанавливать декоративные элементы на панель и руль (если менялись только сами исполнительные механизмы).
avtomotoprof.ru
Подушки безопасности: виды, устройство, назначение и принцип работы
Подушки безопасности: виды, устройство, назначение и принцип работы
Безопасность при вождении — один из первых вопросов, которым стоится озаботиться будущему водителю при покупке автомобиля. Среди всех элементов безопасности ключевое место занимают подушки безопасности. Качественные подушки могут уберечь от удара даже при непристегнутых ремнях.
Какими бывают подушки безопасности?
Практически все современные автомобили выпускаются с расчётом на последующую установку подушек безопасности, поэтому не стоит заранее волноваться о том, «куда их установить» и «есть ли для них место в автомобиле». Именно принцип различия подушек по расположению в салоне лежит в основе основной классификации подушек безопасности.
Виды подушек безопасности
Фронтальные
Как становится понятно из названия, предназначены они для погашения импульса при лобовом столкновении. Подушка водителя расположена в рулевом колесе, а пассажирская спрятана в панели. Основной целью фронтальных подушек является предотвращение травмирования самых уязвимых мест на теле: головы и шеи. Подушка поглощает порядка 90% всего импульса, а также значительно смягчает контакт лица с находящейся перед ним поверхностью.
Боковые (шторки)
Как правило, шторки располагаются в крайних полостях сидений водителя и пассажира. В отличие от фронтальных, боковые подушки безопасности призваны смягчить последствия удара для корпуса в целом, а не только для верхней части тела. Также различают водительские и пассажирские подушки. В норме для каждого стоит по две шторки(они находятся по краям от головы).
Головные(шейные)
Их так же стоит по две на каждого. Представляют собой разновидность боковых, но более специализированную. Призваны защитить от бокового удара именно голову. Находятся в крыше автомобиля, как со стороны дверцы, так и в центре.
Коленные
Достаточно недавно появившаяся разновидность подушек, основной целью которой является защита от травм хрупкого коленного сустава. Со стороны водителя находятся под рулём, со стороны пассажира в районе бардачка. Стоит по две.
Центральные
Как и коленные, появились достаточно недавно и в функциональном плане очень похожи на шторки(боковые подушки безопасности). Обеспечивают дополнительную защиту для рук, прежде всего при боковых столкновениях. Размещаются такие airbag в центральной части салона. Их стоит максимум две на всю машину — по одной для передних и для задних(если возможно) пассажиров.
Кроме этого, все подушки можно условно также разделить на пассажирские и водительские. Дело в том, что водительское место, как правило, несколько отличается от пассажирских средним расстоянием между телом и ближайшими твердыми поверхностями в момент столкновения. Самое серьёзное различие заключается врасстоянии от тела водителя до рулевого колеса. которое сильно разнится с расстоянием между пассажиром и приборной панелью.
Имеют место и другие небольшие различия в расстояниях. В связи с этим, при установке подушек безопасности их размер и скорость полного срабатывания должны подбираться с учётом их расположения и конструкционных особенностей автомобиля. К счастью, в настоящее время в продаже уже начинают появляться подушки, работу которых можно идеально отрегулировать исходя из множества параметров, среди которых есть даже такие, как рост и вес водителя.
В настоящий момент ведутся разработки нового вида подушек безопасности, предназначенных для задних пассажиров. Толчок для начала разработок — частые травмы среди задних пассажиров, которых ремни безопасности не всегда спасают от удара. Причина, по которой подушки для задних пассажиров ещё не созданы заключается в ещё более значительных, в отличие от передних мест, колебаниях расстояний между пассажиром и внутренними поверхностями автомобиля. Это подразумевает, что принцип работы задних подушек хоть и будет основываться всё на том же пиропатроне и выбросе газа, неизвестно, сколько технических модификаций придётся претерпеть им до своего окончательного воплощения в жизнь. Однако с учётом существующих достижений в области разработок систем безопасности, можно быть уверенными, что они появятся в продаже уже в ближайшие годы.
Как устроена подушка безопасности?
В устройстве любой airbag можно выделить три основных элемента:
Модуль подушки безопасности, включающий непосредственно саму подушку и сопутствующие ей механизмы фиксации и срабатывания(пружина, контактное кольцо и пиропатрон).
Датчики удара(деформации).
Модуль контроля работы системы.
Модуль контроля включает в себя систему регистрации данных от датчиков столкновения, систему диагностики состояния подушек безопасности(их исправности) и систему оповещения водителя в случае обнаружения неисправности в работе системы(сигнальную лампу).
Датчики деформации представляют собой устройства, которые стоят в разных участках частях машины и сработают при чрезмерно резких изменениях в скорости движения автомобиля.
Основными элементами модуля подушки безопасности являются разъем подушки безопасности, часовая пружина и контактное кольцо(для подушки, устанавливающейся в рулевое колесо), пиропатрон, газогенерирующий элемент, крышка и сама подушка. Подушка безопасности производится из тонкого нейлона толщиной порядка полумиллиметра, который обладает достаточной прочностью для торможения летящего по инерции тела водителя(пассажира).
Устройство подушки безопасности
Пиропатрон представляет собой детонирующее устройство, которое своей детонацией способствует выбросу из газогенерирующего элемента газа, раздувающего подушку за доли секунды.
Часовая пружина является специфическим для рулевой airbag элементом, который способствует бесперебойной подаче питания на модуль и его связь с модулем контроля. Разъём подушки обеспечивает подключение модуля к системе контроля, а так же оповещение о наличии проблем в работоспособности подушки при плохом подключении.
Во время проведения технических работ разъём предотвращает случайное срабатывание подушки.
Крышка подушки безопасности(она же заглушка) является декоративным элементом, скрывающим подушку безопасности от глаз до момента срабатывания.
Как работает подушка безопасности?
В общих чертах, принцип работы airbag таков: после удара авто сработают датчики, которые находятся в машине. Как только они сработают и пошлют сигнал в устройство управления airbag, последнее определяет, сколько и какие airbag нужно активировать. Затем, подаётся сигнал и срабатывает пиропатрон, находящийся в airbag, раздувая подушку.
Теперь более подробно. При попадании автомобиля в аварию, в результате удара машина приобретает нехарактерное для неё ускорение, а так же получает повреждения. Резкое изменение скорости в результате удара — условия срабатывания подушек безопасности. Указанные изменения моментально фиксируется соответствующими датчиками. Датчики передают информацию в модуль управления, откуда сигнал идёт уже на конкретные модули подушек безопасности.
При получении сигнала к срабатыванию, в модуле подушки безопасности детонирует пиропатрон. Высвобождающийся в результате объём газа раздувает подушку безопасности за считанные доли секунды.
Сколько времени это занимает? Как правило, время срабатывания составляет порядка 15-25 миллисекунд. Такой короткий промежуток времени обусловлен необходимостью надува подушки прежде, чем она произведёт контакт с телом. В противном случае, удар о подушку будет не только не смягчающим, но может стать причиной серьёзных травм, и даже смерти. Такие случаи имели место на первых этапах истории развития подушек безопасности. Современные airbag лишены этих недоработок. Помимо мгновенного раскрытия, они имеют и такую особенность строения, как газоотводные отверстия. Это значит, что подушка начинает сдуваться почти сразу после срабатывания, тем самым компенсируя чрезмерное давление на тело пострадавшего не давая ему задохнуться(в случае с фронтальными подушками).
Итог
Безусловно, устанавливать или нет подушки безопасности на своё авто — личный выбор каждого. Однако, исходя из многолетней статистики аварий, не следует отказываться от установки airbag без наличия на то веских причин.Если же есть сомнения, нужна ли вам подушка безопасности, то лучше всего запастись уверенностью, посмотрев и почитав соответствующую литературу.
Фиксики — подушки безопасности
No related posts.
http://carprofy.ru
legkoe-delo.ru
Виды подушек безопасности и принцип работы
Рубрика: Устройство автомобиля | Дата публикации: 11 декабря 2017 | Комментариев нет
Виды подушек безопасности
Фронтальные
Устанавливаются в панели приборов (в торпедо) напротив переднего пассажира и водителя. Защищают верхнюю часть их тел при срабатывании: голову и грудную клетку. При срабатывании они мгновенно наполняются воздухом. У водителя – до 50 литров, и для пассажира – 80 литров.
В американских автомобилях стандарты другие – там объем значительно больше.
Боковые подушки безопасности
Устанавливаются в подголовниках, над дверными проемами, или в спинках кресел. Их функция – защита органов брюшной полости и таза от повреждений.
Напольные
Такие подушки безопасности расположены в нижней части приборной панели или в полу. Предназначены для защиты коленных суставов и ступней от ударов.
Помните, что подушка безопасности способна защитить человека только при условии пристегнутого ремня безопасности. Пристегнутые пассажиры и водитель находятся в правильном положении, когда подушка смягчит удар смещающегося тела. Если человек не пристегнут, подушка наверняка приведет к увечьям и даже к смерти.
Сейчас некоторые автомобили начинают оснащать наружными подушками безопасности, предназначенными для пешеходов.
Принцип работы системы безопасности Airbag
Срабатывают подушки безопасности в случае лобового столкновения автомобиля, в случае включенной системы зажигания. Блок управления системы следит за всеми условиями с помощью встроенных на кузове авто датчиков, и в необходимый момент активирует механизм натяжения ремней и сами подушки. Подушка надувается за 20 миллисекунд с помощью пиропатрона до необходимого давления. Следующие 5-10 секунд давление понемногу начинает уменьшаться.
Подушка Airbag состоит из синтетического материала, чаще всего нейлона.
Ремонт подушки безопасности
За исправностью подушек безопасности необходимо следить. Это проверяется на СТО при техобслуживании, а в случае неисправности бортовой компьютер сигнализирует об этом специальным индикатором.
Если подушка сработала, требуется ее замена, ремонт торпедо и рулевого колеса, а также тщательная электронная настройка системы.
drivedrom.ru
Подушки безопасности
Устройство, которое вот уже полвека спасает жизни водителей и пассажиров
Салон
Подушка безопасности - это одна из самых надежных и распространенных систем пассивной безопасности, отвечающая за сохранность жизни и здоровья человека в автомобиле.
История появления и развития подушек безопасности
Долгие годы ремень безопасности оставался единственным средством пассивной безопасности автомобилиста. Подушки безопасности пришли ему на помощь из авиации, точнее, из военных самолетов, где использовались для спасения летчиков, не способных покинуть самолет и совершавших аварийное приземление. Так же, как и в автомобилях, в самолетах они встраивались в приборную панель.
Об использовании подобных систем в авто впервые заговорили в конце 1960 с подачи «пионера» в вопросах безопасности – компании Volvo. Первым прототипом автомобиля с подушкой безопасности стал Chevrolet Impala 1973 года выпуска. Примерно в это же время тесты начал проводить и Mercedes. В компании к делу подошли по-немецки тщательно: анализируя данные и выявляя проблемы, инженерам пришлось разбить более двухсот автомобилей. Наконец, в 1980 году серийные автомобили Mercedes с подушками безопасности (для водителя и пассажира на переднем сидении) сошли с конвейера. Старт эволюции был дан. Через три года Mercedes представил систему безопасности, которая при столкновении сначала затягивала ремни безопасности, а уже затем раскрывала подушку. Эта разработка выявила понимание того, что оба средства безопасности не должны быть взаимозаменяемыми.
В 2006 году появилась первая система подушек для мотоциклов, ее разработала Honda для модели Gold Wing.
Еще один этап в развитии подушек безопасности - это защита для пешехода Pedestrian Airbag System. Ее впервые представила компания Volvo в 2012 году. При столкновении с пешеходом подушка, в «спящем состоянии» расположенная под капотом, надувается снаружи автомобиля и закрывает нижнюю часть лобового стекла вместе с боковыми стойками.
Устройство подушек безопасности
Подушки безопасности изготавливают из нейлона толщиной 0,45-0,55 мм. Объем подушки безопасности водителя составляет 60-80 л, переднего пассажира - до 130 л. В сложенном состоянии подушки помещают в рулевое колесо, торпедо, сиденье или двери.
Кроме самих подушек автомобиль оборудуется датчиками, системой надува подушки и электронным блоком управления механизмом. Система надува представляет собой газогенераторы, которые различаются по форме, принципу действия и виду газообразования. В современных автомобилях используются твердотопливные и гибридные газогенераторы.
Твердотопливный состоит из корпуса, в котором располагаются пиропатрон и заряд твердого топлива. В качестве топлива выступает смесь азида натрия, нитрата калия и диоксида кремния. Топливо воспламеняется от пиропатрона, при этом происходит выделение газа азота, который и заполняет подушку безопасности.
В гибридном газогенераторе помимо пиропатрона и заряда твердого топлива также содержится газовый заряд под высоким давлением (чаще всего используется сжатый азот или аргон). Подушка безопасности наполняется этим сжатым газом, который освобождается выталкивающим зарядом из твердого топлива.
В зависимости от типа подушки газогенераторы могут иметь куполообразную или трубчатую форму. По принципу действия газогенераторы делятся на одно- и многоступенчатые. Многоступенчатые газогенераторы могут варьировать степень надува подушки в зависимости от силы удара.
Принцип работы
При аварии срабатывают особые датчики (они имеют маятниковую конструкцию с анкерным узлом, который при превышении допустимого значения замыкает электрическую цепь). Сигнал от определенного датчика подается на электронный блок. Подушки безопасности срабатывают, в зависимости от направления удара. В газогенераторе образуется газ и поступает в подушку через специальный фильтр. Подушка надувается обычно за 30 миллисекунд и устремляется в сторону водителя или пассажира со скоростью до 300 км/ч (если человек не пристегнут, можно получить травму от «встречи» с подушкой) и с очень сильным шумом (до 140дБ). Панели и створки, закрывающие подушку в сложенном состоянии, при ее срабатывании лопаются или ломаются.
Разновидности
Внутрисалонные подушки безопасности для водителя и пассажиров бывают нескольких типов.
Наиболее часто встречаются автомобили, оборудованные фронтальными подушками. Они находятся в рулевом колесе и в специальной нише на панели над бардачком, и служат защитой при лобовом столкновении. Водительская подушка имеет круглую форму, а пассажирская – прямоугольную. Для фронтальных подушек, как правило, предусмотрено несколько вариантов срабатывания, в зависимости от силы удара.
Боковые подушки, которые ставятся в спинку переднего сидения со стороны двери, уменьшают риск травмирования таза, грудной клетки и брюшной полости при аварии. Их «сфера деятельности» - боковые удары.
Коленная подушка служит для защиты коленей и голеней. Она располагается под рулевым колесом – для водителя, и под бардачком – для переднего пассажира. Впервые стала устанавливаться в 1996 году на автомобили компании Kia.
Концерн Toyota придумал головные подушки безопасности (другое наименование – шторки безопасности). Они предназначены для защиты головы при боковом столкновении. В автомобиле они могут размещаться в передней части крыши, между стойками и в задней части крыши.
blamper.ru
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
ustroistvo-avtomobilya.ru
Устройство подушки безопасности (airbag) - Легкое дело
Воздушные подушки безопасности (airbag).Устройство, принцип работы, обслуживание.
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. 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 – 20 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.
Компания Mercedes первой среди автопроизводителей в 1971 году получила патент на воздушную подушку безопасности (airbag).
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.
Воздушная подушка водителя имеет объём от 60 до 80 литров, а переднего пассажира – до 130 литров. Нетрудно представить, что при срабатывании системы, объём салона уменьшается на 200-250 литров в течение 0,04 сек, что даёт немалую нагрузку на барабанные перепонки. 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.
Кроме того, наполнение подушек в салоне – а их обычно от 2 до 6 – сопровождается повышенным шумом, уровень которого иногда достигает 140 дБ, что опасно для барабанных перепонок. Во избежание этих «минусов» 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.
Разновидности надувных подушек безопасности (airbag)
Сегодня насчитывается более десятка разновидностей подушек безопасности. Они различаются по предназначению: для защиты водителя и пассажиров – внутрисалонные, а для водителей мотоциклов и пешеходов – наружные. Внутрисалонные airbag, в свою очередь, делятся на фронтальные и боковые. Фронтальные служат для защиты головы и туловища пассажиров, а некоторые – и для ног сидящих впереди. Боковые подушки безопасности делают в виде шторок и труб, защищающих голову пассажиров, и в виде обычных надувных мешков, предохраняющих грудную клетку и голову водителя.
Но и на этом модернизация салонных подушек безопасности не закончилась. Например, в новой «семерке» BMW боковые трубчатые подушки «работают» несколько иначе. Теперь они находятся в надутом состоянии в течение целых 7 секунд после открытия – для защиты пассажиров при многократном опрокидывании автомобиля. Кроме того, на американский рынок эти машины поступают даже с подушками для ног сидящих впереди. В свою очередь, компания Volvo ведет активную работу над созданием подушек и ремней безопасности для беременных женщин. Уже даже проведена серия виртуальных краш-тестов, в которых изучалось возможное поведение будущих матерей во время аварии.
Над совершенствованием воздушных подушек безопасности активно работает и компания Renault совместно с производителем «аэрбегов» шведской фирмой Autoliv. Созданная ими Programmed Restraint System II (PRS-II) – запрограммированная система защиты второго поколения – включает в себя подушки безопасности, которые способны принимать на себя часть нагрузки, ранее приходящейся только на ремень безопасности. Для этого сначала раскрывается нижняя часть подушек, защищающая брюшную область, а затем бока и верхняя часть. Среди последних интересных разработок этих партнеров – подколенные 5-литровые, исключающие проскальзывание под ремнями полулежащего переднего пассажира, и 60-литровые airbag для задних пассажиров, интегрированные в ремни безопасности. Безусловное достоинство последней новинки – то, что она всегда находится возле пассажира, и конструкторам уже не нужно ломать голову, в каком уголке салона размещать и надувать подушку при непредсказуемом перемещении головы и туловища.
Несмотря на постоянную критику подушек безопасности, они по-прежнему остаются весьма эффективными помощниками ремней безопасности. А как же пешеходы, которые никак не защищены от «железных» участников дорожного движения? Исследования специалистов компании Autoliv свидетельствуют о том, что риск гибели пешехода при ударе о капот автомобиля, двигающегося со скоростью всего 40 км/ч, достигает 100%. Для решения этой проблемы компания Ford активно работает над созданием подушек безопасности для пешеходов. Эта система защиты включает две подушки – большую, охватывающую переднюю часть автомобиля (бампер, радиаторную решетку, фары и кромку капота) и маленькую, которая размещается у лобового стекла, защищая голову пешехода. Опасное приближение к пешеходам и животным будет распознаваться специальными датчиками. Открываться эти подушки будут непосредственно перед столкновением.
Разработана подушка безопасности и для мотоциклистов. Недавно компания Honda представила горизонтальную V-образную подушку, которая после разворачивания не сдувается, а некоторое время еще остается в рабочем состоянии. При этом она защищает не только голову, но и туловище и руки байкеров. Кстати, для их защиты итальянской фирмой Dainese изобретена и запатентована специальная куртка с вшитыми в нее тремя подушками безопасности – со стороны груди и спины. Они спроектированы таким образом, чтобы защитить не только грудь и брюшную область, но и голову, шею и плечи ездока. Наполняться воздухом подушки будут по «указаниям» сигнального устройства, установленного на мотоцикле.
Несколько лет назад появилось сообщение о создании «мобильной» универсальной подушки безопасности Challa для водителя, которую можно установить практически на любой легковой автомобиль. Ее разработчик – южнокорейская фирма New World Industries, Ltd. Комплект состоит из двух устройств. Первый – с подушкой – устанавливается на потолке автомобиля над рулевым колесом, а второй – с инерционным молотком и мини-баллоном со сжатым воздухом – над дверью водителя. В момент столкновения молоток под воздействием силы инерции пробивает капсулу баллона и сжатый газ наполняет подушку безопасности. При разворачивании airbag принимает грушеобразную плоскую форму, падая прямо перед рулевым колесом. По эффективности защиты и скорости действия она на порядок отстает от традиционных подушек, тем не менее, обзавестись ею, наверное, были бы не прочь многие владельцы отечественных машин и стареньких иномарок. Но, к сожалению, на наш рынок это изделие еще не попало.
Эффективная защита подушками безопасности (airbag)
Защитить пассажиров автомобиля при столкновениях подушки безопасности могут только при соблюдении определенных правил. Во-первых, пассажир должен быть пристегнут ремнем безопасности, во-вторых, он должен сидеть ровно, а не оперевшись на дверь/подлокотник или положив ноги на торпедо, в-третьих, спинка сиденья должна быть отрегулирована так, чтобы пассажир находился именно в сидячем положении, а не полулежа, в-четвертых, руки на руле должны быть сбоку, а не сверху или во время выворота – по «диагонали».
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. По этим причинам защита оказывается малоэффективной, а иногда и травмоопасной. Повлиять на «открываемость» могут и полироли для торпедо, ведь некоторые из них повышают прочность пластика панелей. Иногда боковые подушки размещаются в спинке сиденья, в связи с чем одевать на них чехлы нельзя, так как подушка не сможет нормально открыться. Весьма опасны подушки и в случаях, если их защищаемый носит очки: в момент разворачивания из-за большой силы удара глаза могут серьезно пострадать.
Существует статистика, говорящая о влиянии надувных подушек безопасности на травматизм при аварии. Что же нужно делать, чтобы уменьшить вероятность травмы?
Если в машине имеется подушка безопасности, не стоит размещать повернутые назад детские сиденья на сиденье автомобиля, где эта подушка безопасности находится. При надувании подушка безопасности может сдвинуть сиденье и нанести травму ребенку.
Подушки безопасности на пассажирском месте повышают вероятность гибели детей до 13 лет, сидящих на этом месте. Ребёнок ниже 150 см роста может получить удар в голову воздушной подушкой, открывающейся со скоростью 322 км/ч. Существуют различные уровни защиты подушек безопасности. National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) разработали «звёздную» шкалу оценки этого параметра. Так количество звёздочек означает процент получения пассажиром серьёзного ущерба при лобовом столкновении транспортных средств (под серьёзным ущербом рассматривается необходимость немедленной госпитализации с угрозой для жизни).
***** = 10% или менее вероятность серьёзного повреждения **** = 11% - 20% вероятность серьёзного повреждения *** = 21% - 35% вероятность серьёзного повреждения ** = 36% - 45% вероятность серьёзного повреждения * = 46% или выше вероятность серьёзного повреждения
Обслуживание – замена воздушных подушек безопасности (airbag)
Принято считать, что если в машине установлены подушки безопасности, о них можно и не вспоминать. Это серьезное заблуждение. Каждый автопроизводитель рекомендует менять эти средства защиты через определенный период. До 1992 года для всех автомобилей он составлял 10 лет. Позже на моделях Mercedes, а затем и некоторых других марках интервал замены подушек увеличился до 15 лет. Есть свои особенности и в проверке работоспособности датчиков и электроцепи данной системы безопасности. Однако самостоятельно или в гараже у «дяди Васи» сделать это невозможно. Проверять работу датчиков airbag целесообразно на фирменных СТО, где в объемы регламентных работ входит и диагностика этой системы. К тому же, в случае выявления дефектов в работе «аэрбегов» будет к кому предъявлять претензии, только не забывайте требовать отметок в сервисной книжке о проведенном ТО.
Менять подушки тоже следует только у специалистов фирменного автосервиса, так как даже малейшие отклонения при установке могут стать причиной отказа системы в момент столкновения или ее безосновательного срабатывания.
Система, обеспечивающая работу воздушных подушек безопасности, включает в себя электронное диагностическое устройство. Работает оно при включенном зажигании автомобиля. При обнаружении неисправности на щитке приборов при работающем двигателе загорается сигнальная лампа в виде символа или надписи airbag, SRS и т.д.
В заключение еще раз обращаем ваше внимание, что воздушные подушки безопасности смогут защитить только в случаях, если соблюдаются все вышеперечисленные требования. Игнорирование их приводит к печальным последствиям.
Источник: журнал "Авто-Центр" ( www.autocentre.ua )Автор: Юрий ДацыкФото: Юрия Нестерова и автопроизводителей
Mitsubishi Pajero Sport: удар по Prado? В редеющем, но популярном у нас сегменте рамных вседорожников появился сильный игрок – легендарный Mitsubishi Pajero Sport третьего поколения, который полностью затмил предшественника. Но хватит ли пр...
Toyota Corolla: юбилею посвящается В честь 50-летнего юбилея своей популярной модели компания Toyota обновила мировой хит под названием Corolla. По традиции рестайлинг подчеркнул преимущества бестселлера. Внешний вид стал более выразит...
Добавить сайт в избранное
.jpg)
