Что такое подушки безопасности?
Подушки безопасности (Airbag) — это эластичные ткани или другие материалы, которые плотно упакованы в разных местах вашего автомобиля. В большинстве автомобилей есть подушки безопасности на передней приборной панели, а у многих автомобилей и вдоль боковой части автомобиля. Эти мешки сжимаются и хранятся в небольшой области. Когда происходит авария, они обеспечивают систему амортизации для людей в машине, которая поможет не вылететь наружу в случае аварии. Хотя это не всегда спасёт вас от серьезных травм или смерти, во многих случаях амортизация пассажиров может оказаться весьма целесообразной.
Первая конструкция Airbag была запатентована в 1951 году, но автомобильная промышленность очень медленно применяла эту технологию аж до 70-х.
Совместная работа подушек и ремней безопасности
Некоторые водители, обладающие скромными познаниями в области автомобильной безопасности, считают, что если в автомобиле есть подушки безопасности, то они защищают достаточно хорошо и использовать ремни безопасности не нужно. «Самые умные» пытаются обмануть датчик непристегнутых ремней, пропускают ремень безопасности за спиной и застегивают его в замок. Так делать не следует.
Подушки безопасности разрабатываются с расчетом на то, что они будут использоваться совместно с ремнями безопасности.
Например, если пассажир, не пристегнутый ремнем, попадет в ДТП, то он продолжит движение вперед по инерции. А «спасительная» подушка раскроется ему навстречу на скорости около 200 км/ч. В данном случае пассажир может получить тяжелые травмы.
Так что запомните. Ремни безопасности защищают в том числе и в автомобилях без подушек безопасности. А вот подушки работают только совместно с ремнями.
Как они работают?
- Каждая отдельная подушка безопасности сдувается и упаковывается в отсек, расположенный в приборной панели, рулевом колесе, сиденье или в другом месте.
- Передний Airbag включает в себя большой нейлоновый мешок, который накачивается и быстро сдувается в случае серьезного лобового столкновения.
- Срабатывание подушки безопасности контролируется датчиками, которые обнаруживают возникновение и серьезность аварии. Когда контроллер определяет, что Airbag должен быть развёрнут, система запускает блок инфлятора, он в свою очередь сжигает химикаты, которые производят много инертного газа для раздувания мешка.
- Когда мешок надувается, он разрывает открытые крышки на приборной панели, взлетая перед пассажиром. В то же время голова и верхняя часть пассажира движутся со значительным усилием в сторону надутого мешка. Когда голова пассажира соприкасается с подушкой безопасности, она начинает сдуваться через вентиляционные отверстия в основании. Это смягчает движение головы вперед. Весь процесс происходит в мгновенье ока, примерно за 100 миллисекунд.
- В процессе развёртывания будет много дыма, пыли и шума, и пассажир может не знать, что подушка сработала. Это нормально.
Датчики столкновения
Наиболее важными частями успеха системы подушек безопасности являются датчики столкновения. Эти небольшие части электроники предназначены для того, чтобы сообщить, когда автомобиль повреждается в результате несчастного случая. Они реагируют на несколько разных наборов стимулов, включая внезапную остановку и повышенное давление (когда куски автомобиля перемещаются из-за силы столкновения) и т. д.
Сенсоры подушек безопасности, расположенные в передней части кабины, контролируются различными типами датчиков, которые измеряют:
- скорость колеса
- состояние пассажира
- давление и удар тормозов
- и другие индикаторы состояния авто
Датчики передают сигналы в блок управления подушкой безопасности, который анализирует данные и может управлять функциями безопасности, такими как:
- блокировка ремня безопасности
- автоматические дверные замки
- развёртывание подушки безопасности.
В автомобиле используется два типа датчиков — электрические и механические.
Некоторые используют электромеханический механизм «шарик и трубка», который в основном состоит из небольшой трубки, содержащей выключатель цепи и шар, удерживаемые вместе небольшим магнитом. Когда происходит столкновение, шарик выталкивается из магнита и катится вперед в трубке, нажимая выключатель, который замыкает электрическую цепь.
Другие электрические конструкции в принципе аналогичны, используя металлический ролик или подпружиненные грузы вместо шара, или в новых автомобилях — акселерометр для отключения датчика.
Механические датчики работают независимо от электрической системы и реагируют аналогично электрическим датчикам, с конструкцией, которая приводит в действие ударник, запускающий небольшой взрыв после аварии.
Поскольку механический датчик не требует источника питания, его нельзя отключить, как электрический датчик, когда аккумулятор отсоединен.
Успех системы подушек безопасности зависит от того, что датчики столкновения работают, не только точно, но и очень быстро, поэтому это самая дорогая и технологически продвинутая часть системы подушек безопасности.
Общее устройство
Условно пневматическую подушку специалисты делят на 3 составляющие: систему наддува (или газогенератор), сумку и электронные датчики удара.
Сумка
– это нейлоновая оболочка, которая располагается в специально отведенной шине, закрытой тканевой или пластиковой накладкой. Несмотря на мизерную толщину материала (максимум 0,4 мм), сумка способна выдерживать колоссальные нагрузки с тем условием, что они будут кратковременными.
Газогенератор
представляет собой две капсулы (пиропатроны), отвечающие за подачу газа в сумку. Почему используются именно две капсулы, а не одна? Дело в том, что при наличии единственного пиропатрона достаточно сложно регулировать, сколько газа поступит в аэрбег. Поэтому принцип работы подушки безопасности в современном ее виде таков: один пиропатрон при срабатывании отдает 80% газа, а второй активируется лишь в случае сильного столкновения, когда человек нуждается в более жестком элементе безопасности.
Датчики удара.
Обычно они расположены в передней части автомобиля. Эти компоненты системы активной безопасности должны мгновенно срабатывать в случае столкновения машины с другим объектом при скорости свыше 20 км/ч. Причем именно сенсоры считывают силу удара и передают сигнал активации на один или два пиропатрона. Соответственно, даже если машина находится в неподвижном состоянии, и в нее врезается другое транспортное средство, аэрбег все равно сделает свое дело. Одним словом, датчики реагируют еще до того, как срабатывает подушка безопасности,
Помимо основных датчиков удара, в системе защиты есть сенсоры пассажирского сидения, которые исключают активацию подушек в том случае, если помимо водителя в салоне никого нет. Кроме того, иногда дополнительно устанавливаются акселерометры – приборы, позволяющие определить положение транспортного средства. Однако в любом случае все 3 основные компоненты активной безопасности автомобиля должны быть исправными – только тогда они способны сработать безотказно.
Когда срабатывают подушки безопасности?
Чтобы водительская или пассажирская подушка сработала, должны быть соблюдены следующие минимальные требования:
- Автомобиль должен ехать со скоростью более 25 км / ч.
- Угол удара находится примерно в тридцати градусах по обе стороны от центральной линии автомобиля (всего около 60 градусов).
- Сила замедления, по меньшей мере, равна той, которая возникает при столкновении автомобиля с неподвижным барьером со скоростью около 25 км / ч.
Примечание: Передние подушки безопасности не будут разворачиваться в случае столкновения со стороны, сзади или при опрокидывании, поскольку они не обеспечивают дополнительной защиты.
Расположение датчика
Так где находятся датчики удара подушек безопасности? Все зависит от модели конкретного автомобиля. Самые частые примеры расположения контроллеров здесь:
- Управляющее устройство подушек безопасности Airbag.
- Внутри салона.
- В некоторых случаях — в моторном отсеке автомобиля.
Где стоят датчики удара подушек безопасности? В случае с иномарками есть и еще один дополнительный датчик удара — уже на отключение бензонасоса. Он нередко выступает причиной проблем — при незначительном ударе подушки безопасности не срабатывают, но в то же время машину не удается завести до тех пор, пока не произойдет активация данного датчика.
Другие виды подушек безопасности
Двухступенчатые подушки безопасности — это более разумное поколение подушек безопасности, которые оптимизируют уровень развёртывания подушки безопасности в соответствии с серьезностью аварии.
Боковые и шторные подушки безопасности помогают защитить пассажиров от травм головы, шеи и грудной клетки во время боковых ударов и опрокидывания.
Коленные подушки защищают нижние конечности от травм, вызванных ударом с панелью приборов.
Можно ли установить дополнительные подушки безопасности в автомобиль?
Иногда у водителей возникает вопрос по поводу установки дополнительных подушек безопасности в автомобиль.
Например, при покупке автомобиля денег на дополнительные подушки не хватило. Через пару лет деньги появились и водитель захотел повысить уровень безопасности транспортного средства.
Теоретически дополнительные подушки установить можно, практически — это экономически нецелесообразно. И вряд ли кто-то возьмется за эту работу.
Дешевле приобрести аналогичный автомобиль с дополнительными подушками, чем пытаться «засунуть» подушки, датчики и новые управляющие блоки в свою машину.
Так что будем считать, что установить дополнительные подушки в автомобиль нельзя.
Возникающие проблемы
Передние подушки безопасности предназначены для защиты людей от взрослых. Поскольку дети меньше, они рискуют получить травму от её срабатывания. Поэтому они не должны занимать переднее сиденье, если в машине есть Airbag для пассажира.
В авто не должны быть установлены принадлежности, которые могут ограничивать развёртывание Airbag-а или стать ракетой во время его срабатывания.
Системы подушек безопасности обычно имеют контрольную лампу с индикатором. Если лампа не погаснет сразу после запуска или включается во время вождения, сверьтесь с руководством по эксплуатации и проверьтесь на СТО. Система обнаружила ошибку.
Если вы этого не сделаете, подушки могут неожиданно сработать во время ремонта, особенно во время электромонтажных работ. Это может привести к серьезным травмам, поэтому оставьте ремонт квалифицированным специалистам.
Подушки безопасности разворачиваются с взрывной силой и далеки от больших пушистых подушек, которые могут себе представить некоторые люди. Не редко остаются небольшие травмы и ссадины от контакта с подушкой.
Несколько изготовителей транспортных средств определяют срок службы компонентов подушек безопасности. Обычно загорается сигнальная лампа подушки безопасности, и компоненты должны быть заменены, прежде чем она погаснет.
Датчики удара
Датчики удара – элементы, от которых зависит работа всей системы. Именно они определяют, что произошло столкновение, благодаря чему и срабатывают подушки. Поначалу применялись только фронтальные датчики. Количество подушек раннее было не большим и в их задачу было повышение травмобезопасности при фронтальных столкновениях. Сейчас же многие авто комплектуются и боковыми устройствами, поэтому и количество датчиков возросло.
Пример расположение датчиков удара системы SRS
Работа всей системы построена так, что при ДТП срабатывают только необходимые подушки, а не все сразу. А для этого необходимо определить силу удара, его направление, характер. Это и обеспечивают датчики, установленные в разных частях кузова – в передней части, дверях, стойках.
Традиционными считаются датчики электромеханического типа. Они достаточно просты по конструкции, но при этом вполне эффективны. Основными элементами такого датчика являются шарик и пружина определенной жесткости. Работает он так: при ударе инерция заставляет сместиться шарик, преодолевая усилие пружины, в результате замыкаются контакты и импульс от датчика идет на управляющий блок.
Электромеханический вид датчика с ленточной пружиной
Стоит отметить, что жесткость пружины значительна. Это исключает ложные срабатывания системы, к примеру, при экстренном торможении, несильном ударе с препятствием. Так, при столкновении во время движения на малой скорости (до 20 км/ч) подушка не сработает, поскольку силы инерции будет просто недостаточно, чтобы преодолеть усилие пружины.
Помимо электромеханических датчиков на авто используются и электронные виды, основным элементом которых является датчик ускорения (конденсаторный, инерционный, давления). Также в конструкцию электронных элементов входит блок обработки сигнала от датчика ускорения.
Устройство инерционного датчика
Принцип работы конденсаторного датчика ускорения сводится к изменению емкости за счет смещения пластин. А достигается это за счет разделения пластин конденсатора и закрепления их на разных основах, одна из которой является неподвижной, вторая – подвижной. При ударе все та же сила инерции смещает подвижную основу с пластинами относительно неподвижной. В результате емкость конденсаторного датчика изменяется. Это фиксирует блок обработки, сверяет полученные данные с табличными и на основе этого формирует сигнал на управляющий блок.
Конденсаторный датчик ускорения
По такому принципу работают и другие виды датчиков, единственная разница сводится к их устройству. Все они за счет инерции изменяют какие-либо параметры, что является основой для формирования сигнала блоком обработки.
Отметим, что настройка датчиков удара осуществляется исходя из их места установки. Так, боковые элементы обычно более чувствительны, чем фронтальные.
Для обнаружения удара в область двери могут устанавливаться датчики, которые фиксируют изменение атмосферного давления в дверях автомобиля. Они бывают пьезоэлектрическими или емкостными. Первый вид основан на пьезоэлектрическом эффекте, а второй на принципе конденсаторного датчика.
Датчики удара фиксирующие изменение давления
Также учитывается скорость срабатывания каждого типа датчика, поэтому в авто могут одновременно устанавливаться несколько их типов. К примеру, датчики давления отличаются высоким быстродействием, поэтому они нередко устанавливаются по бокам (в дверях, стойках).
Основным достоинством электронных датчиков является определения характера удара – силы, направления. Достигается это за счет заложенных табличных данных в блок обработки.
Выключение подушек безопасности
Подушки безопасности разработаны таким образом, что их не нужно включать, но иногда их можно отключить. Это связано с соображениями безопасности, поскольку есть случаи, когда они могут нанести больше вреда, чем пользы.
Когда автомобиль включает в себя возможность отключения подушек безопасности пассажира, механизм деактивации обычно располагается на пассажирской стороне приборной панели.
Процедура снятия Airbag-а со стороны водителя, как правило, более сложная, и после неправильной процедуры может вызвать срабатывание подушки безопасности. Если вы обеспокоены тем, что защитная подушка с водительской стороны может нанести вам вред, для её отключения следует обратиться к специалисту.
Понравилась статья? Поделитесь в соц. сетях:
