Авторазбор

Разборка грузовиков Мерседес–Бенц (Mercedes-Benz)

Содержание

Подушки безопасности в автомобиле (Airbag)

Airbag (подушка безопасности) – это один из элементов пассивной безопасности в современных автомобилях. Их наличие является важным фактором, обеспечивающим безопасность водителя и пассажиров. Airbag в переводе с английского языка означает «воздушная подушка», отсюда возникло и русское название – подушка безопасности, которое мы все привыкли использовать.

Подушки безопасности спасли тысячи жизней с тех пор, как их стали массово устанавливать на транспортные средства. Задумка системы Airbag проста: подушки безопасности надуваются достаточно быстро для того, чтобы защитить тело человека в случае аварии. Но как они это делают так быстро?

Устройство и принцип работы подушек безопасности

Тайна мгновенного наполнения воздухом подушек безопасности на самом деле кроется не столько в самих подушках, сколько в специальном устройстве – газогенераторе. Это самая технически сложная деталь во всей системе Airbag. Газогенераторы, которые используются в подушках безопасности, способны надуть её примерно в три раза быстрее, чем вы успеете моргнуть. В конце статьи смотрите видео о том, как устроена подушка безопасности, и через какие этапы производства ей приходится пройти перед установкой на авто.

Принцип работы подушек безопасности достаточно прост. Они срабатывают при ударе, когда скорость автомобиля превышает 20 км/ч.

  • В случае столкновения машины с препятствием, срабатывает один или несколько специальных датчиков. Эти датчики могут быть установлены спереди, сзади и по бокам автомобиля.
  • Сигналы от датчиков обрабатываются электронным блоком управления (ЭБУ), контролирующим работу системы Airbag. При определенных условиях (например, сильный лобовой или косой удар, наезд на высокий бордюр, жесткое падение после прыжка и т.д.) ЭБУ дает команду на срабатывание подушек безопасности.
  • На основании запрограммированного алгоритма, блок управления принимает решение о необходимости срабатывания подушек и передает электрический сигнал на исполнение.
  • Этот сигнал поступает в газогенератор подушки безопасности, и в нём срабатывает пиротехнический заряд (выстреливает пиропатрон).
  • В результате срабатывания пиропатрона, заключённая в газогенераторе натриевая кислота сгорает, выделяя значительное количество газа (азота), который поступает в Airbag и мгновенно раскрывает его.

Подушки безопасности изготавливаются из нейлоновой ткани похожей на парашютную. В ней есть отверстия, через которые газ после надувания подушки покидает её всего за 0,3 секунды. Быстрое сдутие необходимо, поскольку, когда из подушки безопасности выходит воздух, она становится мягче.

К каждой подушке безопасности в процессе производства прикрепляется газогенератор, после чего она сворачивается в компактный сверток (достаточно маленький для того, чтобы поместиться в руле или в передней панели со стороны пассажира). При этом генератор газа для водительской подушки безопасности дополнительно помещают в резиновое кольцо, в котором он исполняет роль балансировочного груза.

Устройство газогенератора подушки безопасности

Поскольку водители и пассажиры бывают разных размеров, инженеры, в свое время, хотели придумать такой Airbag-генератор, который мог бы регулировать количество газа. Ранние подушки безопасности не могли изменять скорость надувания относительно размера и положения человека, или силы столкновения автомобиля.

Поэтому конструкторы придумали «умный» генератор – в нем два пиропатрона вместо одного. Один из них выпускает газ всего на 80 процентов (для «мягкой посадки» этого хватает). Но если этого недостаточно, то второй пиропатрон запускает вторичное наполнение, и оставшийся газ наполняет Airbag и делает его жестче.

Типичный газогенератор подушки безопасности водителя состоит из следующих основных частей (смотрите на рисунке выше):

  1. Корпус с камерами сгорания;
  2. Заряды №1 и №2 из таблеток натриевой кислоты;
  3. Вспомогательный заряд для воспламенения заряда №1;
  4. Два пиротехнических патрона для воспламенения зарядов;
  5. Металлический фильтр.

Так что же происходит в газогенераторе при срабатывании Airbag?

  • В пиропатронах, устанавливаемых в газогенераторе подушки безопасности, содержится материал, похожий на порох. Когда к ним поступает сигнал от электронного блока управления, они срабатывают, образуя при этом тепло и высокое давление.
  • От срабатывания пиротехнического патрона в корпусе газогенератора загораются находящиеся там специальные таблетки натриевой кислоты (заряд). Эти таблетки при сгорании выпускают горячий, но безопасный газ на основе азота, который деформирует корпус генератора и покидает его, наполняя Airbag.
  • Перед попаданием в подушку безопасности, азот проходит через специальный металлический фильтр, который устраняет твердые частицы, образованные при сгорании заряда, и остужает газ.
  • При подаче электричества на пиропатрон №2, он воспламеняет второй заряд. Газ, образующийся при сгорании заряда, поднимает колпачок камеры ступени №2 и через камеру сгорания первой ступени наполняет подушку безопасности.

С того момента, как машина попадает в аварию до полного наполнения подушки безопасности проходит не более 30 миллисекунд.

Виды автомобильных подушек безопасности

Наибольшее распространение в автомобилях получили три основных вида подушек безопасности:

  1. Фронтальные подушки безопасности – устанавливаются в руле для водителя, и в правой части передней панели автомобиля для пассажира. Такие подушки безопасности встречаются практически во всех машинах иностранного производства и в некоторых отечественных авто.
  2. Боковые подушки безопасности – при аварии защищают грудную клетку человека, брюшную полость и кости таза. Встраиваются такие подушки безопасности чаще всего в спинки передних автокресел.
  3. Подушки-шторки (головные подушки безопасности) – предназначены для предотвращения травм головы, вследствие боковых ударов. Автопроизводители устанавливают эти подушки безопасности в районе крыши, как спереди, так и сзади или между центральными стойками.

Также на некоторых моделях автомобилей можно встретить коленные подушки безопасности и даже центральный Airbag (между водителем и пассажиром). Но такие виды подушек безопасности встречаются намного реже первых трёх, и в основном на премиальных марках авто.

Поскольку подушки безопасности стали достаточно важным компонентом конструкции современного автомобиля, инженеры постоянно изучают возможность проверки их функционирования. Немецкие специалисты, к примеру, разработали и систематизировали целый ряд тестов, учитывающих климатические факторы и вибрацию, экстремальные перепады температур и различные условия срабатывания устройства. Производители гарантируют безупречную работу подушек безопасности, потому что, по сравнению с создаваемой ими в лабораториях обстановкой, реальные ситуации, в которых эксплуатируется автомобиль, можно назвать очень щадящими.

Подушки безопасности служат долго и надежно не только благодаря испытаниям, предшествующим их серийному внедрению, но и в силу совершенства конструкции, которая сама следит за поддержанием рабочего состояния системы Airbag и исключает возможность старения и износа ткани.

Видео о том, как устроены 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.

Виды

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.

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).

Шторки безопасности

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.

Устройство

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.

Газогенератор

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.

Принцип действия

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 видео и почитав соответствующую литературу.

Устройство и принцип действия подушек безопасности

Как устроены подушки безопасности автомобиля.
Подушки системы безопасности вашего авто состоит из эластичной синтетической оболочки, которую наполняют специальным газом, далее соответственно газогенератором и системой управления, падающая сигнал об активации подушек.

Оболочку обычно изготавливают из нейлона и обрабатывают крахмалом и тальком, при ДТП данная смазка подушек безопасности заполняют весь воздух в салоне. Для чего нужна деталь газогенератора понятно — он наполняет содержимое подушки безопасности газами.

Основные технические характеристики генератора газа. Конструкция модели бывает куполообразной и трубчатой, по виду срабатывания одноступенчатые генераторы и двухступенчатые и по самому образованию газа выделают твердое топливо и гибридное.

Газогенератор с твердым топливом включает в себя каркас, пиропатрон и ограниченный уровень топлива для срабатывания подушек. Химический  состав это совокупность азида натрия, нитрата калия и диоксида кремния. Возгорание данной формулы в пиропатроне приводит к образованию азота. Гибридный газогенератор состоит из корпуса, пиропатрона, заряда твердого топлива с зарядом газа под большим давлением. Заполнение подушек безопасности происходит сжатым газом, который образовывается выталкивающим зарядом из твердого топлива.

Система управления подушками Airbag состоит из датчика удара, который посылает сигнал на блок управления srs, далее пиропатрон и генератор газов делают всю работу.

Алгоритм работ подушки безопасности
Срабатывание подушки безопасности происходит при определенной силе удара. Исходя из направленности столкновения система активирует необходимые подушки безопасности, которые имеются в комплектации автомобиля. При силе удара больше заданного и допустимого системой, датчик удара посылает определенный сигнал в блок srs airbag. Мгновенная обработка с каждого датчика в системе позволяет определить время открытия подушек или подушки безопасности в зависимости от силы столкновения.

Исходя из определенного вида столкновения и силы удара, активируется та или иная система безопасности — натяжитель ремня безопасности или натяжители с необходимыми подушками безопасности. Блок управления srs отправляет электронный сигнал для активации генератора газа нужных подушек безопасности. Среднее время после получения сигнала и срабатывания подушек примерно 40 мили секунд. Газ в генераторе наполняет и раскрывает подушки, а после выполнения своей функции оболочка мешка подушки сдувается. Подушки безопасности одноразовая устройство и поэтому после их активации требуется покупка и установка новых.  Так же возможен более бюджетный вариант по цене — ремонт сработанных подушек безопасности с заменой пиропатрона, с укладкой и заправкой мешка подушки безопасности.

При каком условии активируются подушки безопасности?
Фронтальные или передние подушки безопасности срабатывают если:

  • Сила удара в лоб превышает заданную определенную величину в системе.
  • Заезд со средней силой на препятствие, например бордюры, тротуар или глубокую яму.
  • Касательное столкновение с передней частью автомобиля.
  • Сильное приземление или падение с определенной высоты.

Фронтальные подушки безопасности не откроются если столкновение произошло в заднюю, боковую часть автомобиля или если транспорт перевернулся.

Алгоритм срабатывания боковой и головной подушек безопасности — сила удара в бока автомобиля превысило силу заданных в системе безопасности величин.

Принципы открытия подушек безопасности совершенствуют и усложняют для защиты жизни водителя и пассажиров. Улучшения основываются на комплектации и надежности самого автомобиля, скорости движения и остановки автомобиля, веса каждого пассажира и использования ремней безопасности

Компания «Максимум-Автосервис» предлагает комплексный подход к ремонту всех системе безопасности и восстановлению сработанных подушек безопасности после ДТП или другого столкновения.

Вы можете связаться с нами по телефону в Самаре или Самарской области и узнать цену на ремонт подушек безопасности, а так же получить скидку до 20% на комплексное восстановление систем безопасности и салона Вашего автомобиля.

+7 902 368 33 89

 

Устройство и принцип работы подушек безопасности водителя

Дата публикации: .
Категория: Автотехника.

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.

Что собой представляет «аэрбег»

Устройство подушки безопасности довольно простое. Условно изделие можно разделить на три составные части: сумку, датчики удара и газогенератор (систему надува).

Сумка

Представляет собой тонкую, многослойную, нейлоновую оболочку (толщиной не более 0,4 мм) способную выдерживать большие кратковременные нагрузки. Сумка расположена в специальной шине, которая закрыта специальной накладкой из ткани или пластика.

Датчики удара

Эти компоненты, как правило, располагаются в передней части машины. Они отвечают за своевременное срабатывание подушки безопасности автомобиля, то есть именно эти сенсоры активируют ее сразу после столкновения с объектом на скорости более 20 км/ч. Однако при этом учитывается также и сила удара, поэтому пневмоподушка может сработать даже в стоящем авто, если столкновение было достаточно сильным.

Датчики устанавливаются двух типов:

  • Ударные (фиксируют удар, который приходится на кузов).
  • Датчики пассажирского сидения (благодаря им можно исключить срабатывание системы, если помимо водителя в машине больше никто не находится).

Помимо датчиков в системе также часто дополнительно устанавливаются акселерометры (помогают определить положение авто).

Газогенератор

Первоначально эти элементы были оснащены всего одним пиропатроном, из-за чего было очень сложно регулировать подачу газа в подушку исходя из габаритов и положения сидящего в машине человека. Однако современные «аэрбеги» имеют 2 пиропатрона. Первый (основной) выпускает 80% газа (так называемая мягкая посадка), второй подключается только в том случае, если столкновение было слишком сильным и человек нуждается в более жесткой подушке.

Все 3 составляющие пневмоподушки должны быть исправными, только в этом случае можно гарантировать, что защитные элементы сработают безотказно.

Как происходит срабатывание «аэрбега»

Принцип работы подушек безопасности можно условно разделить на несколько этапов:

  • Столкновение транспортного средства с другим объектом.
  • Автоматическое срабатывание электронных датчиков, которые запускают следующий механизм.
  • Система получает сигнал от электронного блока управления и происходит срабатывание детонатора (заряда из таблеток натриевой кислоты), вследствие чего газ (аргон или озон) нагревается и под высоким давлением (до 250 мПа) вырывается наружу. Однако перед этим он проходит через специальный металлический фильтр и остужается.
  • Происходит резкое заполнение подушки, и она раскрывается через 30 миллисекунд после того, как сработавшие датчики отправили сигнал.

  • Водитель или пассажир авто ударяется головой об «аэрбег», который значительно гасит энергию полученного удара. Благодаря этому на человека приходится всего 10% остаточного удара.
  • Подушка «опадает».

Говоря о том, как работают подушки безопасности, стоит учитывать конструктивные особенности автомобиля, так как в некоторых машинах есть всего 2 «аэрбега», тогда как в других аварийные элементы установлены практически в каждой плоскости.

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».

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).

Проверяем подушки безопасности

Сразу после покупки б/у авто, новый владелец железного коня должен убедиться не только в работоспособности своего приобретениея, но и проверить подушки безопасности. В первую очередь стоит убедиться в том, что они вообще предполагаются для данной модели машины. Об этом будут свидетельствовать соответствующие надписи SRS или Airbag на «баранке» и панели «торпедо». Вокруг этих аббревиатур не должно быть сколов или царапин, так как это означает, что защитный аксессуар уже был использован и не факт, что прежний владелец позаботился о дорогостоящей услуге по заполнению пневмоподушек газом. Однако, даже если переустановка изделия была все же произведена, нет гарантии, что процедура выполнена корректно.

Полезно! Срок годности подушек обычно составляет от 10 до 14 лет (в зависимости от модели, марки и года выпуска машины). После этого срока патрон разряжается и изделие приходит в негодность.

Также стоит обратить внимание на стекла (особенно на лобовое). Если они менялись, то вероятнее всего подушка безопасности уже использовалась.

Стоит обратить внимание на дату изготовления ремней безопасности. Данные должны совпадать на всех сиденьях. Если эти элементы были заменены, то возможная причина – сильный удар, который также провоцировал открытие «аэрбега».

Кроме этого, есть еще несколько способов, как проверить наличие и работоспособность подушек:

  • Включить зажигание и дождаться появления на приборной панели надписи «аэрбег», которая должна исчезнуть через несколько секунд.
  • Если в авто есть специальный разъем для диагностики работы систем (обычно расположен под рулем), то необходимо завести двигатель, подождать 30 секунд и закрыть контакты 4 и 13 при помощи обычной канцелярской скрепки. После этого кнопки на приборной панели должны начать моргать. Если на одной из них отображается человек с подушкой, и эта кнопка моргает чаще остальных, то это говорит об ошибке получаемого кода. Если лампочка и вовсе не подает признаков жизни, то это свидетельствует о том, что продавец авто вообще отключил этот модуль.

Понравилась статья? Поделитесь в соц. сетях:

Устройство и принцип работы подушек безопасности в автомобиле

Система подушек безопасности – одна из самых важных частей безопасности вашего автомобиля. При ее правильном срабатывании можно гарантировать, что вы и ваши пассажиры не пострадаете после удара, который мог бы причинить серьезную травму или смерть. Использование Airbag спасло тысячи жизней на протяжении многих лет. Но какое устройство и принцип работы подушек безопасности? Эта система чрезвычайно сложна и должна активироваться в течение миллисекунд после аварии, чтобы обеспечить защиту водителя и пассажиров.

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.

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:

  1. скорость колеса
  2. состояние пассажира
  3. давление и удар тормозов
  4. и другие индикаторы состояния авто

Датчики передают сигналы в блок управления подушкой безопасности, который анализирует данные и может управлять функциями безопасности, такими как:

  1. блокировка ремня безопасности
  2. автоматические дверные замки
  3. 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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:

Подушки безопасности (Airbag) — особенности, принцип работы и назначение

История и изобретение автомобильных подушек безопасности

Как и ремни безопасности, подушки безопасности представляют собой тип автомобильной удерживающей системы, предназначенной для смягчения травм в случае аварии. Эти надутые газом подушки, встроенные в рулевое колесо, приборную панель, дверь, крышу и / или сиденье вашего автомобиля, используют датчик столкновения, чтобы вызвать быстрое расширение газообразного азота, содержащегося внутри подушки, которая выскакивает при ударе, чтобы нанести удар. защитный барьер между пассажирами и твердыми поверхностями.

Типы подушек безопасности

Два основных типа подушек безопасности предназначены для защиты от лобового и бокового ударов.Усовершенствованные системы фронтальных подушек безопасности автоматически определяют, будет ли срабатывать фронтальная подушка безопасности со стороны водителя и передняя подушка безопасности со стороны пассажира и с каким уровнем мощности. Соответствующий уровень мощности основан на показаниях входов датчиков, которые обычно могут определять размер пассажира, положение сиденья, использование ремня безопасности пассажира и серьезность аварии.

Подушки безопасности для защиты от бокового удара (SAB) — это надувные устройства, предназначенные для защиты головы и / или груди в случае серьезной аварии, связанной с ударами о борт транспортного средства.Существует три основных типа САБ: грудные (или торсионные) САБ, САБ для головы и комбинированные (или «комбинированные») «голова / грудь».

История подушек безопасности

На заре индустрии подушек безопасности Аллен Брид владел патентом (US # 5,071,161) на единственную доступную в то время технологию обнаружения столкновений. Брид изобрел «датчик и систему безопасности» в 1968 году. Это была первая в мире электромеханическая автомобильная система подушек безопасности. Однако элементарные патенты на предшественников подушек безопасности относятся к 1950-м годам.Патентные заявки подали немец Вальтер Линдерер и американец Джон Хетрик еще в 1951 году.

Подушка безопасности Linderer (патент Германии № 896312) была основана на системе сжатого воздуха, выпускаемой либо при контакте с бампером, либо водителем. В 1953 году Хетрик получил патент (номер США 2,649,311) на то, что он назвал «сборкой подушки безопасности для автомобилей», также основанной на сжатом воздухе. Более поздние исследования, проведенные в 1960-х годах, показали, что сжатый воздух не способен надувать подушки безопасности достаточно быстро, чтобы быть эффективным.

В 1964 году японский автомобильный инженер Ясузабуро Кобори (Yasuzaburou Kobori) разрабатывал систему «защитной сетки» для подушек безопасности, в которой использовалось взрывное устройство, вызывающее срабатывание подушки безопасности, на что он получил патенты в 14 странах. К сожалению, Кобори умер в 1975 году, прежде чем увидел, что его идеи нашли практическое или широкое применение.

Подушки безопасности запущены в серийное производство

В 1971 году Ford Motor Company построила экспериментальный парк подушек безопасности. Компания General Motors установила подушки безопасности во флоте Chevrolet Impalas 1973 года — только для государственного использования.Oldsmobile Toronado 1973 года был первым автомобилем с подушкой безопасности пассажира, проданным широкой публике. Позже General Motors предложила опцию подушек безопасности на стороне водителя в полноразмерных Oldsmobiles и Buick в 1975 и 1976 годах соответственно. В те же годы Cadillac стали доступны с вариантами подушек безопасности водителя и пассажира. General Motors, которая продавала свои подушки безопасности как «систему сдерживания воздушной подушки», прекратила выпуск опции ACRS в 1977 модельном году, сославшись на отсутствие интереса со стороны потребителей.

Впоследствии Ford и GM потратили годы на лоббирование требований о подушках безопасности, утверждая, что эти устройства просто нежизнеспособны.В конце концов, однако, автомобильные гиганты поняли, что подушка безопасности никуда не годится. Ford снова начал предлагать их в качестве опции для своего Tempo 1984 года.

Хотя компания Chrysler сделала стандартную подушку безопасности на стороне водителя для своих моделей 1988–1989 годов, только в начале 1990-х подушки безопасности нашли свое применение в большинстве американских автомобилей. В 1994 году TRW начала производство первой газовой подушки безопасности. Подушки безопасности являются обязательными во всех новых автомобилях с 1998 года.

подушки безопасности | NHTSA

Связанная тема

Подушки безопасности являются дополнительной защитой и лучше всего работают в сочетании с ремнями безопасности.Как фронтальные, так и боковые подушки безопасности, как правило, предназначены для срабатывания при умеренных и тяжелых авариях и могут срабатывать даже при незначительном столкновении.

Подушки безопасности снижают вероятность удара верхней части тела или головы о салон автомобиля во время аварии. Чтобы избежать травм, связанных с подушкой безопасности, убедитесь, что вы правильно сидите, и помните — подушки безопасности предназначены для работы с ремнями безопасности, а не для их замены. А дети до 13 лет должны сидеть на заднем сиденье.

Факты о безопасности дорожного движения

Защита пассажиров в легковых автомобилях (PDF, 759.95 КБ)

Автомобили могут быть оборудованы как передними, так и боковыми подушками безопасности (SAB). Фронтальные подушки безопасности входят в стандартную комплектацию всех легковых автомобилей с 1998 модельного года, а с 1999 модельного года — во всех внедорожниках, пикапах и фургонах. SAB предлагаются в качестве стандартного или дополнительного оборудования на многих новых легковых автомобилях.

Срабатывание подушки безопасности

Обычно при столкновении средней и серьезной степени тяжести сигнал посылается от электронного блока управления системы подушек безопасности к инфлятору в модуле подушки безопасности.Воспламенитель в инфляторе запускает химическую реакцию, в результате которой образуется безвредный газ, который надувает воздушную подушку в мгновение ока — или менее чем на 1/20 секунды. Поскольку подушки безопасности срабатывают очень быстро, серьезные, а иногда и смертельные травмы могут произойти, если водитель или пассажир окажется слишком близко или вступит в прямой контакт с подушкой безопасности, когда она впервые начнет срабатывать.

Боковые подушки безопасности

Подушки безопасности при боковом ударе надуваются еще быстрее, поскольку между водителем или пассажирами и поражаемым объектом остается меньше места, будь то интерьер транспортного средства, другое транспортное средство, дерево или столб.

Фронтальные подушки безопасности

Если вы сядете как можно дальше от рулевого колеса или приборной панели и пристегнете ремнями безопасности, то водители и пассажиры не окажутся «слишком близко» к раскрывающейся передней подушке безопасности. Вот почему автокресла, обращенные назад, не должны располагаться перед активной подушкой безопасности, а дети до 13 лет должны сидеть на заднем сиденье.


Оставайтесь в безопасности: замените использованные подушки безопасности после аварии

Подушки безопасности можно сработать только один раз, поэтому не забудьте заменить использованные подушки безопасности сразу после аварии, только в авторизованном ремонтном центре, и перед тем, как снова управлять автомобилем.


Надувание подушки безопасности | HowStuffWorks

Цель подушки безопасности — максимально равномерно замедлить движение пассажира вперед за доли секунды. Подушка безопасности состоит из трех частей:

  • Сама сумка сделана из тонкой нейлоновой ткани, которая складывается в рулевое колесо или приборную панель, а в последнее время — в сиденье или дверь.
  • Датчик — это устройство, которое сообщает сумке о надувании.Инфляция возникает, когда сила столкновения равна наезду на кирпичную стену со скоростью от 10 до 15 миль в час (от 16 до 24 км в час). Механический переключатель переключается, когда происходит сдвиг массы, который замыкает электрический контакт, сообщая датчикам, что произошел сбой. Датчики получают информацию от акселерометра , встроенного в микрочип.
  • Система надувания подушки безопасности реагирует азидом натрия (NaN3) с нитратом калия (KNO3) с образованием газообразного азота .Горячий поток азота надувает подушку безопасности.

Первые попытки адаптировать подушку безопасности для использования в автомобилях натолкнулись на непомерно высокие цены и технические препятствия, связанные с хранением и выпуском сжатого газа . Исследователи задались вопросом:

  • Если бы в машине было достаточно места для баллона с бензином
  • Останется ли газ под высоким давлением в течение всего срока службы автомобиля
  • Как можно заставить мешок быстро и надежно расширяться при при различных рабочих температурах и без разрыва ушей

Им нужен был способ вызвать химическую реакцию, которая производила бы азот, который надувает мешок.Маленькие твердотопливные инфляторы пришли на помощь в 1970-х годах.

Система наддува мало чем отличается от твердотопливной ракеты-носителя (подробности см. В разделе «Как работают ракетные двигатели»). Система подушки безопасности воспламеняет твердое топливо , которое сгорает очень быстро, создавая большой объем газа для надувания мешка. Затем сумка буквально вылетает со своего места хранения на скорости до 200 миль в час (322 км / ч) — быстрее, чем в мгновение ока! Через секунду газ быстро рассеивается через крошечные отверстия в мешке, таким образом сдувает мешок, чтобы вы могли двигаться.

Хотя весь процесс происходит всего за одну двадцать пятую секунды , дополнительного времени достаточно, чтобы помочь предотвратить серьезную травму. Между прочим, порошкообразное вещество , выпущенное из подушки безопасности, представляет собой обычный кукурузный крахмал или тальк, который используется производителями подушек безопасности для обеспечения гибкости и смазывания пакетов во время хранения.

Далее мы рассмотрим некоторые меры безопасности, связанные с подушками безопасности, особенно в отношении детей.

Основы подушек безопасности

Первый патент на подушки безопасности был зарегистрирован во время Второй мировой войны и изначально проектировался как надувное устройство для аварийной посадки самолетов. Когда в начале 1990-х годов были представлены автомобильные подушки безопасности, возникли серьезные споры о том, насколько быстро они должны срабатывать. Победили те, кто утверждал, что сумка должна разворачиваться достаточно быстро, чтобы защитить непристегнутых пассажиров на переднем сиденье. Необходимая для этого сила — проблема для людей меньшего роста и людей, которые могут находиться рядом с подушкой безопасности — в первую очередь младенцев, детей и взрослых ростом ниже пяти футов пяти дюймов.Младенцы и маленькие взрослые должны сидеть в задней части автомобиля, оснащенной двойными подушками безопасности, защищающими переднее сиденье.

Обратите внимание, что с возрастом вы становитесь меньше и более хрупкими. Это естественный процесс старения. Если вам необходимо вести автомобиль, помните, что сидение слишком близко к подушке безопасности на сиденье водителя или пассажира может привести к травме, если подушка безопасности сработает при аварии. Быть пристегнутым ремнем и иметь минимум 10 дюймов зазора между вами и подушкой безопасности становится тем важнее, чем старше вы становитесь.Если это невозможно, им следует расположить сиденье как можно дальше от подушки безопасности.

Модуль подушки безопасности содержит как надувной блок, так и легкую тканевую подушку безопасности. Система подушек безопасности состоит из трех основных частей: (1) модуль подушки безопасности, (2) датчики столкновения и (3) диагностический блок. Некоторые системы могут также иметь переключатель включения / выключения, который позволяет отключать подушку безопасности. Однако законы, регулирующие отключение, очень строги и обсуждаются в разделе «Можно ли отключить подушку безопасности?»

Сама сумка сделана из тонкой нейлоновой ткани, которая складывается в рулевое колесо или приборную панель, а в последнее время — в сиденье или дверь.

Датчик — это устройство, которое сообщает сумке о надувании. Инфляция возникает, когда сила удара равна наезду на кирпичную стену со скоростью 10-15 миль в час. Механический переключатель переключается, когда происходит сдвиг массы, который замыкает электрический контакт, сообщая датчикам, что произошел сбой. Датчики получают информацию от акселерометра, встроенного в микрочип.

Система надувания подушки безопасности реагирует путем сочетания азида натрия с нитратом калия, в результате чего образуется газообразный азот.Горячий поток азота надувает воздушную подушку. Теперь вы можете подумать, что в результате этого процесса будут образовываться очень опасные химические вещества; однако порошкообразное вещество, выделяющееся из подушки безопасности, представляет собой не что иное, как обычный кукурузный крахмал или тальк.

После того, как мешок надувается и мешок выполняет свою работу, газ быстро рассеивается через крошечные отверстия в мешке, таким образом сдувая мешок, и вы можете двигаться.

В автомобилях с подушками безопасности: в каком месте руки должны держаться за рулевое колесо?

AAA предложило изменить положение захвата рулевого колеса в автомобилях, оборудованных подушками безопасности, с десяти и двух часов до девяти и трех или даже восьми и четырех часов, чтобы оставить место для срабатывания подушки безопасности.

Можно ли купить новый автомобиль без подушек безопасности?

В 1980-х годах в автомобилях появились первые массовые коммерческие применения подушек безопасности. Начиная с 1998 модельного года, все новые легковые автомобили должны были иметь двойные подушки безопасности (со стороны водителя и пассажира). Начиная с 1999 модельного года, все новые легкие грузовики должны были иметь двойные подушки безопасности.

Можно ли отключить подушку безопасности?

Отключение подушки безопасности сложно и может быть опасно. Федеральный закон запрещает дилерам, ремонтным мастерским и т. Д.от отключения подушек безопасности. Однако при необходимости вы можете связаться с Национальной администрацией безопасности дорожного движения (NHTSA) и получить разрешение на отключение подушки безопасности. Некоторые автомобили, например такси, могут иметь переключатель включения / выключения боковой подушки безопасности пассажира.

Спасают ли подушки безопасности жизни?

Да. По данным исследования NHTSA, в 2003 году подушки безопасности спасли 2 488 жизней. По данным IIHS, боковые подушки безопасности с защитой головы очень эффективны. Они снижают смертность водителей легковых автомобилей от столкновения с водителем примерно на 45%.

Нужно ли мне пристегивать ремни безопасности, если в моей машине есть подушки безопасности?

Подушки безопасности называются дополнительными удерживающими устройствами, потому что они лучше всего работают в сочетании с ремнями безопасности. Ремень безопасности следует всегда носить независимо от того, есть ли в автомобиле подушка безопасности. Даже с развитием технологий подушки безопасности по-прежнему эффективны только при использовании ремня безопасности. Все новые легковые автомобили, легкие грузовики и фургоны оснащены передними подушками безопасности как для водителя, так и для пассажира.

Подушки безопасности не предназначены для срабатывания при всех авариях.Большинство из них предназначены для использования при лобовых столкновениях средней и тяжелой степени. При ударе сбоку или сзади по автомобилю боковые подушки безопасности обеспечивают некоторую защиту. Боковые подушки безопасности, которые защищают грудь и живот, менее эффективны, но все же снижают смертность примерно на десять процентов. Подушки безопасности в сочетании с поясным / плечевым ремнем безопасности являются наиболее эффективной защитой для легковых автомобилей. К 2003 году более 146 миллионов легковых автомобилей на дорогах были оснащены подушками безопасности, в том числе 126 миллионов — двойными подушками безопасности.


SafeMotorist.com Статьи по безопасности вождения:
Эта статья написана специалистами SafeMotorist.com, занимающимися защитным вождением, и проверена на точность инструкторами по безопасному вождению. Все статьи основаны на действующих правилах дорожного движения и правилах безопасного вождения. Эта статья предназначена только для образовательных целей, и ее не следует воспринимать как юридический совет или буквальное толкование какого-либо конкретного закона о дорожном движении.

Кто изобрел подушки безопасности и когда они впервые появились?

Подушки безопасности необходимы для всех U.S. cars с конца 1990-х годов, по данным Национальной администрации безопасности дорожного движения (НАБДД). Однако история этих широко распространенных устройств безопасности восходит к 50-м годам.

Первые прототипы подушек безопасности

В 1953 году Джон Хетрик получил патент США на «узел подушки безопасности для автомобилей». Примерно в то же время Вальтер Линдерер получил немецкий патент на подобное устройство.

Хетрик разработал подушку безопасности после автомобильной аварии, в которой участвовали он сам, его жена и их 7-летняя дочь.Он свернул, чтобы не попасть в камень на дороге, и семейная машина скатилась в канаву. К счастью, никто не пострадал, но Хетрик не мог упустить возможность промаха.

«По дороге домой я не мог перестать думать об аварии», — сказал он в интервью 2010 года изданию Invention and Technology. «Я спросил себя:« Почему не может выскочить какой-то предмет, чтобы помешать тебе ударить внутрь машины? »» Хетрик начал работать над эскизами той же ночью.

Датчики столкновения

В конструкции подушек безопасности Hetrick и Linderer отсутствовал важный компонент: датчики, которые могли обнаруживать столкновения и сообщать подушкам безопасности, когда нужно срабатывать.В 1968 году Аллен Брид разработал первый датчик удара подушки безопасности, сообщает New York Times. Затем он основал Breed Technologies, одного из крупнейших в мире производителей систем безопасности для автомобилей.

Когда Брид работал над своим датчиком, безопасность была в центре внимания общественности. Книга Ральфа Нейдера Unsafe At Any Speed ​​, в которой автомобильная промышленность критиковалась за то, что она не делает более безопасные автомобили, провела весну 1966 года в списке бестселлеров New York Times. В том же году тогдашний президент Линдон Джонсон заявил: «Мы больше не можем терпеть небезопасные автомобили.«Производители автомобилей начали обращать на это внимание.

Первые автомобили с подушками безопасности

Автопроизводители начали разработку подушек безопасности для грузовых автомобилей в 1970-х годах. Ford продал Mercury Monterey с опцией подушки безопасности пассажира в 1972 году, заявив, что он был первой компанией, сделавшей это. Согласно Automotive News, General Motors предлагала свои собственные дополнительные подушки безопасности для некоторых моделей с 1974 по 1976 год, начиная с Oldsmobile Toronado.

Тем не менее, к 1977 году, как сообщает New York Times Magazine, GM полностью прекратила выпуск подушек безопасности, заявив, что клиенты не хотят их покупать.В течение многих лет GM и Ford лоббировали против требований к подушкам безопасности, заявляя, что они непрактичны.

Возвращение подушек безопасности

Однако озабоченность потребителей по поводу безопасности никуда не делась. К концу 80-х автопроизводители снова начали разрабатывать автомобили с подушками безопасности. На этот раз подушки безопасности не были дополнительными аксессуарами. По заявлению Porsche, его 944 Turbo 1986 года был первым проданным в США автомобилем, который включал стандартные подушки безопасности водителя и пассажира.

В 1989 году газета Los Angeles Times сообщила, что к 1990 году 15% автомобилей GM, 50% автомобилей Ford и все Chrysler американского производства будут иметь стандартные подушки безопасности на стороне водителя.В 1998 году вступил в силу закон Конгресса, требующий, чтобы все новые автомобили имели подушки безопасности, а остальное, как говорится, уже история.

Наследие безопасности подушек безопасности

После скандала с подушками безопасности в Такате, многие люди думают о несчастных случаях с подушками безопасности. Однако правда в том, что подушки безопасности предотвращают гораздо больше смертей, чем вызывают. По данным NHTSA, с 1987 по 2017 год подушки безопасности спасли более 50 000 жизней.

Сегодня ни у кого не возникает вопросов, должны ли подушки безопасности входить в стандартную комплектацию.Вместо этого, поскольку мы продолжаем работать над способами повышения эффективности подушек безопасности, становится ясно, что эти надувные устройства безопасности никуда не денутся.

Лаборатория автомобильной электроники Клемсона: системы срабатывания подушек безопасности

Системы срабатывания подушек безопасности

Базовое описание

Подушки безопасности — это устройства пассивной безопасности, обязательные для всех автомобилей, продаваемых в США. Подушки безопасности являются важной частью дополнительной удерживающей системы (SRS) в большинстве автомобилей.Задача подушки безопасности, которая срабатывает при резком замедлении транспортного средства (например, при столкновении), состоит в том, чтобы предотвратить столкновение пассажиров с твердыми поверхностями и смягчить силы, воздействующие на их головы, верхнюю или нижнюю часть тела. Подушки безопасности обычно изготавливаются из нейлоновой ткани и прячутся за панелями в различных местах автомобиля, включая рулевое колесо.

В зависимости от тяжести аварии скорость срабатывания подушек безопасности определяется блоком управления подушек безопасности.В случае аварии датчик удара (акселерометр) отправляет сигнал на блок управления подушек безопасности. Этот блок управления запускает устройство наддува, которое генерирует газообразный азот, воспламеняя смесь азида натрия (NaN 3 ) и нитрата калия (KNO 3 ). Время между обнаружением аварии и полным развертыванием подушки безопасности составляет примерно 0,05 секунды. Скорость подушки безопасности составляет около 200 миль в час, что само по себе может быть вредным в определенных случаях. Это привело к появлению систем адаптивных подушек безопасности, в которых используется несколько инфляторов для развертывания на низком или высоком уровне.Эти системы могут регулировать давление подушки безопасности в зависимости от таких факторов, как положение сиденья, размер пассажира, тяжесть столкновения и использование ремня безопасности.

Большинство систем используют датчик веса на сиденье переднего пассажира, чтобы определить, занято ли сиденье. В противном случае подушка безопасности пассажира не сработает. Датчик веса также может различать детей и взрослых, которые могут занимать сиденье. Федеральный стандарт безопасности транспортных средств США 208 требует, чтобы системы срабатывания подушек безопасности определяли, сидит ли ребенок на переднем пассажирском сиденье.Как правило, срабатывание подушки безопасности подавляется, если датчик определяет состояние малого веса. Кроме того, некоторые системы могут обнаруживать детские автокресла, оборудованные специальными датчиками, как определено в технической спецификации ISO / TS 22239.

В 2012 году Volvo стала первым производителем автомобилей, который представил систему подушек безопасности для пешеходов в своей модели V40. Он использует систему обнаружения контакта с пешеходом. При обнаружении столкновения с пешеходом капот открывается сзади, и в зоне стеклоочистителя надувается подушка безопасности.

В 2013 году GM анонсировала новую подушку безопасности для защиты от бокового удара. Он надувается рядом с центральной консолью и обеспечивает подушку между передними пассажирами или поддержку для водителя-одиночки. GM также модифицировала переднюю подушку безопасности, добавив в нее вентиляционное отверстие, которое открывается, когда пассажир сжимает подушку безопасности. Это обеспечивает тот же эффект, что и более дорогие двухступенчатые подушки безопасности, но без увеличения стоимости. Поскольку вентиляционное отверстие закрыто во время первоначального развертывания, оно может надуваться при более низком давлении. Это снизит количество травм, связанных с инфляцией, когда водители меньшего размера будут сидеть ближе к рулевому колесу, и принесут пользу водителям, которые сидят дальше, за счет уменьшения преждевременной дефляции.

В 2014 году TRW начала производство своей технологии подушек безопасности на крыше. Подушка безопасности на крыше состоит из подушки, газогенератора и газораспределительного канала, который аккуратно упакован и закреплен под накладкой переднего лобового стекла. Подушка безопасности на крыше раскладывается вниз и вдоль лобового стекла, а не прямо к пассажиру, как традиционные подушки безопасности. Эта конструкция заменяет подушки безопасности, расположенные на приборной панели, обеспечивая большую гибкость в дизайне приборной панели.

Датчики
Датчик ускорения, датчики скорости вращения колес, датчик тормозного давления, датчик занятости сиденья
Приводы
Устройство надувания подушки безопасности, индикатор включения / выключения подушки безопасности пассажира
Передача данных
Обычно CAN

Производители
Автолив, Бош,
Дельфи,
Denso, Continental, Fujitsu Ten, Mitsubishi Electric,
Таката,
TRW
Для получения дополнительной информации
[1] Развертывание подушек безопасности, веб-сайт NHTSA.
[2]
Автомобильные подушки безопасности — объяснение, YouTube, 7 апреля 2008 г.
[3]
Замедленное срабатывание подушки безопасности, YouTube, 1 октября 2008 г.
[4] Как работают подушки безопасности, Тудор Райчиу, Autoevolution, 5 мая 2009 г.
[5] Надувные ремни безопасности Ford, YouTube, 5 ноября 2009 г.
[6] Тест на боковой удар Dodge Durango, 2011 г., YouTube, 3 августа 2011 г.
[7] Подушка безопасности для пешеходов Volvo V40, YouTube, 30 июля 2012 г.
[8] Будущее автомобильных подушек безопасности, Р.Montoya, Edmunds.com, 21 мая 2013 г.
[9] Новые технологии подушек безопасности помогают повысить безопасность задних сидений, веб-сайт TRW, 3 декабря 2014 г.

Как работают подушки безопасности? — Объясните, что Stuff

Как работают подушки безопасности? — Объясни это

Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 29 декабря 2020 г.

Bang! Мы думаем о взрывах как о
ужасные, опасные вещи — но это не всегда так.Каждый
день взрывы помогают спасать жизни людей. Если тебе не повезло
достаточно, чтобы попасть в автомобильную аварию, тщательно контролируемый
Взрыв (надеюсь) приведет к срабатыванию подушки безопасности из приборной панели,
смягчает удар и помогает уменьшить повреждение вашего тела.
Подушки безопасности очень просты, но при этом удивительно умны, потому что у них есть
разгоняться со скоростью более 300 км / ч (200 миль / ч) — быстрее, чем может разбиться автомобиль!
Давайте подробнее рассмотрим, как они работают.

Artwork: Подушки безопасности спасают жизни благодаря самоотверженной приверженности манекенам для краш-тестов, которые были характерной чертой автомобильного дизайна с тех пор, как самый первый манекен, Sierra Sam, сделал его оригинальный тест-драйв в 1949 году.Если бы мы не могли протестировать новые инновации в области безопасности на манекенах, мы никогда не смогли бы внедрить их в наши автомобили по-настоящему.

Почему аварии наносят ущерб

Как и все в мире,
автокатастрофы контролируются законами физики и, в частности,
законы движения. Все, что
ходов имеет массу (очень грубо говоря, это означает, насколько
«материал», который содержит объект, и это тесно связано с тем, насколько он тяжелый.
чувствует) и скорость
(в общих чертах это то же самое, что и скорость, но строго означает
скорость в определенном направлении).Все, что имеет массу и скорость, имеет
кинетической энергии, и чем тяжелее ваша машина и
чем быстрее вы идете, тем больше у него кинетической энергии. Это нормально, пока ты вдруг не захочешь
остановиться — или пока вы во что-то не врежетесь. Тогда вся энергия
пойти куда-нибудь. Несмотря на то, что автомобили сконструированы так, чтобы их можно было смять и
поглощают удары, их энергия по-прежнему представляет серьезную опасность для
водитель и пассажиры.

График

: Чем быстрее вы идете, тем труднее остановиться. Это потому, что ваша кинетическая энергия увеличивается
с квадратом вашей скорости (ваша скорость × ваша скорость).Чем больше у вас кинетической энергии, тем больше вам нужно
проиграть до того, как остановишься. Если в результате столкновения ваш автомобиль останавливается через определенное время, чем больше у вас энергии, тем больше
столкновение будет жестким, и тем больше вероятность получить травму или погибнуть. Подушки безопасности помогают вашему телу останавливаться медленнее,
снижение риска травм и смерти. [Таблица для транспортного средства общей массой 1500 кг.]

Проблема в том, что люди внутри
движущийся автомобиль тоже имеет массу и скорость, и даже если он остановится,
они будут стремиться продолжать.Это основной закон физики (известный как
Первый закон движения Ньютона по гениальному английскому физику сэру Исааку
Ньютон, который первым это сказал), что движущиеся вещи имеют тенденцию
при движении, пока что-то (какая-то сила) не остановит их. Легковые автомобили
ремни безопасности были пристегнуты десятилетиями, но это довольно грубая форма
защита. Самая большая проблема в том, что они сдерживают только ваше тело.
Ваша голова весит на удивление 3–6 кг (6–12 фунтов) — столько же, сколько несколько мешков с
сахар — и совсем не сдерживается. Так что даже если твое тело пристегнуто
жесткий, тот же основной закон
физика говорит, что ваша голова будет продолжать движение и врезаться в
руль или лобовое стекло (лобовое стекло).Вот тут и пригодятся подушки безопасности.

Рекламные ссылки

Как помогают подушки безопасности

Фото: Типичный манекен для краш-теста имеет внутри более 130 различных датчиков. Этот манекен, имя которого «Адам», не тестирует реакцию на аварию: он спроектирован так, чтобы потеть, как настоящий человек, поэтому исследователи могут проверить климатические условия внутри автомобиля! Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Правильнее известна подушка безопасности
в качестве дополнительной удерживающей системы (SRS) или дополнительной
надувная удерживающая система (SIR)
.Слово «дополнительный» здесь означает, что
подушка безопасности предназначена для того, чтобы ремни безопасности защищали вас, а не
замените их (полагаясь на подушку безопасности, чтобы защитить вас, не застегивая
ремень безопасности чрезвычайно опасен).

Основная идея заключается в том, что подушка безопасности срабатывает, как только автомобиль начинает замедляться в результате аварии и
сдувается, когда ваша голова прижимается к нему. Это важно: если бы мешок не сдулся, ваша голова просто отскочила бы от него, и вам не стало бы лучше.

Насколько эффективны подушки безопасности?

Подушки безопасности звучат так, как будто это хорошая идея, но ученым нравятся неопровержимые доказательства:
есть ли доказательства того, что они снижают смертность?
В 1995 году Адриан Лунд и Сьюзан Фергюсон опубликовали книгу
основное исследование дорожно-транспортных происшествий за восемь лет с 1985 по 1993 год.Они обнаружили, что подушки безопасности снижают смертность на 23–24% при лобовых столкновениях и на 16% при всех видах аварий по сравнению с автомобилями, оснащенными только ремнями безопасности с ручным управлением.

Очевидно, что это огромное улучшение, но важно отметить, что подушки безопасности являются взрывоопасными предметами, которые сами по себе представляют опасность. Самый большой риск для маленьких детей, хотя взрослые также сталкиваются с небольшим риском
травмы глаз и потеря слуха.
Если подушка безопасности спасает вашу жизнь, вы, вероятно, считаете небольшой риск травмы ценой, которую стоит заплатить.Тем не менее, очень важно изучить потенциальную опасность подушек безопасности, чтобы мы могли сделать их максимально безопасными и эффективными.
Современные подушки безопасности (устанавливаемые с конца 1990-х годов) срабатывают с меньшей силой, чем старые конструкции.
и есть убедительные доказательства того, что это снизило смертность от несчастных случаев, особенно среди детей, без ущерба для безопасности пассажиров.

Как работают подушки безопасности

  1. Когда машина что-то наезжает, она начинает очень быстро замедляться (терять скорость).
  2. Акселерометр (электронный чип, измеряющий ускорение или силу) обнаруживает изменение скорости.
  3. Если замедление достаточно велико, акселерометр срабатывает цепь подушки безопасности . Обычное торможение не создает достаточной силы для этого.
  4. Цепь подушки безопасности пропускает электрический ток через нагревательный элемент (немного похожий на один из проводов в тостере).
  5. Нагревательный элемент воспламеняет химическое вещество взрывчатое вещество . В старых подушках безопасности в качестве взрывчатого вещества использовался азид натрия; в более новых используются другие химические вещества.
  6. При сгорании взрывчатого вещества выделяется огромное количество безвредного газа (обычно азота или аргона), который попадает в нейлоновый мешок, расположенный за рулевым колесом.
  7. По мере того, как сумка расширяется, она срывает пластиковую крышку с рулевого колеса и надувается перед водителем. Мешок покрыт меловым веществом, например тальком, чтобы облегчить его разворачивание.
  8. Водитель (движущийся вперед из-за удара) толкает сумку. Это заставляет мешок сдуваться, поскольку содержащийся в нем газ выходит через небольшие отверстия по его краям.К тому времени, как машина остановится, мешок должен полностью спуститься.

Кто изобрел подушки безопасности?

Если поискать в Интернете, то можно найти довольно много разных людей, которые изобрели подушки безопасности.
Кто первым подумал о них? В Соединенных Штатах, похоже, это был Джон У. Хетрик из Ньюпорта, штат Пенсильвания, который придумал эту идею после аварии, в которой он свернул свою машину с дороги в канаву, чтобы избежать удара о камень, почти бросив его. его дочь через лобовое стекло.Хетрик подал патент на узел подушки безопасности для автомобилей 5 августа 1952 года (он был выдан как патент США № 2649311 18 августа 1953 года).
Тем временем в Европе немецкий изобретатель Вальтер Линдерер подал патент на подушку безопасности.
(DE896312C: Устройство для защиты людей в транспортных средствах от травм в случае столкновения) в октябре 1951 года, примерно за 10 месяцев до Hetrick, хотя официально оно было выдано через три месяца после патента Hetrick в ноябре 1953 года.Как это часто бывает в истории изобретений, кажется вероятным, что двое мужчин независимо друг от друга пришли к одной и той же идее более или менее в одно и то же время.

Иллюстрации: оригинальный дизайн подушки безопасности Джона Хетрика 1953 года, который я раскрасил, чтобы было легче следовать. Здесь есть три отдельных рисунка, показывающих основной механизм (занимающий большую часть изображения), вид в перспективе водителя на рулевое колесо (внизу справа) и вид надутого мешка сбоку (вверху справа).Сумка приводится в движение тяжелым грузом (синий), удерживаемым пружиной (желтого цвета) внутри красного цилиндра справа. После удара вес толкает пружину вправо, открывая клапан внутри трубы (бирюзовый), который позволяет сжатому воздуху выходить из цилиндра (зеленый) и накачивать подушку подушки безопасности. Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. Читайте полное описание в сборке подушки безопасности для автомобилей (через Google Patents).

С тех пор эту идею развили многие другие изобретатели, в частности Аллен К.Порода (1927–2000), который разработал множество различных способов вызвать взрыв газа внутри подушки безопасности непосредственно перед столкновением с аварией. В соответствии с
Некролог Брида в New York Times, он создал свою первую подушку безопасности в 1968 году и зарегистрировал множество патентов на усовершенствования, помогая превратить Breed Corporation в одного из крупнейших в мире поставщиков систем безопасности для автомобилей.

Среди других пионеров — Чарльз О Берриман из Eaton Yale и Towne Inc, который производил подушки безопасности для Ford.
(US3441290A: система безопасности транспортных средств, поданная в 1967 г.), Морис Лейзинг и его коллеги из Chrysler
(US3618981A: надувное устройство, поданное в 1969 году), а также Ирвинг и Эмануэль Ландсман
(US3617073A: Автомобильная система безопасности, поданная в 1969 году), которые были одними из первых, кто описал боковые подушки безопасности для водителей и пассажиров на задних сиденьях.Вернувшись в Европу, работа Вальтера Линдерера вдохновила Mercedes на эксперименты с подушками безопасности в своих роскошных автомобилях. Разработка началась в середине 1960-х годов, и в 1971 году был получен еще один влиятельный патент, US3874693A / DE2152902C2: Защитное устройство, особенно для пассажиров автомобилей.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Статьи

  • 40 лет назад: Mercedes-Benz запустил серийное производство подушки безопасности водителя и натяжителя ремня безопасности: пресс-релиз Mercedes Benz, 22 декабря 2020 г.Краткий обзор роли Mercedes в разработке подушек безопасности в Европе.
  • «Более дешевая подушка безопасности и дорога Такаты к смертельному кризису». Автор Хироко Табучи. The New York Times, 26 августа 2016 г. Как неоднозначный редизайн подушек безопасности привел к тому, что крупные автопроизводители оказались в кризисе безопасности.
  • Неисправные подушки безопасности Такаты по-прежнему несут ответственность, поскольку напоминает о задержке Хироко Табучи и Даниэль Айвори. The New York Times, 30 января 2016 г. Может ли массовый отзыв автомобилей с подушками безопасности Takata подорвать доверие к этой технологии?
  • Народная подушка безопасности «предотвращает травмы»: BBC News, 24 сентября 2008 г.Как персональная подушка безопасности может защитить вас от травм при падении.
  • Внешняя подушка безопасности защищает пешеходов, Бен Мак, Wired, 5 апреля 2009 г. Инженеры Университета Крэнфилда разработали подушку безопасности, которая срабатывает снаружи автомобиля.
  • Автомобильные подушки безопасности могут вызвать глухоту? Тим Рэдфорд, The Guardian, 19 февраля 1999 года. Низкоскоростное раскрытие подушки безопасности может вызвать короткие волны давления высокой интенсивности, которые повредят ваш слух, утверждает один эксперт.

Книги

Для читателей постарше
  • «Мобильность без хаоса: безопасность, автомобили и гражданство» Джереми Пакера.Duke University Press, 2008. Как совместить такие идеи, как безопасность и осторожность, с автомобильной культурой, основанной на свободе и скорости? Пакер исследует подобные противоречия в увлекательном историческом отчете.
  • Катастрофа Николая Фейт. Channel 4 TV / Boxtree Books, 1998. Почему мы так упорно сопротивляемся улучшениям в области безопасности автомобилей?
  • Риск Джона Адамса. Рутледж, 1995/2000. Увлекательное исследование того, как наше восприятие риска заставляет нас действовать более безопасно или опасно. Специального покрытия подушек безопасности нет, но подробно обсуждается эффективность ремней безопасности, велосипедных шлемов и аналогичных мер безопасности.
Для младших читателей
  • Car Science Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007. Хитрая книга о науке, сильно замаскированная под книгу об автомобилях! Отличный способ узнать о науке, которая заставляет автомобили работать. Если вам интересно, я работал консультантом и соавтором этой книги. Возраст 9–12 лет.
  • Автомобиль свидетеля Ричарда Саттона. Дорлинг Киндерсли, 2005. Одна из многих превосходных книг очевидцев DK. Эта книга расскажет вам об истории и технологиях автомобилей с первых дней до наших дней.Опять же, больше всего подходит для детей 9–12 лет, хотя читателям постарше (и даже взрослым), вероятно, он тоже понравится.

Видео

  • Срабатывание подушки безопасности в замедленном движении: вид сбоку на то, что происходит, когда подушка безопасности надувается, от Biodynamics Engineering, Inc. Обратите внимание на то, как подушка автоматически сдувается в конце, хотя и медленнее, чем если бы человек давил на нее.
  • Краш-тесты подушек безопасности нового поколения

  • Ford: кадры из манекена краш-теста в замедленном движении, показывающие, как подушки безопасности надуваются на невероятно высокой скорости во время аварии.

Патенты

  • Патент США № 2,649,311: Сборка подушек безопасности для автомобилей Джона У. Хетрика, 18 августа 1953 г.
  • Патент США № 4711466: Способ и устройство для запуска газогенератора от внешнего датчика, Аллен К. Брид, 8 декабря 1987 г.
    В Google Patents зарегистрировано гораздо больше изобретений Аллена Брида, и большинство из них относятся к безопасности автомобилей.
  • US3441290A: Система безопасности транспортных средств Чарльза О Берримана, Eaton Corp PLC, 1967
  • US3618981A: Надувное устройство Мориса Лейзинга и др., Крайслер, 31 октября 1969 г.
  • US3617073A: Автомобильная система безопасности, Ирвинг и Эмануэль Ландсман, 17 сентября 1969 г.
  • US3874693A / DE2152902C2: Защитное устройство, специально для пассажиров автомобилей, Гельмут Патцельт и др., Daimler Benz AG, 24 октября 1972 года.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2020) Подушки безопасности. Получено с https://www.explainthatstuff.com/airbags.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *