Как работает подушка безопасности, Все о подушках безопасности
Давайте посмотрим, из чего состоят подушки безопасности: Оболочка сумка. Срабатывание воздушных подушек при этом осуществляется по такому принципу:. Автовладельцы получили возможность установить выключатель одной или обеих подушек, если они или другие лица, пользующиеся автомобилем попадают в одну или несколько приведенных ниже групп риска: Подушка водителя и пассажира - Лица с медицинскими показаниями, при которых риски получения вреда здоровью при срабатывании подушки безопасности превышают риски при ее отсутствии. При определении ЭБУ удара и выдачи сигнала на активацию подушек безопасности за несколько миллисекунд до начала сигнала срабатывания мешков подушек безопасности выдаётся сигнал на активатор натяжителя ремня. Каждый спасатель должен быть надлежащим образом проинструктирован, как правильно деактивировать подушки безопасности и избегать потенциальных угроз.
Для борьбы с повышением давления салон автоматически разгерметизируют одновременно со срабатыванием подушки, выбивая или мгновенно опуская стёкла. Honda разработала простой вариант поэтапного управляемого раскрытия подушки.
Форма подушки на этапах после взрыва пиропатрона задаётся вспарыванием спиральных швов, [7] подобных страховочным лентам альпинистов. Модуль каждой подушки безопасности содержит в себе блок наполнения обычно специальный пиропатрон — наполнитель inflator , состоящий из стального корпуса, инициатора — запала Initiator , газо-генерирующего содержимого, состоящего из азида натрия и нитрата калия , при сгорании которого выделяется большой объем газа — азота, и лёгкую нейлоновую подушку с калиброванными отверстиями.
Модуль водительской подушки безопасности находится в центре рулевого колеса, а пассажира — в приборной панели. Полностью наполненная газом водительская подушка имеет примерно диаметр большого надувного пляжного мяча.
Пассажирская же может быть в два-три раза больше, так как дистанция между сидящим спереди пассажиром и приборной панелью гораздо больше, нежели расстояние между водителем и рулём. При расчете скорости и необходимости наполнения, размер объем мешка подушки рассчитывается в литрах. Средний объем мешка водительской подушки безопасности составляет около 15 литров. Подушка мгновенно наполняется газом от сработавшего пиропатрона, затем она сдувается в заданном темпе через калиброванные, тщательно рассчитанные по сечению отверстия, для того, чтобы после удара человек не был зажат в салоне и мог самостоятельно освободиться.
Наполненная продуктами горения от сработавшего пиропатрона подушка будет тёплая или немного горячая. Некоторые автомобили, начиная с конца х годов го века стали оснащаться, помимо подушек, также системой подтяга аварийного натяжителя ремня безопасности.
При определении ЭБУ удара и выдачи сигнала на активацию подушек безопасности за несколько миллисекунд до начала сигнала срабатывания мешков подушек безопасности выдаётся сигнал на активатор натяжителя ремня.
Спроектировано это именно таким образом для того, чтобы заблаговременно подтянуть корпус сидящего на сидении человека к спинке, чтобы обеспечить объем пространства перед головой человека для более безопасного раскрытия и наполнения мешка подушки безопасности.
Следует иметь в виду, что ремни безопасности с системой аварийного натяжения являются одноразовыми, не ремонтируемыми изделиями, и в случае их срабатывания либо какой-либо неисправности подлежат замене.
Датчики измеряют степень и скорость замедления согласно заданному алгоритму программы в блоке управления. Именно поэтому замедление автомобиля, при котором датчики активируют подушки, варьируется в зависимости от характера столкновения.
Подушки безопасности не должны срабатывать при внезапном торможении или при езде по неровным поверхностям. На самом деле, максимальный уровень замедления при экстренном торможении далек от уровня, достаточного для приведения подушек безопасности в действие, именно за счет алгоритма расчета. При наличии в салоне боковых подушек безопасности в машине дополнительно устанавливаются датчики бокового удара, а ЭБУ более сложен по количеству электронных компонентов и программная часть содержит часть, отвечающую за контроль и активацию дополнительных подушек безопасности.
Блок один, а программа в блоке как от двух, направленных в разные стороны блоков, заключенных в один корпус самого блока и процессор. Боковые подушки безопасности работают по тому же принципу, что и фронтальные, но активируются блоком они только при боковом ударе или при совокупности направлений векторов перегрузки, регистрируемой датчиками.
Электронный блок управления следит за исправностью системы подушек безопасности. При включении зажигания производится кратковременная проверка целостности внешних исполнительных инициаторы и измерительных датчики устройств. Так же система в зависимости от комплектации может проводить проверку коммуникации с другими устройствами, находящимися в автомобиле и непосредственно или косвенно участвующими в обеспечении безопасности. Проверка работоспособности непосредственно пиропатронов проводится путем проверки аналоговым путем сопротивления на линиях выводов пиропатронов.
Таким образом, на пиропатроны не подается при проверке никаких электрических зарядов, и она не может привести к незапланированному срабатыванию инициаторов, но достоверно определяет исправность цепей. Если блок обнаружит неисправность, загорится лампочка, предупреждающая водителя о необходимости доставки автомобиля в авторизованный центр обслуживания для диагностики системы подушек безопасности самостоятельно вмешиваться в работу системы настоятельно не рекомендуется из-за наличия пиротехнических элементов в конструкции.
Большинство блоков управления имеют в своей схеме небольшую накопленную электрическую ёмкость конденсатор , которой достаточно для активации подушек при резком и полном обесточивании бортовой сети автомобиля, в случае повреждения линии питания блока управления при повреждении электропроводки автомобиля во время столкновения.
Пример: при резком удар сбоку большой силы свинцовый аккумулятор, имеющий большую массу, в некоторых случаях просто вылетает из автомобиля, обрывая даже прикрепленные к нему мощные провода.
Именно для таких или подобных случаев перерубание косы проводов во время удара в блоке предусмотрена дополнительная емкость для кратковременного хранения заряда энергии.
Емкость разряжается при обесточивании блока управления в течение нескольких минут. В мануалах по ремонту автомобилей, выпускаемых производителями автомобилей для авторизованных центров, об этом всегда написано. Прежде чем начать работы в автомобиле по ремонту, связанные с самой системой безопасности или косвенно затрагивающих какие-либо элементы системы, требуется обесточить автомобиль на несколько минут, отключив аккумуляторную батарею и другие источники питания, подключенные к автомобилю во время ремонта к примеру — зарядное устройство.
Блоки управления конструктивно можно разделить на современные и устаревшие. Первые конструкции блоков представляли собой электронную начинку и сенсорный элемент механического типа.
Вариации конструкций сенсора механического типа по действию основывались на перемещении внутри сенсора некого предмета, обладающего определенной массой. В случае наступления определенного замедления он перемещается в корпусе сенсора и воздействует на контакты замыкания цепи активации подушек безопасности.
Грубо говоря, принцип маятника, сдвигающегося по инерции. Блоки современные такого маятника не имеют. Технологии в электронике с тех пор шагнули далеко в перед. Теперь блоки управления измеряют замедление и ускорение другим путем.
Они оснащены электронными акселерометрами. Акселерометры могут быть установлены как в самом блоке управления, так и могут быть вынесены на различные точки кузова автомобиля и располагаться в тех местах, где их установка способна дать наилучшую точность измерения ускорения, замедления и вращения кузова вокруг своей оси.
Современные сенсоры имеют несколько векторов осей измерения X, Y, Z , что, в свою очередь, позволяет использовать сенсоры в разных назначениях для измерений. Современный автомобиль, в зависимости от замысла инженеров, может быть оснащен блоком, содержащим один или несколько акселерометров. В других случаях, система безопасности автомобиля может быть спроектирована с блоком управления, не содержащим акселерометров, и они могут быть вынесены на кузов автомобиля или акселерометры могут присутствовать как в блоке, так и на кузове.
Чем больше на автомобиле датчиков, содержащих акселерометры, тем точнее измерения положения автомобиля в пространстве и его скорости перемещения по осям X, Y, Z. Программа в блоке управления системой безопасности с идеальной точностью может определить состояние автомобиля.
Относительно состояния принимается решение на активацию подушек безопасности. Современные блоки управления системой безопасности, содержащие несколько акселерометров, входят в состав системы ESP — именно за счет того, что акселерометры точно определяют положение и скорость автомобиля.
Иногда это является дополнительной функцией. Например, Форд Фиеста. В простой комплектации не имеет выключателя, но имеет на косе проводки возле бардачка под обшивкой торпеды разъем для дополнительной установки такого выключателя. Все остальные элементы контроля и исполнения системы безопасности изначально конфигурируются как присутствующие или отсутствующие в системе на заводе-изготовителе системы или автомобиля.
В некоторых случаях возможность включения или отключения устанавливаемых элементов в систему предусматривается через программирование комплектации через диагностический сеанс специализированными или мультимарочными сканерами.
Переключатели для отключения пассажирской подушки безопасности могут быть если предусмотрено установлены квалифицированным обслуживающим персоналом по запросу владельца транспортного средства, если это не противоречит заявленной политике производителя автомобиля или системы и он отвечает определённым государственным критериям и имеет разрешение.
Вначале большинство автомобилей комплектовалось лишь одной водительской подушкой безопасности DAB , установленной в рулевом колесе и защищающей водителя который имеет больше шансов получить травмы. На протяжении х годов подушки для передних пассажиров PAB , а затем раздельные боковые подушки SAB , помещаемые между пассажирами и дверью, стали обычной практикой.
Для прекращения движения тела по инерции требуется приложение силы в течение некоторого времени. При аварии, для прекращения движения незакрепленного тела требуется очень большая сила, так как скорость движения автомобиля резко изменяется, а скорость пассажира - нет.
Целью любой системы пассивной безопасности является остановка движения пассажира с нанесением минимально возможных травм. Подушка безопасности предназначена для снижения скорости движения пассажира до нуля, устраняя или снижая степень серьезности травм.
Подушка безопасности работает в чрезвычайно жестких условиях. Подушка безопасности раскрывается в пространстве между пассажиром и рулевым колесом или приборной панелью за долю секунды. Даже такое малое время очень важно, учитывая, что требуется равномерно замедлять движение пассажира, а не резко останавливать его. В следующем разделе мы расскажем о конструкции подушки безопасности и о том, как она срабатывает. Срабатывание подушки безопасности Подушка безопасности предназначена для того, чтобы за долю секунды максимально равномерно снизить скорость движения пассажира вперед.
Система подушки безопасности состоит из: Самой подушки, изготовленной из тонкой нейлоновой ткани, сложенная и расположенная в рулевом колесе или приборной панели, а с недавнего времени, еще и в сидении или двери. Датчика, который дает команду срабатывания подушки. Контактный выключатель переключается, замыкая электрический контакт, сообщая датчику, что произошло столкновение.
Датчик считывает информацию с акселерометра, встроенного в микросхему. При срабатывании подушки безопасности, происходит реакция между азидом натрия NaN3 и нитратом калия KNO3 , в результате которой выделяется газообразный азот. Подушка надувается при выбросе азота. Подушка безопасности и газогенератор, установленные в рулевом колесе.
При первых попытках адаптировать подушки безопасности для использования в автомобилях возникли трудности, связанные с очень высокой стоимостью и отсутствием технического решения для хранения и подачи сжатого газа. Конструкторов волновали следующие вопросы: Где в автомобиле разместить баллон с газом? Должен ли газ находиться под высоким давлением в течение всего периода эксплуатации автомобиля?
Как обеспечить быстрое и надежное наполнение подушки при различных температурах окружающей среды без оглушительного хлопка? Газогенератор состоит из заряда твердого топлива и пиропатрона.
Они искали способ запустить химическую реакцию, в результате которой будет выделяться азот, наполняющий подушку. В х годах появились компактные твердотопливные газогенераторы.
Пиропатрон воспламеняет твердое топливо, которое чрезвычайно быстро сгорает с выделением большого объема газообразного азота, достаточного для наполнения подушки. Уже через секунду газ начинает быстро выходить через небольшие отверстия в подушке для того, чтобы обеспечить нам возможность двигаться.
Несмотря на то, что весь процесс занимает четверть секунды, этого времени достаточно для того, чтобы предотвратить серьезные травмы. Порошкообразное вещество, выделяемое при срабатывании подушки - не что иное, как обычный кукурузный крахмал, или тальк, который используется производителями для сохранения эластичности и предотвращения слипания подушек. Далее мы расскажем о некоторых мерах предосторожности, особенно касающиеся перевозки детей.
Меры предосторожности С самого момента появления подушек безопасности, эксперты предостерегали водителей, что их необходимо использовать вместе с ремнями безопасности. При ударах сзади и боковых столкновениях спасали только ремни безопасности хотя сейчас боковые подушки безопасности устанавливаются все чаще. Даже не смотря на технологический прогресс, подушки безопасности могут спасти Вас только при использовании ремней безопасности.
Но вероятности ДТП не отбрасывают даже опытные водители, знающие, что на дороге может случиться всякое. Сохранять полное спокойствие за рулём очень важно , и в этом многим очень помогает наличие в автомобиле подушек безопасности, которые в нужный момент срабатывают и приходят вам на помощь. Хотя каждый современный автомобиль оснащен системой безопасности SRS , но мало кто до конца понимает принцип действия airbag.
И для большей уверенности в своей защищенности в случае опасной ситуации, не лишним будет знать, в каком случае подушки безопасности точно срабатывают, а когда они могут не сработать. Автомобильная система airbag — тщательно выверенное устройство, имеющее чёткий алгоритм срабатывания подушек безопасности. Чтобы добиться необходимой эффективности airbag, инженеры-разработчики ведущих производителей авто потратили не одно десятилетие. Подушки безопасности прошли массу испытаний, пока их не признали действенным способом предотвращения травм или гибели водителя и пассажиров автомобиля при аварии.
Наслушавшись шоферских баек, или начитавшись некорректной информации в сети о том, что подушки безопасности могут сработать от малейшего толчка, некоторые доверчивые люди начинают опасаться системы Airbag. Но вам не стоит тревожиться — подушки безопасности никогда не срабатывают без повода.
Ведь речь идёт о человеческих жизнях, и никто бы не допустил устанавливать в автомобили устройства, которые смогут как-то повредить человеку. Кроме этого, каждое такое происшествие приведёт к судебному разбирательству, и репутация автоконцерна будет нарушена.
Благодаря интернету, такие новости мигом облетят весь мир, и продажа авто данной марки сразу же упадет. Так что для любого автопроизводителя качество Airbag — дело чести, и они тщательно следят, чтобы состояние системы безопасности было на высоте, и воздушные подушки срабатывали вовремя. Чтобы подушка безопасности сработала, в системе airbag должны выполниться такие последовательные действия :. Между первым и последним действием проходит гораздо меньше времени, чем вы потратили на прочтение этого предложения — всего лишь миллисекунд.
Теперь давайте рассмотрим, какие условия должны быть соблюдены, чтобы электронный блок управления подал команду для срабатывания воздушных подушек, и при какой скорости и силе удара они включаются:.
В некоторых случаях, когда, кажется, все вышеперечисленные условия соблюдены, подушки безопасности при ДТП всё-таки не срабатывают.
