Как работают подушки безопасности в автомобиле

Принцип действия подушек безопасности автомобиля

Трудно найти автомобилиста, который оспаривал бы важность такого нестандартного аксессуара автомобиля, как подушки безопасности. Первый раз мир услышал про эти оригинальные защитные устройства 65 лет назад, после опубликования Уолтером Линдерером своего необычного патента, принёсшего ему затем мировую известность, благодарность миллионов людей. Многолетняя практика доказала их огромное значение для водителей и пассажиров оснащённых такими приспособлениями автомашин, за счет чего в авариях удалось спасти множество человеческих жизней, уберечь людей от огромного количества увечий, поскольку при ДТП защитная подушка раскрывается почти мгновенно – как правило, за считанные доли секунды. Однако немногие любители, да и профессионалы автомобильной отрасли в подробностях знают, как работает подушка безопасности, имеющая в международном обществе название airbag.

Принцип и условия для срабатывания подушки безопасности.

Что представляет собою аэрбег: устройство механизма

В зависимости от того, где расположен защитный аэрбег и для чего установлен, он может быть нескольких видов: фронтальный и боковой, головной и коленный, центральный и комбинированный. Устройство подушки безопасности при всём разнообразии их модификаций отличается незамысловатой конструкцией, призванной во время аварии значительно облегчить удары, адресованные водителю или пассажиру. Чаще всего их контакты приходятся на разные части руля, кузовные, оконные, прочие детали, достигая немалой силы. При отсутствии аэрбега каждый такой удар, в зависимости от скорости авто, может достигать колоссального размера, что станет невозможным при наличии защитного приспособления. С ним фактическая сила аварийного удара окажется значительно меньшей. Поэтому на практике она зачастую не будет представлять для людей значительной опасности, тем более смертельной угрозы.

Скидки на новые автомобили! Выгодный кредит от 9.9%Рассрочка 0%

Сам комплекс этой оригинальной защиты состоит из нескольких автономных составляющих. Он отличается собственно подушкой – специальной ёмкостью из нейлонового материала, расправляющейся во время аварийного случая, когда в неё резко входит воздух, а также сенсором и системой, которая надувает подушку. Материалами для её смазки служат крахмал или тальк. Комплекс компактно сложен, он расположен так, что из салона его не видно. Наиболее чувствительной частью комплекса считается сенсор, поскольку именно ему приходится принимать судьбоносное решение, когда именно подушка должна быть выпущена. Чаще всего это происходит уже при столкновении на скорости хотя бы 20 километров в час. В свою очередь, на систему надувания возложена не менее важная задача – во время столкновения мгновенно «выстрелить», накачать защитное устройство необходимой смесью.

Сумка

Важным аксессуаром подушки безопасности автомобиля является сумка. Она имеет вид тонкой нейлоновой оболочки из нескольких слоёв, толщина её зачастую не превышает 0,4 миллиметра. Ключевым преимуществом такой оболочки является то, что за счёт сверхпрочного материала, из которого её изготавливают, ей удаётся выдержать при ударе огромную кратковременную нагрузку. Располагают сумку в объёме специальной шины, закрытой особенной накладкой из пластика или ткани.

Датчики удара

Чаще всего именно передняя часть автомобиля оснащена этими важными приборами. Такой датчик призван отвечать за оперативное срабатывание системы безопасности машины, активируя её сразу же после контакта с другим объектом, если скорость превышает 20 километров в час. Система устроена так, что защитное приспособление способно выстрелить даже тогда, когда авто не движется, а стоит на месте – если удар получился достаточно сильный. Датчик может быть одного из двух видов: ударный (он определяет удар, пришедший на кузов) или датчик сидения для пассажиров. Если пассажиров в машине нет, такой механизм легко отключить.

Виды газогенератора

Задача каждого генератора – наполнить оболочку защитного устройства, с которой он составляет модуль этого приспособления, газом. Генераторы отличаются разнообразием форм, способов функционирования, а также образованием газа. В зависимости от этих векторов, генератор может быть куполообразного или трубчатого вида. По способам срабатывания есть генераторы одно- и двухступенчатого способа действия. Бывают также твёрдотопливные модели, гибридные. Кроме корпусов и патронов, в их состав входят: твердотопливный вариант – особенная смесь, составленная азидом натрия, диоксидом кремния, нитратом калия, гибридный вариант – газовый заряд под высоким давлением. Аэрбеги последних моделей оснащены двумя пиропатронами. Основной из них выпускает 80% всего газового объёма (в формате так называемой мягкой посадки), а дополнительный служит для подстраховки основного при очень тяжёлом ударе.

Фронтальные подушки безопасности

Впервые такие конструкции начали применяться на автомашинах марки Mercedes-Benz сравнительно недавно – в 1981 году. Они имеют две модификации: есть фронтальный механизм защиты сидящего впереди пассажира, который при его отсутствии или желании можно отключать, а также фронтальное устройство защиты водителя. Место расположения первого из них –передняя панель (её верхняя правая часть), а вторую таит в себе руль. Некоторые современные автомобили имеют также варианты двухступенчатых, многоступенчатых способов срабатывания данных защитных механизмов в зависимости от тяжести аварийного удара. Их называют адаптивными защитными устройствами.

Боковые подушки безопасности

С помощью этих защитных приспособлений удаётся свести к минимуму вероятность травмирования во время ДТП таких чувствительных частей человеческого тела, как таз, брюшная полость и грудная клетка. Впервые это эффективное новшество удалось применить 24 года назад знаменитой автомобильной фирме Volvo, предложившей устанавливать их в виде опций. Такими защитными конструкциями чаще всего оснащены зоны спинки переднего сидения, однако, выпускаются и такие модели, где их монтируют в заднем сидении. Большую популярность приобрели также варианты двухкамерных приспособлений, у которых более жёсткая нижняя часть, защищающая таз, а за счёт мягкой верхней надёжно защищается грудь.

Головные шторки

Так называют приспособления, задача которых – эффективная защита головы при боковых ударах в машину. Пионером их установки 20 лет назад была фирма Toyota. Место расположения этих шторок – в переднем сегменте крыши, в пространстве между стоек и задником крыши. Они используются пассажирами, занимающими переднее и оба задних места.

Подушка безопасности коленная

Её задачу определяет название устройства. Оно призвано эффективно охранять водительские голени и колени. Впервые его установила 22 года назад компания КИА. Расположено такое устройство снизу около руля. Некоторые современные автомодели оснащены коленным вариантом пассажирской защиты, который находится впереди. Устройство прячут снизу «бардачка».

Центральная защита

Компании Toyota принадлежит внедрение в 2009 году варианта центрального приспособления безопасности, призванного смягчать тяжесть травм пассажиров во время бокового столкновения. Такое защитное средство располагают в подлокотниках переднего сидения, а также в спинке заднего сидения. Новые вариации таких вспомогательных средств выпускаются компанией Mercedes-Benz и другими автомобильными фирмами.

Подушка безопасность для пешехода

Эффективность применения защитных устройств побудила автомобильных конструкторов остроумно вынести их за пределы салонов легковых авто. Так появилась защитное устройство для пешеходов, впервые предложенное в 2012 году компанией Volvo.

Условия для срабатывания

Несмотря на многочисленные конструктивные варианты изготовления защитных приспособлений, принцип их функционирования практически не претерпел в последние годы существенных изменений и остаётся неизменным. Ключевое условие срабатывания подушки безопасности – контакт авто с другой машиной или тяжёлым предметом. Она мгновенно активируется и срабатывает, когда удар с посторонним предметом произошёл, причём скорость срабатывания очень высока. При превышении определённого уровня датчик удара мгновенно посылает сигнал блоку управления, после чего сразу же автоматически решается весь комплекс вопросов, связанных с работой защитного механизма. В зависимости от того, какое направление удара и какая скорость удара, срабатывает или весь защитный комплекс, или только его определённая часть.

Как работает подушка безопасности

На протяжении многих лет ремень безопасности защищал пассажиров и водителя при ДТП. Но современные технологии и автомобилестроение развиваются, появляется необходимость в более эффективной защите. С появлением подушек безопасности можно сказать о надежной защите людей в салоне автомобиля. Подушка безопасности (Airbag) при аварии надувается всего за долю секунды. Она способна защитить тело и голову от травм.

Надежность подушек безопасности

Краш-тесты показывают на сколько современные модели автомобилей безопасны. Если в автомобиле отсутствуют подушки, то водитель и пассажиры рискуют своим здоровьем и жизнью. Более надежная защита обеспечивается наличием хотя бы двух подушек спереди. В связи с этим были случаи, когда от удара подушкой водитель получал увечья, причем не в аварии. Это возникало в результате неправильной регулировки. Подушка безопасности выстреливается со скоростью более300 км/час. Это мощный удар. Если она сработала неправильно, то у водителя могут быть травмы головы. И все же за свое существование они спасли множество людей и случаи сбоев в работе единичны.

Как действует подушка безопасности

Подушка безопасности имеет далеко не простое устройство и разделяется на основные элементы: чувствительный сенсор, систему, которая производит накачку подушки и соответственно подушку. Она изготовлена из нейлона и при резком толчке воздухом, надувается. Ее устанавливают в автомобиле под пластиковой обшивкой. Сенсор-чувствителен, именно он выпускает подушку. Обычно его настраивают, чтобы подушка выстреливала на маленькой скорости при аварии. За быстрый выстрел подушки и надувание ее специальным составом отвечает сложное устройство. Это система накачки подушки, которая включает в себя электронную и химическую составляющие. Электронику мы рассматривать здесь не будем, а вот химия в подушке безопасности является предметом наше интереса.

При проектировании подушки безопасности изобретателям нужно было решить следующую задачу. Если машина врезается на небольшой скорости в какой-либо предмет, то реагирует датчик в связи с нагрузкой. Пусковое устройство это фиксирует и дает сигнал для мгновенного вылета и надувания подушки.

Поначалу, в салоне автомобиля пытались устанавливать баллоны с газом, которые при ударе механически посылали свое содержимое в подушку безопасности. Но подобные решения были слишком небезопасны, громоздки и медлительны. Изобретателям пришлось перепробовать множество вариантов прежде чем в 1970 году на помощь не пришла химия, которая позволила превратить подушку безопасности в безопасное и надежное средство защиты!

В системе надува имеются емкости с азидом натрия (NaN3) с нитратом калия (KNO3). При аварии электронные датчики удара инициируют поджог твердотопливного заряда, который запускает химическую реакцию, в результате которой образуется большой объем азота. Реакция настолько стремительна (общее время от начала горения запала до завершения реакции составляет порядка 50 миллисекунд), что подушка вырывается из своего посадочного места со скоростью в 300 км/ч! После заполнения подушки газом, моментально происходит его стравливание через специальные отверстия. Это сделано в целях безопасности, ведь если не сдуть подушку, то человек может быть намертво зажат ей в салоне! Во время сдувания подушек можно наблюдать небольшое «задымление» в салоне — это выходит азот.

Виды подушек безопасности

Стандартная опция — это две передние подушки безопасности, которыми комплектуется большинство авто. Но в настоящее время изготавливаются модели с шестью различными подушками.

Существуют две фронтальные подушки безопасности. Они защищают водителя и переднего пассажира. Бывают еще боковые подушки, способные защитить не только тело пассажиров, но и ноги. Вместе с ними специальные шторки не дают травмировать голову при боковом ударе. Изготовители также позаботились о защите ног и создали подушку, которая показала себя в краш-тестах и свела до минимума получение травм.

Последняя разработка – это подушка, расположенная в центре. Она защищает пассажиров от ударов в салоне. Еще одна подушка устанавливается на ремень, способная защитить область груди. Некоторые современные модели оснащены такими новшествами. Но это пока не широко распространено.

Подведем итог: подушка безопасности спасает жизни при аварии. Но при этом нужно не забывать пристегиваться ремнями безопасности.

Подушки безопасности автомобиля, как срабатывает подушка безопасности, как поменять подушки безопасности. Подушки безопасности автомобиля. Принцип работы и процедура замены подушек безопасности автомобиля.

Ежегодно в мире погибает в автомобильных катастрофах около 1.2 миллиона человек. Россия находится на первых позициях среди Европейских стран по общему количеству смертельных ДТП. Стоит отметить, что на исход аварии не в последнюю очередь воздействуют технические свойства транспортного средства. Поэтому автовладельцы и автопроизводители озадачены поиском более лучших защитных устройств и механизмов. Как показывают многочисленные тестирования, подушка безопасности водителя значительно снижает риск его гибели. Лишь представьте, при лобовом столкновении автомобилей, у водителя на 20 — 25 процентов больше шансов на выживание, если его транспортное средство оборудовано подушками безопасности. Об этом читайте далее в статье.

Подушки безопасности, где они находятся

Подушки безопасности автомобиля (международное общепринятое название — airbag) предназначаются для смягчения ударов водителя и пассажиров о рулевую колонку, окна и элементы кузова при автомобильной аварии.

Их используют одновременно с ремнями безопасности.

Современные легковые автомобили отличаются наличием нескольких подушек безопасности, которые расположены в различных местах салона транспортного средства. Зависимо от места расположения существуют такие виды «аэрбегов» — боковые, фронтальные, коленные, головные, центральная подушка безопасности.

Боковые подушки безопасности созданы для снижения риска травмирования таза, брюшной полости и грудной клетки при аварии. Обычно их устанавливают в спинке переднего сидения. Некоторые автомобили предполагают установку боковых подушек безопасности на задних сидениях.

Фронтальные подушки безопасности бывают разные — подушка безопасности водителя и переднего пассажира. Как правило, для фронтальных «аэрбегов» переднего пассажира предусмотрена возможность отключения. Фронтальная подушка безопасности водителя расположена в рулевой колонке, а переднего пассажира — в правой верхней части передней панели.

Коленные подушки безопасности защищают голени и колени водителя от травм. Расположены они под рулевой колонкой.

Головные подушки безопасности, в народе именуемые «шторками» безопасности, служат для защиты головы во время бокового столкновения. Располагаются они, зависимо от модели транспортного средства, между стойками, в задней или передней части крыши. Основная задача данных подушек — защита пассажиров как переднего, так и заднего ряда сидений.

Центральная подушка безопасности призвана снижать тяжесть вторичных повреждений пассажиров во время бокового столкновения. Находится она в центральном отделе спинки заднего сидения и в подлокотнике переднего ряда сидений.

Как срабатывают подушки безопасности

Подушки безопасности являют собой мешок из тонкого нейлона или других материалов, часто разделенный на камеры. Чтобы предотвратить слеживание, подушку пересыпают крахмалом или тальком, после чего упаковывают в маленькую капсулу.

Изначально было очевидно, что мешок должен очень быстро надуваться, преимущественно менее чем за пятьдесят миллисекунд. Для выполнения данного норматива с 70 годов ХХ века единственным средством являлся незначительный взрыв, который приводит к выделению нетоксичного азота, наполняющего мешок. Взрыв обеспечивается пиропатроном, который состоит из ряда химических элементов. Также существуют гибридные системы, заряд твердого топлива в которых являет собой «пробку», которая закрывает баллон со сжатым азотом.

В современных транспортных средствах электроника получает данные от датчиков удара и при необходимости посылает сигнал для активации подушек безопасности. Датчиков существует несколько, поэтому электроника способна определить, с какой стороны произошло столкновение. Некоторые прогрессивные устройства способны не только определить силу удара, но и регулировать объем газа и, соответственно, размер подушки, с учетом информации о массе пассажира.

Система безопасности, как обозначается

В транспорте подушки безопасности обозначаются значками airbag. Данные значки могут быть нанесены на специальные бирки из ткани или выдавлены на пластике. Как правило, коленные, фронтальные, головные и задние боковые «аэрбеги» отмечены на пластиковых элементах обшивки, а передние боковые подушки отмечают сбоку от сидений на матерчатых бирках.

Не рекомендовано без отключения аккумулятора открывать либо разбирать обшивку салона поблизости подушек безопасности. Попытка снять подушки под напряжением способна привести к их срабатыванию, что влечет за собой тяжелые травмы.

Знание электроники, нужно ли разбираться в электроники при замене подушки безопасности

Сразу стоит сказать, что если вы абсолютно ничего не понимаете в электронике, не следует самостоятельно затевать данное мероприятие, так как не получится обойтись обычным откручиванием болтов и заменой на новый элемент. Бортовой компьютер имеет свои определенные нюансы. Поэтому, если вы решили самостоятельно заменить подушки безопасности, то либо должны обладать знаниями в области электроники, либо должны обратиться к специалистам.

Подушка безопасности водителя, как ее заменить

В первую очередь, следует отсоединить клеммы аккумулятора. Это нужно сделать не только из соображений безопасности, а и для того, чтобы при замене бортовой компьютер не выдал ошибку. Подушка безопасности на рулевой колонке (водительская) меняется очень просто. Следует отщелкнуть центральную часть, затем отсоединить контакты и вмонтировать новую подушку, после чего собрать все обратно.

Подушка безопасности переднего пассажира, пошаговая инструкция замены

С заменой пассажирской подушки, как правило, возникают сложности, поскольку их большая часть спрятана за торпедой и во время срабатывания портится ее обшивка. Во множестве автомобилей для замены подушки приходится полностью демонтировать торпеду.

Разборку необходимо начинать с руля, так как именно здесь расположены наиболее открытые детали, защелки и болты.
Снимаем кожух рулевой колонки, после чего откручиваем на руле подушку безопасности, вне зависимости от того, сработала ли она.
Под ней расположен крепежный болт самой рулевой колонки. Ее нужно снять, предварительно открутив болт.
После снятия руля, демонтируем нижнюю часть защиты над педалями, для чего необходимо открутить по периметру защелки и болты под кожухом руля.
Демонтировав защиту, вы сможете легко добраться до центральной консоли и бортового компьютера.
Чтобы получить доступ до центральной консоли, необходимо вытащить магнитолу и все остальное, что держится на передней консоли.
Снимаем торпеду.
Демонтируем механизм подушки, после чего устанавливаем новый и подсоединяем провода.

Бортовой компьютер, как решить проблемы бортового компьютера, как устранить ошибку в памяти о срабатывание подушки безопасности

Для устранения данной ошибки необходимо либо полностью заменить бортовой компьютер, либо прошить программное обеспечение. Рекомендовано выбирать последний вариант, так как стоит он гораздо дешевле, однако прошивка не способна дать стопроцентной гарантии, что подушка не сработает даже тогда, когда удара не будет.

Как прошить бортовой компьютер в домашних условиях, общие рекомендации

Если вы решили самостоятельно прошить бортовой компьютер, для этого вам будет нужен ноутбук, хорошие знания в области электроники, шнур для подключения бортового компьютера к ноутбуку и специальное программное обеспечение под модель и марку вашего транспортного средства.

Мы не будем расписывать саму процедуру прошивки, поскольку для каждой модели транспортного средства она уникальна. Смысл прошивки основывается на замене в блоке программного обеспечения. Однако в новых иномарках желательно заменить блок, так как в следующий раз подушки безопасности вообще могут не сработать.

Если прошивка прошла успешно, смело собирайте все обратно. Наиболее сложно прошивать бортовой компьютер в новых автомобилях, где он полностью отвечает за управление транспортным средством.

Советы профессионала и к чему может привести неправильная замена программного обеспечения

При прошивке не спешите подсоединять новые подушки безопасности, поскольку неправильная замена программного обеспечения приводит к срабатыванию новых, и вам придется покупать их повторно.

Принцип работы подушек безопасности (Airbag) в автомобиле

Все мы прекрасно понимаем, что правильно работающие подушки безопасности способны спасти человеческую жизнь. Но далеко не всем известно, как именно они работают или что может помешать им выполнить свою функцию своевременно.

Практически сразу после столкновения датчики в передней части автомобиля распознают удар и отправляют соответствующий сигнал электронной системе управления подушками безопасности. Компьютер анализирует полученную информацию для определения серьёзности столкновения. Если он определяет, что подушки безопасности необходимо задействовать, подаётся соответствующая команда. Длится весь этот процесс около 10-20 миллисекунд.

Когда подушка безопасности получает команду для развертывания, происходит химическая реакция, когда азид натрия (NaN3) внутри Airbag нагревается воспламенителем. После достижения определенной температуры происходит разрушение связей, удерживающих молекулу вместе, в результате чего азот выделяется и быстро расширяется, надувая подушку безопасности (для этого необходимо совсем немного азида натрия). Оставшийся натрий (Na) способен к реакции и может представлять опасность, поэтому вторичная реакция с нитратом калия (KNO3) создает окись калия (K2O), оксид натрия (Na2O) и большее количество азота (N2). Финальная реакция добавляется в диоксид кремния (SiO2), который смешивается с K2O и Na2O для получения, фактически, стекла. Всё это занимает примерно 20-30 миллисекунд и происходит в течение четырех или пяти сотых секунды с начала удара.

Подушка безопасности может перемещаться со скоростью свыше 200 км/ч во время развертывания. Как правило, это не представляет опасности кроме тех случаев, если водитель или пассажир переднего сиденья сидит слишком близко к панели. Поэтому производители рекомендуют сидеть как можно дальше от Airbag. Очень важно пристегиваться ремнями безопасности.

После раскрытия подушка безопасности обеспечивает защиту человека. Она снижает скорость замедления, увеличивая количество времени, необходимого человеческому телу для остановки. Импульс пассажира обычно начинает поглощаться подушкой безопасности примерно через шесть сотых долей секунды после аварии и будет продолжать смягчаться еще в течение 60 миллисекунд. Подушка безопасности также может помочь защитить человека от элементов салона, таких как рулевое колесо или перегородки между салоном и моторным отсеком. Подушки безопасности лучше всего работают с пассажирами, использующими ремни безопасности, но рассчитаны и на работу с непристегнутыми людьми.

Сегодня производители оснащают автомобили не только фронтальными подушками безопасности. Все более распространенными становятся боковые подушки, шторки безопасности, подушки для коленей водителя и др.

В зависимости от модели автомобиля Airbag могут иметь определенный срок годности или сохранять работоспособность в течение всего срока эксплуатации транспортного средства. Если на панели приборов загорелся индикатор подушек безопасности, необходимо как можно быстрее устранить проблему, чтобы восстановить работоспособность этой системы безопасности. Сделать это можно с помощью компьютерной диагностики.

Наиболее часто проблемы с подушкой безопасности связаны с повреждением контактов в рулевой колонке, отключенными или изношенными проводами, неисправными датчиками и т.д. Прежде чем выполнять какие-либо работы с любой частью системы подушек безопасности, обязательно ознакомьтесь с руководством по ремонту вашего автомобиля для получения особых инструкций. Скорее всего, придётся в первую очередь отключить минусовую клемму аккумуляторной батареи (иногда работы разрешается проводить не сразу, а через определенное время).

Помните о том, что работоспособность Airbag во многих случаях спасала человеческие жизни. Поэтому всегда следите за тем, чтобы подушки безопасности работали правильно. Не забывайте пользоваться ремнями безопасности – и на водительском сиденье, и на пассажирских.