Как срабатывает подушка безопасности в авто на руле


Устройство и принцип работы подушки безопасности в автомобиле

Дата публикации: 06 декабря 2017.

      СОДЕРЖАНИЕ:

  1. Что собой представляет «аэрбег»
  2. Как происходит срабатывание «аэрбега»
  3. Разновидности подушек безопасности
  4. Проверяем подушки безопасности
  5. Видео

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.

avto-moto-shtuchki.ru

Как это работает: подушки безопасности. Видео

    Воздушные подушки безопасности (airbag) пока остаются только помощниками ремней безопасности, хотя по мере совершенствования на них возлагается все большая ответственность за человеческие жизни.

    Разработаны подушки безопасности (airbag) как для водителей, так и для пассажиров на переднем сиденье. Для водителя подушка устанавливается обычно на рулевом управлении, для пассажира - на приборной панели (в зависимости от конструкции).

 

    Передние подушки безопасности срабатывают при получении аварийного сигнала от блока управления. В зависимости от конструкции, степень наполнения подушки газом может варироваться.

     Предназначение передних подушек – защита водителя и пассажира от травмирования твёрдыми предметами (кузов двигателя и др.) и осколками стёкол при фронтальных столкновениях.

 

 

 

 

    Боковые подушки предназначены для уменьшения повреждения людей, находящихся в автомобиле при боковом ударе. Они устанавливаются на дверях, либо в спинках сидений. При боковом столкновении внешние датчики посылают сигналы в центральный блок управления airbag. Это делает возможным срабатывание как некоторых, так и всех боковых подушек.

    Исследования влияния надувных подушек безопасности на вероятность гибели водителя при лобовых столкновениях показали, что таковая уменьшается на 20-25%.  

 

 

 

     Прообраз современных подушек безопасности появился в 1951 году, когда мюнхенский изобретатель Вальтер Линдерер прикрепил к рулю надувной воздушный мешок. Позже этим способом защиты пассажиров заинтересовались многие автопроизводители, однако реализовать его на практике в серийных машинах оказалось не так-то просто. А все потому, что во время столкновения подушка безопасности должна надуваться за очень короткое время – 40 миллисекунд, обеспечивая при этом «мягкую посадку» пассажира. Но ведь ни один компрессор не в силах за такое мгновение надуть подушку! В результате решено было применять энергию газов, выделяющуюся при сгорании какого-либо топлива. Сначала экспериментировали с ракетным топливом, но при его использовании подчас разрывались не только подушки безопасности, но и весь автомобиль. Тогда решили применять неорганический газ, получаемый при сгорании «таблетки» азида натрия. В связи с этим в 1981 году подушки безопасности в Германии стали подпадать под действие закона о взрывчатых веществах. Он требует, чтобы каждый покупатель автомобиля, оборудованного airbag брал на себя обязательство правильно обращаться с этим устройством и менять его через определенный срок. Согласие на эти условия скреплялось подписью покупателя.

    Устройство и принцип работы надувных подушек безопасности (AirBag)

    Подушки безопасности (airbag) представляют собой систему, в которую входят газогенератор с подушкой в одном узле, датчики удара, а в самых современных и электронный блок управления. Сама подушка безопасности изготавливается из нейлона толщиной 0,45-0,55 мм, который для герметичности покрывали слоем резины или силикона.

    В газогенераторе, называемом часто пиропатроном, используется твердое топливо, при сгорании которого выделяется газ, заполняющий, а точнее, надувающий подушку. Топливом обычно выступает ядовитый азид натрия (NaN3), 45% массы которого при сгорании превращается в чистый азот, а остальное – в углекислый газ (СО2), окись углерода (СО), воду (Н2О) и твердые частицы. Хотя процесс сгорания и происходит быстро, он не носит взрывного характера. Оптимальное для обеспечения «надувательства» время наполнения подушки – 30-55 миллисекунд. Газ в подушку поступает через специальный фильтр, который пропускает только азот. В развернутом состоянии подушка находится очень короткое время (до 1 с), так как азот (абсолютно безопасный для человека) через специальные отверстия быстро выходит в салон, чтобы подушка не задушила защищаемого пассажира. В качестве топлива некоторые производители подушек безопасности применяют нитроцелюлозу. Для разворачивания airbag его требуется значительно меньше (8 г), чем азида натрия (50 г). При этом также не требуется установка фильтра.

    Сигналом для срабатывания пиропатрона airbag служит электрический импульс от датчиков удара (ускорения или давления), поступающих напрямую или через электронный блок. Устанавливаются датчики в салоне, в передней части автомобиля, или в дверях, при этом их количество может колебаться от трех до десяти. На срабатывание датчиков airbag влияет не только скорость автомобиля, но и характер столкновения (под каким углом, с каким препятствием). В то же время экстренное торможение с любой скорости не может заставить сработать датчик удара. На случай выхода из строя аккумулятора некоторые системы снабжены специальным конденсатором, который отдает накопленную энергию для открытия подушек безопасности.

 

 

 

 

 Повлиять на «открываемость» могут и полироли для торпедо, ведь некоторые из них повышают прочность пластика панелей

 

 

 

 Часто страдают от сбоев в работе подушек любители наклеек. Разместив их на торпедо и руле в зонах окон-прорезей, через которые открываются подушки, автовладельцы тем самым искажают «геометрию» их открытия, а также увеличивают время их разворачивания

 

 

    Воздушная подушка водителя имеет объём от 60 до 80 литров, а переднего пассажира – до 130 литров. Не трудно представить, что при срабатывании системы, объём салона уменьшается на 200-250 литров в течение 0,04 сек, что даёт немалую нагрузку на барабанные перепонки (до 140 дБ). Кроме того, вылетающая со скоростью более 300 км/ч подушка, таит в себе немалую опасность для людей, если они не пристёгнуты ремнём безопасности и ничто не задерживает инерционное движение тела навстречу подушке.

    Из-за того, что наполнение подушек в салоне – а их обычно от 2 до 6 – сопровождается повышенным шумом, слишком опасным для барабанных перепонок, срабатывают только нужные подушки, и то в разное время: например, через 20 миллисекунд после столкновения – водительская, еще через 17 миллисекунд – пассажирские. Причем если защищать некого, подушки безопасности не срабатывают, так как в сиденья начали устанавливать специальные датчики, фиксирующие наличие пассажиров.  

 

 

 

 

autogrodno.by

Как работают подушки безопасности?

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.

avtopub.com

Принцип срабатывания подушки безопасности в автомобиле

 

Airbag (подушка безопасности) устанавливается на руле — для водителя, а для пассажира, сидящего рядом с водителем — на панели приборов, с учётом особенностей конструкции.

 

Срабатывание подушек безопасности происходит по сигналу от блока управления в момент аварийной ситуации. При этом подушки наполняются газом с учетом конструктивных особенностей.  Подушки, расположенные в передней части салона, защищают водителя и рядом сидящего пассажира от получения всевозможных травм.

 

Также предусмотрены подушки безопасности, которые призваны уберечь от получения повреждений и других пассажиров. Устанавливают их в основном в спинках сидений или на дверях. В зависимости от того, от какого датчика поступил сигнал на центральный блок, происходит срабатывание необходимых подушек безопасности.

 

Конструкция  данного вида  системы безопасности проста:  датчики удара и подушка с пиропатроном. Иногда устанавливается электронный блок управления. Материалом для подушки служит нейлон, толщина которого 0.45-0.55 мм.  Герметичность обеспечивает нанесение слоя силикона или резины.

 

Количество датчиков варьируется от 3-х до 10-ти штук, установленных в передней части салона и в дверях. При аварии датчики удара посылают электрический импульс на пиропатрон, вследствие чего, происходит срабатывание подушек безопасности. Импульс подаётся через электро-блок, или напрямую. Датчики удара не срабатывают при экстренном торможении.  Конденсатор обеспечивает срабатывание подушек при  выходе из строя аккумуляторной батареи.

 

Разновидностей подушек безопасности достаточно большое количество. Они предназначены не только для защиты людей внутри автомобиля, но также, и для защиты мотоциклистов и пешеходов.

 

Фронтальные подушки безопасности, расположенные внутри салона, защищают голову, туловище и ноги (в некоторых случаях) впереди сидящих.  Подушки безопасности (в виде валиков и шторок) оберегают головы пассажиров. Защиту грудной клетки и головы водителя обеспечивает боковая подушка, по форме напоминающая надутый мешок.

 

Соблюдение некоторых правил приводит к более эффективной защите подушек безопасности:

  1. Все находящиеся в салоне люди должны быть пристёгнуты ремнями безопасности
  2. Пассажир не должен облокачиваться на подлокотник или саму дверь, не располагать ноги на торпедо. Сидеть нужно ровно
  3. Спинка сидения регулируется именно под положение сидя
  4. Руки на руле должны находиться сбоку.

Также не стоит злоупотреблять наклейками, располагая их на торпедо, руле и прорезях для открывания подушек. Увеличение времени срабатывания подушек приводит к снижению их эффективной защиты, и может привести к травматизму людей.

 

Стоит помнить, что применение разнообразных полиролей  приводит к повышению прочности пластика панелей. Этот факт тоже влияет на быстроту срабатывания подушек безопасности.

 

При размещении подушки непосредственно в сиденье, следует не надевать на эти сидения чехлы.

 

Если человек носит очки, необходимо знать, что при срабатывании подушки происходит сильный удар, вследствие чего, глаза пострадают.

 

На практике выявлен факт влияния подушек безопасности на получение травм в случае аварии. Чтобы вероятность получения травм уменьшить, необходимо следовать следующим рекомендациям:

  1. Не следует размещать детское сидение спинкой к спинке автомобильного сидения, в котором встроена подушка безопасности. Во время срабатывания подушки безопасности она может воздействовать на детское сидение, при этом ребёнок может получить травму.
  2. Скорость, с которой раскрывается подушка безопасности, очень велика, 322 км/ч. Поэтому не стоит сажать ребёнка младше 13 лет на пассажирское сиденье. Рост детей такого возраста, как правило, не превышает 150 см. При срабатывании подушки ребёнок может получить сильный удар в голову. Этот факт повышает риск получения серьёзной травмы, а иногда приводит к летальному исходу.

Серьёзной ошибкой является не должное внимание к подушкам безопасности. Как и любое другое оборудование, они требуют должного внимания и ухода. Купить и забыть —  это халатность по отношению к собственной безопасности. Как и все товары, подушки безопасности имеют свой срок службы. Рекомендованный интервал замены подушек составляет от 10 до 15 лет. Точный срок указывается производителем. Также необходимо следить за исправной работой датчиков и всей системы безопасности в целом. Проверять работу датчиков и проводить диагностику данной системы целесообразнее в фирменных станциях технического обслуживания (СТО). В случае выявления неполадок или некачественной диагностики, вы сможете предъявить претензию к данному СТО. Обязательно сделайте отметку о проведении тех, или иных работ данной организацией.

 

Замену подушек должен производить мастер-профессионал в фирменном автосервисе. Только соблюдение всех норм и особенностей конструкции приводит к эффективной работе системы, и к своевременному срабатыванию подушек безопасности. Профессиональное обслуживание исключит произвольное срабатывание подушки и выход из строя всей системы в момент удара при аварии.

 

Обеспечивая эффективную работу подушек безопасности, система ещё включает в себя и функцию диагностики. Диагностируется  она посредством специального диагностического устройства. Устройство начинает функционировать при включенном зажигании. Если при включенном зажигании на панели приборов загорелась лампочка с символом «airbag» или « SRS», то это говорит о неисправности  системы безопасности.

 

И помните, что ваша безопасность, здоровье и жизнь зависят только от вас самих. Не игнорируйте рекомендации, приведённые выше. Берегите себя.

 

portalvaz.ru


Смотрите также