Подушка безопасности (airbag) — один из элементов пассивной безопасности современных автомобилей. Их наличие — важный фактор обеспечения безопасности водителя и пассажиров. Airbag в переводе с английского означает «подушка безопасности», отсюда и русское название — подушка безопасности, которую мы все привыкли использовать.
Подушки безопасности спасли тысячи жизней с тех пор, как они стали широко использоваться в транспортных средствах. Идея системы подушек безопасности проста: подушки безопасности срабатывают достаточно быстро, чтобы защитить тело в случае аварии. Но как они это делают так быстро?
Содержание
Устройство и принцип работы подушек безопасности
Секрет мгновенных подушек безопасности, которые надуваются воздухом, на самом деле кроется не столько в самих подушках безопасности, сколько в специальном устройстве — газогенераторе. Это наиболее технически сложная часть всей системы подушек безопасности. Газогенераторы, используемые в подушках безопасности, способны надуть их примерно в три раза быстрее, чем вы можете моргнуть. В конце статьи посмотрите видео о том, как устроена подушка безопасности и какие этапы производства она должна пройти перед установкой на автомобиль.
Принцип работы подушек безопасности довольно прост. Они срабатывают при ударе, когда скорость автомобиля превышает 20 км / ч.
- В результате срабатывания воспламенителя содержащаяся в газогенераторе натриевая кислота сгорает, выделяя значительное количество газа (азота), который попадает в подушку безопасности и мгновенно открывает ее.
- На основе запрограммированного алгоритма блок управления принимает решение о необходимости раскрытия щечных подушечек и передает электрический сигнал на исполнение.
- Сигналы датчиков обрабатываются электронным блоком управления (ЭБУ), который контролирует работу системы подушек безопасности. При определенных условиях (например, сильный лобовой или косой удар, удар о высокий бордюр, резкое падение после прыжка и т.д.) эБУ дает команду на активацию подушек безопасности.
- Этот сигнал отправляется на газогенератор подушки безопасности и в нем активируется пиротехнический заряд (активирует воспламенитель).
- Если автомобиль сталкивается с препятствием, срабатывают один или несколько специальных датчиков. Эти датчики могут быть установлены спереди, сзади и сбоку автомобиля.
Подушки безопасности сделаны из нейлоновой ткани, похожей на парашют. В нем есть отверстия, через которые газ после надувания подушки выходит всего за 0,3 секунды. Быстрое сдутие необходимо, потому что, когда воздух выходит из подушки безопасности, он смягчается.
Газогенератор прикрепляется к каждой подушке безопасности во время производства, а затем сворачивается в компактный пакет (достаточно маленький, чтобы поместиться на рулевом колесе или на приборной панели со стороны пассажира). В этом случае газогенератор подушки безопасности водителя дополнительно помещается в резиновое кольцо, в котором он выступает в качестве противовеса.
Устройство газогенератора подушки безопасности
Поскольку водители и пассажиры имеют разные размеры, инженеры однажды захотели создать генератор подушек безопасности, который мог бы регулировать количество газа. Первые подушки безопасности не могли изменить уровень накачивания в зависимости от размера и положения человека или силы столкновения автомобиля.
Поэтому конструкторы придумали «умный» генератор: у него два пиропатрона вместо одного. Один из них выпускает газ всего на 80% (этого достаточно для «мягкой посадки»). Но если этого недостаточно, второй воспламенитель начинает вторичное наполнение, а оставшийся газ заполняет подушку безопасности и делает ее более жесткой.
Типичный газогенератор подушки безопасности водителя состоит из следующих основных частей (см. Изображение выше):
- Корпус с камерами сгорания;
- Офис n. 1 и п. 2 из таблеток натриевой кислоты;
- Вспомогательный заряд для воспламенения заряда n. 1;
- Два пиротехнических патрона для воспламенения зарядов;
- Металлический фильтр.
Так что же происходит в газогенераторе при срабатывании подушки безопасности?
- Когда к пиропатрону № 2, включаем вторую зарядку. Газ, образующийся при сгорании заряда, поднимает крышку камеры ступени 2 и заполняет подушку безопасности через камеру сгорания первой ступени.
- От срабатывания пиротехнического патрона в корпусе газогенератора воспламеняются находящиеся там специальные натриевые (зарядовые) таблетки. Эти гранулы после сгорания выделяют теплый, но безвредный газ на основе азота, который деформирует корпус генератора и выходит, заполняя подушку безопасности.
- Пиропатроны газогенератора подушки безопасности содержат материал, похожий на порох. Когда они получают сигнал от электронного блока управления, они активируются, выделяя тепло и высокое давление.
- Перед попаданием в подушку безопасности азот проходит через специальный металлический фильтр, который удаляет твердые частицы, образующиеся при сгорании заряда, и охлаждает газ.
С момента аварии до полного срабатывания подушки безопасности проходит не более 30 миллисекунд.
Виды автомобильных подушек безопасности
Наиболее распространены в автомобилях три основных типа подушек безопасности:
- Передние подушки безопасности установлены в рулевом колесе для водителя и с правой стороны передней панели автомобиля для пассажира. Такие подушки безопасности есть практически во всех иномарках и некоторых отечественных автомобилях.
- Боковые подушки безопасности: в случае аварии они защищают человеческую грудь, живот и кости таза. Такие подушки безопасности часто встраивают в спинки передних сидений автомобиля.
- Шторные подушки безопасности (головные подушки безопасности) — предназначены для предотвращения травм головы при боковых ударах. Производители автомобилей устанавливают эти подушки безопасности в области крыши как спереди, так и сзади или между центральными стойками.
Кроме того, на некоторых моделях автомобилей можно встретить коленные подушки безопасности и даже центральную подушку безопасности (между водителем и пассажиром). Но эти типы подушек безопасности встречаются гораздо реже, чем первые три, и в основном используются в автомобилях премиум-класса.
Поскольку подушки безопасности стали важной частью конструкции современных автомобилей, инженеры постоянно ищут способы их проверки. Немецкие специалисты, например, разработали и провели серию испытаний, учитывающих климатические факторы и вибрации, экстремальные колебания температуры и различные условия срабатывания устройства. Производители гарантируют безупречное функционирование подушек безопасности, потому что по сравнению с окружающей средой, которую они создают в лабораториях, реальные ситуации, в которых используется автомобиль, могут быть определены как очень деликатные.
Подушки безопасности служат долго и надежно не только для испытаний, предшествующих их введению в серию, но и для совершенствования конструкции, которая, в свою очередь, контролирует поддержание рабочих условий системы подушек безопасности и исключает возможность старения и износа ткани носить.
В жизни может случиться все, что угодно, и если случилось так, что подушки безопасности сработали в автомобиле, то на нашем сайте вас могут заинтересовать следующие материалы:
- Ремонт подушек безопасности после срабатывания;
- Ремонт приборной панели после срабатывания подушки безопасности.
