Содержание
Принцип работы подушки безопасности водителя, устройство и разновидности
Устройства смягчения ударов – одноразовые элементы. Сработав раз, они становятся негодными. Подушки нужно заменить в автосервисе вместе с электронными сенсорами и поврежденными деталями салона.
Поездка в машине должна быть быстрой, комфортной и безопасной. Над последним условием инженеры работают со дня создания первого авто. К средствам, механизмам и приспособлениям, служащим сохранности жизни и здоровья ездоков, автомобилисты относятся с благодарностью. И хотя подушки безопасности водителя и пассажиров – давно не ноу-хау, эти девайсы до сих пор воспринимаются неоднозначно.
Airbag в современных автомобилях – что это
Дебаты на тематических форумах по поводу пользы или вреда подушек безопасности (ПБ) уже не актуальны: все современные автомобили комплектуют специализированными системами прямо на конвейере. А слово «airbag» (примерный перевод с английского – «воздушная подушка») прочно прижилось в водительском лексиконе.
Сработала подушка безопасности
Аэрбег, или эйр-бэг – не что иное, как мешок с воздухом. Конструкция относится к средствам пассивной безопасности, то есть срабатывает не от действия водителя (нажатия кнопки, поворота рычага), а самостоятельно, когда в этом возникает необходимость. «Самостоятельность» системы основана на чутких сенсорах, которые оценивают внешние условия (скорость, силу удара о корпус авто) и через блок управления посылают команду исполнительным механизмам.
Пневмоподушка с молниеносной быстротой (20-50 миллисекунд) раскрывается в момент сильнейшего сотрясения, когда автомобиль налетает на препятствие или попадает в ДТП. Голова, грудная клетка, конечности находящегося в салоне человека ударяются не о твердые металлические или пластиковые элементы кузова, а об упругую, накачанную газом подушку. Так устройство спасает от травматизма и смертельных случаев.
Сколько подушек безопасности бывает
Комплектация пассивными средствами безопасности зависит от марки автомобиля и расчетной численности ездоков. Так как как ПБ влияет на цену автотранспорта, недорогие модели оснащают одной или двумя фронтальными устройствами – для водителя и рядом сидящего лица.
Подробная схема комплектаций автомобилей системами аэрбег выглядит так:
Схема комплектаций автомобилей системами аэрбег
Где они находятся в авто
Приспособления скрыты от глаз. Модули расположены на твердых поверхностях, прикрыты прочными крышками. Подушка безопасности водителя спрятана в нише рулевого колеса, а переднего пассажира – на торпедо над бардачком. Здесь методом штамповки выдавлены значки «SRS» или «Airbag».
Расположение боковых надувных мешков можно обнаружить по ярлыкам, вшитым в шов спинки сидения в том месте, откуда аэрбеги вылетают при срабатывании. Надписи на бирках аналогичны.
Виды подушек безопасности
Защитные элементы размещены в разных плоскостях салона автомобиля: отсюда деление на виды.
Фронтальные
Это подушки водителя и его спутника на переднем сидении. Объемы модулей разнятся: для водителя – 60-80 л, для пассажира – 130 л. Фронтальные ПБ защищают при лобовом столкновении голову, шею и грудь ездоков от «встречи» с кузовными деталями, рулем и ветровым стеклом.
Фронтальная подушка безопасности
Когда машина получает удар в переднюю часть, тело человека продолжает движение по инерции: в этот резко повышается риск сотрясений и травм внутренних органов попавшего в аварию. Раскрывшиеся устройства гасят инерцию, поэтому риск повреждения легких, желудка, других органов сокращается.
Передние боковые
Устройства появились в 1994 году, впервые были установлены на «Вольво». Средства предохраняют таз, плечевой пояс, ребра человека от удара в бок машины.
Шторки безопасности
Точнее, эти механизмы смягчения можно назвать головными подушками безопасности. Задача надувных мешков – предотвратить или минимизировать травмы головы от удара об оконное стекло и центральную стойку. Модули помещены над дверями под крышей авто.
Коленные
Защиту голеней и коленей водителя в переднем столкновении берут на себя коленные подушки. Устройства располагаются под рулевой колонкой. Водители должны правильно регулировать сиденья, чтобы находиться от модулей на расстоянии не ближе 10 см.
Коленные подушки безопасности
Задние боковые
Автокомпоненты находятся в боковой обшивке салона, рядом с задним рядом кресел. Задача воздушных мешков та же, что и у передних боковых подушек: сохранность костей таза, бока и плеча пассажира. В 2021 году подобными модулями компонуют небольшое число дорогих марок машин.
Можно ли установить дополнительные подушки безопасности в автомобиль
На этот вопрос горячие тюнеры ответят «да», а хладнокровные бывалые скажут «нет». Все возможно в теории, но на прг трудно. И, главное, нецелесообразно.
Список необходимых запасных частей длинный, детали дорогие. Кроме болтов, гаек, заклепок, хомутов потребуются левые и правые датчики на подушки и шторки, управляющие блоки, проводка.
Экономически выгоднее продать автомобиль и купить аналогичный с дополнительными ПБ. Но «самоделкиных» не остановить, поэтому подумайте о том, что убедиться в правильности своих действий и исправить ошибку не получится – пневмоподушки «стреляют» единожды.
Другой нюанс – Правила дорожного движения. Инспекторам не понравятся инициативы, не предусмотренные автопроизводителем: любой сотрудник заметит вмешательство в систему, просто осмотрев салон.
Устройство подушки безопасности автомобиля
Американец Дж. Хендрик и немец В. Линдерер с разницей в три года запатентовали надувные мешки еще в середине прошлого века. Но разработка конструкции для массового производства затормозилась из-за датчика, который мог бы посылать подушкам команду при аварии. В 70-х годах проблема была решена, и ПБ пошли в массовое производство.
Сработавший пиропатрон подушки
Доработанная современная подушка представляет собой комплекс следующих составных частей:
- Сумка. Ее изготавливают из тонкого (до 0,4 мм) и прочного нейлона, способного выдержать серьезные кратковременные нагрузки. Мешок, пересыпанный тальком или другим порошком от слеживания, помещен в капсулу. Последняя прикрыта пластиковой или тканевой накладкой, спрятана в определенном месте салона.
- Датчики удара. Сенсоры фронтальных подушек находятся под фарами авто, а боковых – в стойках или дверях. Электронные приборы анализируют скорость машины, положение ремней безопасности и руля, силу удара и передают данные в блок управления устройством.
- Газогенератор. Ни один компрессор не способен надуть пневмоподушку за доли секунды, поэтому в механизме используют газогенератор. Это пиротехнический элемент с одним или двумя патронами. В последнем, двухступенчатом варианте основной пиропатрон, взрываясь, выпускает 80% газа, другой срабатывает и отдает свои 20%, если столкновение было слишком сильным.
Чтобы «аэрбег» в критическую минуту гарантированно выполнил свою задачу, его составляющие должны быть исправными.
Как происходит срабатывание аэрбега
Когда автомобиль столкнулся с объектом:
- Сенсор фиксирует удар, передает данные в ЭБУ системы: на это уходит 3 миллисекунды.
- Электронный блок посылает команду газогенератору.
- Срабатывает детонатор. Заряд из таблеток натриевой кислоты взрывается, образуя аргон или озон.
- Этот газ проходит через фильтр, где частично теряет температуру, и под давлением до 250 мПа поступает в подушку.
- ПБ, разорвав защитную накладку, выстреливает уже через 30-50 миллисекунд с момента, как датчик зафиксировал столкновение.
- Человек ударяется о мягкий буфер, который на 90% гасит энергию удара.
«Колокол» опадает, выпустив безвредный газ через специальные отверстия.
На какой скорости
Пороговое значение скорости автомобиля, при которой срабатывают эйр-бэги, составляет 22 км/час. Но скорость – не основной показатель для активации системы, ведь в машину могут врезаться во время стоянки. Поэтому датчики учитывают, прежде всего, силу и направление удара.
Как срабатывают во время аварии
Столкновение с неподвижным объектом может быть только фронтальным. Но с другим авто – передним, по касательной или торцевым. Значительный удар, однако, можно получить и сзади.
Машины переворачиваются, кувыркаются: в этот момент создаются предпосылки для раскрытия одного или нескольких видов подушек. Фронтальные «колокола», приняв голову человека, сдуваются сразу, боковые – держат давление в течении 7 секунд на тот случай, если автомобиль перевернется несколько раз.
ПБ бесполезны и даже опасны, если вы не пристегнуты ремнем безопасности: скорость подушки при вылете составляет 200-300 м/сек. Реакция человека на аварию ниже, поэтому люди не успевают испугаться и понять, что произошло.
Что делать, если сработали подушки безопасности
Устройства смягчения ударов – одноразовые элементы. Сработав раз, они становятся негодными. Подушки нужно заменить в автосервисе вместе с электронными сенсорами и поврежденными деталями салона.
Стреляная подушка безопасности
Случается, пневмоподушки выстреливают без дорожных происшествий: неопытный владелец, например, полез разбирать модуль. В этой ситуации необходима замена только самого мешка.
Разрешено ли эксплуатировать автомобиль, в котором сработали подушки безопасности
Сложно представить ситуацию, когда сила столкновения была достаточной для раскрытия подушки безопасности водителя, а кузов остался бы цел. Как правило, оба события происходят одновременно, поэтому и машину, и средства пассивной безопасности нужно восстанавливать.
В Правилах дорожного движения прописан ряд неисправностей, при которых эксплуатировать авто запрещено. Негодные подушки до недавнего времени в этот список не входили, так как они не влияют на ходовые качества машины. Но в 2020 году перечень был пересмотрен. Подушек либо нет в наличии по техпаспорту, либо они должны быть исправными. О последнем обстоятельстве сигнализирует горящий значок на панели приборов.
Можно ли отключить подушки безопасности
Дезактивация надувной защиты авто предусмотрена в одном случае: на переднее пассажирское сидение устанавливается детское кресло спинкой вперед. Это разрешено, если автолюльку невозможно закрепить в другом месте.
Производители предусмотрели кнопки выключения, расположили их сбоку от бардачка или на доске приборов с правой стороны. До того, как усадить ребенка в автокресло, заглушите двигатель, поставьте машину на ручник. Проверните ключ в выключателе подушки до положения OFF – на панели загорится контрольная лампа.
Подушки безопасности. Ремонт и восстановление Airbag
Чем больше предлагается средств для передвижения в пространстве, тем более совершенными становятся механизмы защиты и системы безопасности. Как только автомобили запустили в серийное производство и произошли первые дорожные происшествия, производители, инженеры, изобретатели стали искать способы, чтобы создать безопасные условия для поездок.
История средств защиты
История создания систем безопасности, применяемых в автомобилестроении, берёт своё начало, как это ни удивительно, в авиации. Разработки систем обеспечения безопасности для машин были предложены японским инженером Я. Кобори и американским изобретателем А. Бридом.
В семидесятые годы подушки безопасности стали предлагать как независимое средство для обеспечения безопасности. Но на основе проводимых испытаний, опыта эксплуатации машин, тестов производители, в транспортных средствах которых устанавливались такого рода системы, пришли к выводу, что подушки безопасности на роль автономных средств обеспечения безопасности претендовать не могут.
Airbag в современных автомобилях
Безопасность в автомобилях — работа систем, которые представлены в двух вариантах: активной и пассивной. Рассмотрим подробнее второй тип систем.
Основной компонент пассивной системы — ремни безопасности. Ремнями безопасности оснащаются все автомобили, предназначенные для эксплуатации по дорогам общего пользования. Вариантов ремней предлагалось достаточно много. На сегодняшний момент, выпускающиеся автомобили оснащаются инерционными трёхточечными ремнями.
Пассивная система удерживает людей в салоне на пассажирских местах. Служит «щитом» при ударе, перевороте или резком торможении. В качестве дополнительного элемента этой системы машины оборудуются подушками безопасности — AirBag.
Подушки безопасности делятся на несколько типов. Большая часть — фронтальные. Наименее распространенные — коленные. Есть варианты боковых и типа «шторы».
В зависимости от того, какого типа подушки, их размещают в нескольких местах. В некоторых комплектациях подушки предусматриваются для всех пассажиров. Самостоятельно системой безопасности они не выступают. Без фиксации людей ремнём безопасности, подушки могут нанести травму или стать причиной смертельного случая.
Нет единого мнения по установке детского удерживающего устройства на переднем пассажирском сиденье. Но большинство автопроизводителей не рекомендуют это делать. Поэтому лучше изучить руководство по эксплуатации своей машины. Возможность отключения AirBag зависит от марки и модели транспортного средства.
Что такое подушки безопасности
Airbag представляют собой механизм из сумки, блока управления, датчиков удара и системы надува. Обеспечение амортизации и сведение к минимуму травм для находящихся в машине — основное предназначение Airbag.
В случае дорожного происшествия сработать подушки безопасности должны так, чтобы люди избежали контакта с интерьером машины и свели к минимуму риск возникновения травм.
Когда срабатывают подушки
Подушки безопасности, помещенные впереди, срабатывают в случае если скорость машины больше 25 км/ч и угол удара находится примерно в 30 градусах по обе стороны от центральной линии машины (фронтальные столкновения).
Это минимальные причины раскрытия системы. Включение подушек безопасности — сложный алгоритм, по которому действуют все составляющие AirBag. Это и оценка скорости, с которой движется машина и повреждение кузова и множество других факторов. Применительно к марке и модели транспортных средств учитывается и жёсткость корпуса.
Конструкция и принцип работы
Составляющей AirBag являются датчики удара. Такие устройства находятся по периметру автомобиля и ответственны за учет параметров и передачу данных в блок управления. Он отвечает за срабатывание механизма. Сигнал от датчиков поступает в блок управления, который направляет его к пиропатронам.
В пиропатроне происходящая химическая реакция отвечает за наполнение непосредственно подушки. Подушка — это тканевый мешок из нейлона, с клапанами.
Клапаны выполняют функцию удаления газа сразу после раскрытия подушки. Временной промежуток, в котором работает система, около 100 миллисекунд. Для смазывания нейлонового мешка производители применяют тальк. Но не исключается применение и крахмала. Например, кукурузного.
Датчики столкновения
Есть в системе AirBag и датчики столкновения. Автомобили оборудуются двумя их видами: механическими и электрическими. Они выступают своего рода контролерами. Они фиксируют отклонения и реагируют на них. Важно следить за состоянием электроники в системе безопасности автомобиля.
Неисправности в AirBag и ремонт
Как и в любом механизме, у AirBag могут возникать неполадки. При каждом запуске двигателя в AirBag включается самодиагностика. Если в системе есть изъян, об этом водителя извещает сигнальная лампа «AirBag» или «SRS» на приборной панели.
Постоянно работающая сигнальная лампа повод для проведения диагностики системы!
Восстановление работоспособности
Диагностику можно провести в специализированном автомобильном центре. Такой процесс нужно проводить с помощью специального оборудования, поскольку причин неисправности может быть несколько. Это и неисправность датчиков, сбой в блоке управления или неработоспособность в пиропатроне.
Электронная система управления, в частности, блок, его перенастройка или замена нуждаются во внимательном отношении. Блок «руководит» процессом срабатывания подушек безопасности и неправильная настройка может быть одной из причин срабатывания подушек во вне аварийной ситуации.
Можно ли восстановить своими руками
При срабатывании подушек безопасности возникает вопрос о восстановлении работоспособности этой системы.
Возможно её восстановление и своими руками. Для этого нужно купить полный комплект: подушки безопасности, ремни безопасности и пиропатроны, датчики удара.
Оставлять раскрывшиеся подушки, даже если внешне они не повреждены нельзя. При ДТП они могут нанести значительный вред или стать причиной гибели человека.
Также опасно устанавливать муляж, вместо сработавшей подушки безопасности, поскольку технические параметры и характеристики автомобиля рассчитаны на наличие подушек безопасности.
Подушки безопасности в автомобиле
Современные автомобили оснащаются большим количеством всевозможных систем безопасности. Все они подразделяются на два типа – системы активной и пассивной безопасности.
Первые – это системы, которые помогают водителю контролировать поведение автомобиля. К ним относятся системы антиблокировки тормозных механизмов, система курсовой устойчивости, система распределения тягового усилия по колесам авто и т. д.
А системы пассивной безопасности направлены уже на защиту самого человека при столкновении. К данной системе относятся ремни безопасности, специальные детские сиденья с креплением Isofix, подушки и шторки безопасности.
Основными в пассивной безопасности являются ремни. Подушки являются всего лишь вспомогательной системой направленной на снижение травмирования людей в автомобиле.
Хотя изначально подушки безопасности позиционировались системой, которая должна заменить ремни. Но время показало, что без ремней обеспечить должную безопасность они не могут поэтому их перевели в разряд вспомогательных систем.
Основной задачей подушек безопасности является снижение возможности получения травмы человеком о рулевое колесо, переднюю панель, элементы кузова при столкновении автомобиля.
Разработки подушки безопасности велись достаточно давно, но штатно устанавливать на авто их начала компания Mercedes-Benz в 1971 году. С тех пор все больше компаний оснащаются свои авто данной системой безопасности, причем она постоянно совершенствуется.
Принцип действия системы безопасности
Суть подушки безопасности – во время столкновения создание воздушной подушки, которая будет воспринимать на себя тело человека, предотвращая возможность его удара об элементы салона.
Действует она так: при ударе в результате ДТП, специальная система быстро накачивает подушку перед водителем и пассажиром, сделанную из мягкой ткани, и та воспринимает на себя инерционное движение тела людей. Но при этом, чтобы подушка в дальнейшем не мешала выбраться человеку из авто, она быстро сдувается, газ выходит через специальные отверстия в ткани.
Проблемы при создание подушки безопасности автомобиля
1. Как быстро накачать подушку?
Еще при начальных разработках данной системы конструкторы столкнулись с одной из важных проблем – как быстро накачать подушку, ведь при столкновении все происходит за очень короткий промежуток времени. При этом накачка подушки не должна была иметь взрывной характер, чтобы не происходило травмирования человека самой подушкой.
Выходом из ситуации стало использование продуктов горения определенных веществ. Оптимальным стало использование газов, выделяемых при сжигании азида натрия. Хоть само это вещество является ядовитым, но при его сгорании выделяются азот, углекислый газ, окись углерода и вода. Сам процесс сгорания выполняется очень быстро – таблетка азида натрия весом 50 гр. сгорает за 35-50 миллисекунд, что вполне достаточно для накачивания подушки при столкновении.
Видео: Устройство подушки безопасности
Но при использовании азида для накачки применяется только азот, который полностью безвреден для человека, поэтому в конструкцию системы включают фильтры, разделяющие продукты горения по составным частям, пропуская в тканевую подушку только азот.
Системы, использующие азид являются сейчас самыми распространенными. Но есть еще одно вещество, которое используют в качестве топлива для сжигания – нитроцеллюлозу. Особенностью этого вещества является то, что нужно его для полного разворачивания подушки значительно меньше – всего 8 грамм. Также не требуется использование фильтров.
2. Эффект барокамеры
Вторая проблема, с которой столкнулись конструкторы – эффект барокамеры. Подушки безопасности в раскрытом состоянии занимают достаточно большое пространство в автомобиле. Так, водительская подушка имеет объем в развернутом состоянии 60-80 литров, а пассажирская – еще больше, до 130 литров.
Накачка подушек производится очень быстро, поэтому в салоне резко уменьшается объем и увеличивается давление, которое может повредить барабанные перепонки. К тому же накачка происходит с достаточно сильным звуковым эффектом, что тоже может сказаться на перепонках.
Вначале с этими проблемами боролись путем оснащения дверей специальными механизмами, которые при столкновении практически мгновенно сбрасывали стекла дверей вниз.
Сейчас же для предотвращения эффекта барокамеры, накачка подушек производится не всех сразу, а по очереди. Первой срабатывает подушка водителя – примерно через 20 мс, а еще через 17 мс – срабатывает пассажирская. При этом сама система следит за тем, какие подушки нужно накачать, а какие нет.
Конструкция системы подушки безопасности
Теперь по самой конструкции данной системы. Она состоит из трех составных частей – газогенератор с подушкой(в народе называют «пиропатрон»), выполненные в виде одного узла, датчиков удара и блока управления.
Количество датчиков удара, как и количество самих подушек может значительно варьироваться. На некоторых авто таких датчиков, установленных по всему авто может достигать десяти штук.
Этот датчик при столкновении передает импульс на блок управления, тот в свою очередь передает сигнал на газогенератор, который и разворачивает подушку.
Сработавшие подушки безопасности
Срабатывание датчика зависит от нескольких факторов – скорость авто, угол удара. Резкое падение скорости, которое происходит при столкновении авто с препятствием обеспечивает передачу импульса датчиком. Но при этом даже экстренное торможение авто не способно активировать датчик.
От поступившего с датчика сигнала блок управления рассылает сигналы на газогенераторы, при этом блок «вычисляет» какую подушку нужно накачать, а также как ее накачать. Дело том, что некоторые типы подушек имеют два контура, накачка которых производится в зависимости от силы удара. При слабом ударе накачивается только один контур, а если столкновение более серьезное – оба контура одновременно.
Виды подушек безопасности
Рассмотрим виды подушек безопасности в автомобиле.
1. фронтальные подушки безопасности
2. коленные подушки безопасности
3. передние боковые подушки безопасности (как правило зашиты в сиденья)
4. задние боковые подушки безопасности
5. головные подушки безопасности («шторки»)
1. Фронтальные подушки безопасности
Первыми подушками были фронтальные, именно ими и начал оснащать свои авто серийно Mercedes Benz. Данных подушек – две, одна устанавливается в руле за специальной накладкой и предназначена она для водителя, вторая располагается на передней панели и направлена она на защиту пассажира на переднем сиденье.
Данный вид подушек является самым распространенным, ими сейчас оснащаются даже бюджетные автомобили. Особенностью пассажирской подушки является принудительное ее отключение, после чего она переходит в неактивное состояние и при столкновении не срабатывает.
Срабатывают они только при фронтальном столкновении, при ударе сбоку или сзади данная система не срабатывает.
2. Боковые
Второй вид – боковые. Они направлены на защиту водителя и пассажира при боковом ударе. Впервые применять такие подушки начал шведский производитель Volvo.
Они хорошо помогают в защите торса человека. Зачастую они размещаются в спинках передних сидений. Некоторые авто оснащены боковыми подушками и для защиты пассажиров сзади.
Видео: Как избежать смертельных ловушек в автомобиле
3. Головные подушки
Третий вид – боковые головные подушки, в народе их еще называют шторками безопасности. Впервые их устанавливать начали на авто японской фирмы Toyota.
Располагаться шторки могут в крыше возле боковых стекол, стойках двери. Направлены они на защиту головы при боковом ударе. В развернутом виде практически полностью перекрывают площадь боковых стекол.
4. Коленные и центральные подушки безопасности
Корейская компания Kia предложила еще один вид подушек – коленные. Направлены они на защиту ноги водителя и переднего пассажира. Водительская подушка располагается под рулевой колонкой, а пассажирская – под передней панелью.
В автомобилях Toyota с недавнего времени стали применять центральные подушки. Установлена она в центральном подлокотнике и направлена на снижение тяжести вторичных повреждений при боковом ударе, в накачанном состоянии она разделяется водителя и переднего пассажира.
Это пока все виды которыми оснащается автомобиль, и направлены они на защиту людей, находящихся. Сейчас также разрабатывается система, направленная на защиту пешеходов. Работает данная система, так же как и внутренняя, с единственным различием – подушки надуваются снаружи авто и направлены они на смягчение удара пешеходом о кузов авто.
Источник https://avtoshark.com/article/repairs/interior-repairs/podushka-bezopasnosti-v-mashine/
Источник https://xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai/remont-aerbeg-printcip-raboty-podushki-bezopasnosti/
Источник https://avtomotoprof.ru/elektronnyie-sistemyi-avtomobilya/podushki-bezopasnosti-v-avtomobile/
