Как работают подушки безопасности в автомобиле: Устройство автомобиля. Как работают подушки безопасности? — dvd-auto.ru — Штатные головные устройства c GPS навигацией

Содержание

Как работают современные подушки безопасности? — АвтоМания

Вам кажется, современный автомобиль с кучей электронных систем защитит от любой беды? А водитель и пассажиры — под надежной охраной подушек безопасности? Не все так однозначно. Автомобильные «надувные» средства защиты оберегают нас далеко не всегда, а порой и навредить могут… Почему иногда современные подушки безопасности дают сбой изучали наши друзья из «Авто Mail.ru».

Английское «air bag» как нельзя лучше передает суть устройства. Подушка безопасности — это мешок из тонкой ткани, в большинстве случаев — из нейлона. Система управления распознает удар (точнее, резкое замедление автомобиля) с помощью нескольких датчиков и подает сигнал детонатору. А далее немного химии. Смесь на основе бесцветной соли поджигается и образуется азот. Реакция происходит настолько молниеносно, что происходит буквально взрыв. Чтобы полностью раскрыть мешок, надо всего лишь 30-50 миллисекунд, а скорость выстрела подушки доходит до 322 км/ч! «Поймав» водителя, затем она за несколько секунд сдувается.

Газ выходит через микроскопические отверстия, чтобы человек снова мог передвигаться.

Для тех, кому лень читать, предлагаем посмотреть документальный фильм: «Как производятся подушки безопастности»

Как блок управления решает, раскрывать подушку или нет?

Ранние системы 70-80-х годов использовали для распознавания удара механические датчики. Они состояли из металлических роликов, зафиксированных пружиной или магнитом. При столкновении определенной силы грузик было не удержать, он смещался и замыкал контакт. Недостатки механической системы были очевидны — неточная и сравнительно медленная в экстренных условиях работа. А ведь каждая миллисекунда на счету! Поэтому в 90-е годы все автопроизводители перешли на микроэлектромеханические системы MEMS.

Современные датчики, прежде чем передать блоку управления подушками команду «фас», вычисляют несколько параметров. Главный из них — вовсе не сила удара, как многие думают, а замедление автомобиля.

Его измеряет акселерометр, как правило, пьезоэлектрический. Напряжение в нем зависит от ускорения машины. Получив сигнал, компьютер по заданному алгоритму определяет, надо ли раскрывать подушки безопасности.

https://youtube.com/watch?v=2x61A9hek-Y

Этот самый алгоритм у всех производителей разный, причем технические параметры никто не раскрывает. Единого мирового или хотя бы национального стандарта в области подушек безопасности нет. Есть лишь общие положения и директивы. Например, в США, где впервые и установили подушки на серийный автомобиль в качестве опции (первым, где они были в базовой комплектации, стал Mercedes-Benz S-класса W126, 1980 год), действует Федеральный стандарт безопасности транспорта FMVSS 208, а в Европе руководствуются Требованиями Еврокомиссии по оснащению автомобилей (ECE Vehicle Equipment Regulations). Так, в американских стандартах прописано, что подушки безопасности должны срабатывать при столкновении с неподвижным препятствием на скорости от 13 до 25 км/ч в зависимости от размеров машины и жесткости конструкции.

Как работают подушки безопасности в автомобиле: Устройство автомобиля. Как работают подушки безопасности?

Европейцы по скорости ограничений не вносят. Но, как показывает анализ, в среднем у производителей минимальная планка составляет 16 км/ч.

Интересно, что и объемы самих подушек отличаются от страны к стране. Если в Америке в среднем этот показатель составляет 70 литров, то в ЕС — 35 литров. В законах это не закреплено, существенная разница сложилась исторически. За океаном поначалу считали подушку основной системой безопасности, заменой традиционным ремням. Ошибку, впрочем, быстро осознали. В Европе же, изучив чужой опыт, подушки безопасности рассматривали исключительно как вспомогательную защиту.

Комплексный подход к безопасности
Ни две, ни шесть, ни десять установленных в машине подушек — не повод отказываться от ремней. При ударе они удерживают человека, чтобы тот на всех парах не понесся навстречу раскрывающейся подушке. Когда мешок еще наполняется газом, столкновение с ним может нанести серьезные увечья ! Есть также риск отскочить на какую-нибудь твердую деталь автомобиля.
Со временем методом проб и ошибок производители установили, что при создании подушек следует исходить из негласной формулы «13 см — 30 мс». То есть мешок должен раскрыться на 13 см не дольше чем за 30 мс. Появилась и «рекомендация про 25 см». Именно столько места необходимо оставлять между центром руля и грудью водителя, чтобы в случае аварии избежать нежелательных травм.
Ни две, ни шесть, ни десять установленных в машине подушек — не повод отказываться от ремней. При ударе они удерживают человека, чтобы тот на всех парах не понесся навстречу раскрывающейся подушке. Когда мешок еще наполняется газом, столкновение с ним может нанести серьезные увечья ! Есть также риск отскочить на какую-нибудь твердую деталь автомобиля.
Со временем методом проб и ошибок производители установили, что при создании подушек следует исходить из негласной формулы «13 см — 30 мс». То есть мешок должен раскрыться на 13 см не дольше чем за 30 мс. Появилась и «рекомендация про 25 см». Именно столько места необходимо оставлять между центром руля и грудью водителя, чтобы в случае аварии избежать нежелательных травм.
Чем еще могут навредить подушки безопасности?
Немецкий ученый Дональд Ульке в своем труде проанализировал, что в некоторых случаях взрыв приводит к потере слуха из-за повышенного давления в салоне. Особенно если его объем маленький, а подушек безопасности — много. Известны также примеры сердечных приступов, спровоцированных взрывом подушки. От пережитого шока происходит резкий скачок артериального давления, который, в свою очередь, влияет на работу сердца. Как и потеря слуха, эти случаи единичны, но от несчастья, увы, никто не застрахован.
Мифы и реальность
#1 Удар чем-нибудь тяжелым о припаркованный автомобиль – сработают подушки.

На самом деле, при исправной системе ничего подобного не случится, так как блок управления «не чувствует» движения. К сожалению, по той же причине подушки могут не спасти, когда кто-то «прилетит» в стоячий автомобиль. #2 Неожиданный взрыв во время заноса или при экстренном торможении.
И то, и другое невозможно. Системы настроены на работу подушек при перегрузках от 8g до 15g. Для наглядности — максимальные перегрузки у гонщиков «Формулы 1» или пилотов истребителей при посадке составляют 5g. Превысить это значение не получится ни на каком суперкаре при всем желании. Не должно быть никаких эксцессов с подушками и при проезде крупных ям, потому что система определяет не только сигнал от сенсоров, но и его продолжительность.

В действительности подушки могут «промолчать» из-за несовершенства датчиков. Всевидящими их назвать никак нельзя. Фронтальные чаще всего устанавливают в лонжеронах, а боковые — в средних стойках. Угол удара спереди, как правило, составляет по 30 градусов в обе стороны от продольной оси, сбоку — 45 градусов. Если автомобиль «атакован» под острым углом и значительной перемены линейного ускорения не было, подушки не сработают. Будет тот же эффект, когда повреждена только одна часть машины вне «радиуса поражения» датчиков. Например, при некоторых столкновениях с деревом. В большинстве аварий с мотоциклами и животными система безопасности тоже будет бездействовать из-за отсутствия значительного замедления. Кроме того, даже очень сильный удар сзади не даст повода фронтальным и боковым подушкам напомнить о себе.

Выводы
Подушки безопасности способны спасти только пристегнутых людей.
Водитель и пассажиры не получат травм при взрыве подушки, если сидят правильно.
В обычных условиях на дороге ни ямы, ни резкие маневры не могут спровоцировать раскрытие подушек безопасности.
Подушки не сработают на низких скоростях, при ударе вне зоны чувствительности датчиков и даже при сильном столкновении без резкого замедления.
Сбой могут дать и самые современные системы безопасности из-за банальных производственных дефектов.
Как работают современные подушки безопасности
В наши дни уже никого не удивишь наличием в машине подушки безопасности. У многих солидных автопроизводителей она имеется уже в базовой комплектации большинства моделей. Вместе с ремнем безопасности подушки весьма надежно защищают находящихся в машине людей в случае столкновения и снижают число летальных исходов на 30 %.
С чего все началось
Идея использовать в автомобилях надувные подушки безопасности была реализована в начале 70-х годов прошлого столетия в США. Толчком послужило изобретение Алленом Бридом шарикового сенсора — механического датчика, определявшего резкое снижение скорости в момент удара.
А для быстрой закачки газа оптимальным оказался пиротехнический метод.
В 1971 году изобретение опробовали в автомобиле Ford Taunus. А первой серийной моделью, оснащенной подушкой безопасности, годом позже стала Oldsmobile Toronado. Вскоре новшество подхватили и другие автопроизводители.
Внедрение подушек стало поводом для массового отказа от применения ремней безопасности, которые в Америке и так не пользовались популярностью. Однако оказалось, что выстреливающий со скоростью около 300 км/час баллон с газом может нанести значительные увечья. В частности, были зафиксированы случаи переломов шейных позвонков и даже несколько летальных исходов.
Опыт американцев учли в Европе. Примерно 10 лет спустя Мерседес-Бенц внедрил систему, в которой подушка не заменяла, а дополняла ремни безопасности. Такой подход стал общепринятым и используется до сих пор — подушка срабатывает после затягивания ремня.

В применявшихся поначалу механических датчиках грузик (шарик) в момент столкновения смещался и замыкал контакты, запускавшие срабатывание системы. Такие датчики были недостаточно точными и сравнительно медленными. Поэтому на смену им пришли более совершенные и быстродействующие электромеханические сенсоры.
Современные air bags
Подушка безопасности (air bag) представляет собой мешок из прочного синтетического материала. При срабатывании он практически моментально наполняется газом. Материал покрыт смазкой на основе талька, которая способствует ускоренному раскрытию.
Систему дополняют датчики удара, газогенератор и блок управления.
Датчики удара определяют вовсе не силу удара, как можно подумать, судя по названию, а ускорение. При столкновении оно имеет отрицательное значение — проще говоря, речь идет о скорости замедления.

Под пассажирским сиденьем имеется датчик, определяющий, сидит ли на нем человек. При его отсутствии соответствующая подушка не сработает.
Назначение газогенератора — мгновенно заполнить air bag газом. Он может быть твердотопливным или гибридным.
В твердотопливном с помощью пиропатрона воспламеняется заряд твердого топлива, а сгорание сопровождается выделением газообразного азота.
В гибридном применяется заряд со сжатым газом — как правило, это азот или аргон.
После старта мотора блок управления проверяет исправность системы и выдает соответствующий сигнал на приборную панель. В момент столкновения он анализирует сигналы от сенсоров и в зависимости от скорости движения, скорости замедления, места и направления удара запускает активацию нужных подушек безопасности. В некоторых случаях все может ограничиться лишь натяжением ремней.
В блоке управления обычно имеется конденсатор, заряд которого может поджечь пиропатрон при полном отключении бортовой сети.
Процесс срабатывания air bag носит взрывной характер и происходит менее чем за 50 миллисекунд. В современных адаптивных вариантах возможна двухступенчатая или многоступенчатая активация в зависимости от силы удара.
Разновидности современных подушек безопасности
Сначала применялись только фронтальные air bags. Они и по сей день остаются наиболее востребованными, защищая водителя и сидящего рядом с ним пассажира. Водительская подушка вмонтирована в рулевое колесо, а пассажирская находится возле бардачка. Для фронтальной подушки пассажира часто предусмотрено отключение, чтобы на переднем сиденье можно было установить детское кресло. Если ее не отключить, удар раскрывшегося баллона способен покалечить или даже убить ребенка.
Боковые air bags защищают грудную клетку и нижнюю часть туловища. Обычно они находятся в спинке переднего сиденья. Бывает, что их устанавливают и на задних сиденьях. В более совершенных вариантах возможно наличие двух камер — более жесткой нижней и помягче для защиты груди.
С целью уменьшения вероятности повреждения грудной клетки подушка иногда встраивается непосредственно в ремень безопасности.
В конце 90-х автоконцерн Toyota впервые стал использовать головные подушки безопасности или, как их еще называют, «шторки». Их монтируют в передней и задней части крыши.
В те же годы появились коленные air bags. Они размещаются под рулем и предохраняют от повреждений ноги водителя. Также возможна защита ног переднего пассажира.
Сравнительно недавно стала применяться центральная подушка. В случае бокового удара или опрокидывания автомобиля она предотвращает травмы от столкновения людей друг с другом. Ее размещают в подлокотнике переднего или спинке заднего сиденья.
Следующим шагом в развитии системы дорожной безопасности, вероятно, станет внедрение подушки, которая срабатывает при столкновении с пешеходом и защищает его голову от удара о лобовое стекло. Такая защита уже разработана и запатентована компанией Volvo.
На этом шведский автопроизводитель останавливаться не собирается и уже тестирует внешнюю подушку, которая защищает автомобиль целиком.

Air bag нужно использовать правильно
Когда мешок резко наполняется газом, удар о него может обернуться для человека серьезными травмами и даже вызвать летальный исход. Риск сломать позвоночник от столкновения с подушкой возрастает на 70 %, если человек не пристегнут. Поэтому пристегнутый ремень безопасности является обязательным условием активации air bag. Обычно система отрегулирована так, что если водитель или пассажир не пристегнут, то соответствующая подушка не выстрелит.
Минимально допустимое расстояние между человеком и местом размещения подушки безопасности составляет 25 см.
Если в машине установлена регулируемая рулевая колонка, лучше не увлекаться и не выдвигать руль слишком высоко. Неправильное срабатывание подушки безопасности может стать для водителя причиной серьёзных увечий.
Любители нестандартного руления во время выстреливания подушки рискуют сломать руки. При неправильном положении рук водителя air bag даже увеличивает вероятность перелома по сравнению с теми случаями, когда имеется лишь пристегнутый ремень.
Если ремень пристегнут, вероятность получения травм при срабатывании air bag невелика, но все же имеется.
В редких случаях срабатывание подушки безопасности может вызвать повреждение слуха или спровоцировать сердечный приступ. От удара по очкам могут разбиться линзы, и тогда есть риск повредить глаза.

Распространенные мифы о подушках безопасности
Удар по припаркованной машине тяжелым предметом или, к примеру, падение ветки дерева может стать причиной срабатывания подушки безопасности.
На самом деле срабатывания не будет, поскольку в этом случае датчик скорости сообщает блоку управления, что автомобиль стоит. По этой же причине система не сработает, если в стоящую машину влетит другой автомобиль.
Занос или резкое торможение могут привести к выстреливанию подушки.
Это абсолютно исключено. Срабатывание возможно при перегрузке от 8g и выше. Для сравнения — у гонщиков Формулы 1 или пилотов истребителей перегрузки не превышают 5g. Поэтому ни экстренные торможения, ни ямы, ни резкие перестроения не приведут к выстреливанию air bag. Столкновение с животными или мотоциклами также, как правило, не приводит к активации подушек безопасности.
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.

Как устроена подушка безопасности в автомобиле?
В аварии при лобовом столкновении как водителя, так и пассажиров швыряет вперед. И они могут серьезно пострадать, если ударятся о руль, приборный щиток или ветровое стекло. Воздушные подушки в момент удара автомобиля о преграду выскакивают из рулевого колеса или приборного щитка, мгновенно надуваются азотом и защищают человека.
Такое защитное устройство состоит из электронных чувствительных датчиков, нагнетательного устройства для производства азота и самой подушки. Датчики настроены так, что не реагируют на удары, если те происходят при скоростях не более 10—14 миль в час. При столкновениях на большей скорости подушка целиком наполняется газом за 1/20 долю секунды после удара. Приняв на себя энергию удара человека, подушка опадает, чтобы люди могли затем выскочить из машины. Воздушные подушки могут спасти жизнь только при лобовых столкновениях. И совсем не служат заменой ремням безопасности.
Выпрыгивающая подушка. При лобовом столкновении датчики передают сигнал в нагнетательное устройство. В момент наполнения подушки азотом она выламывается из отсека рулевого колеса, где постоянно хранится, и превращается в защитную подушку — в тот момент, когда водителя выбрасывает вперед.
Экспериментальное столкновение с водителем-манекеном
После получения сигналов от датчиков столкновения в тепловом генераторе мгновенно вступают в реакцию химические вещества и выделяется газ азот, который быстро наполняет воздушную подушку
Надутая полностью подушка принимает на себя энергию удара человеческого тела, когда его выкидывает вперед
Чтобы лучше поглотить энергию, подушка начинает постепенно опадать, когда водитель уже ткнулся в нее. Это опадание происходит из-за того, что в задней части подушки есть два отверстия для выхода газа.
Почувствовав внезапную остановку
При внезапной остановке автомобиля, двигающегося со скоростью более 10 миль в час, через 0,01 секунды после этого срабатывает система из трех датчиков. В каждом таком датчике есть переключатель, возле которого находится в равновесии валик. При ударе (правая часть рисунка) валик по инерции накатывается на переключатель, приводя в действие механизм наполнения подушки.
Получение газа для наполнения подушки
По сигналам от датчиков столкновения, нагнетательное устройство поджигает химические вещества, выделяющие при реакции азот. Образовавшийся газ проходит через фильтр и поступает в воздушную подушку.
Подушка наполняется за долю секунды
Когда образующийся азот устремляется в подушку, она выламывается из своего отсека в рулевом колесе (середина нижнего рисунка). И наполняется 16 галлонами газа в течение 0,05 секунды с момента удара — быстрее, чем водителя успевает выбросить из его сиденья по направлению к ветровому стеклу.
Защита для двоих
Поскольку пассажир, сидящий рядом с водителем, также рискует пострадать при аварии, в некоторых автомобилях устанавливают воздушные подушки напротив обоих передних сидений. Перед пассажиром находится большой объем свободного пространства, поэтому для него обычно ставится подушка большего размера.
Подушки безопасности водителя и пассажира | Подушки безопасности | Безопасность | S90 2017
Подушки безопасности водителя и пассажира.
При фронтальном столкновении подушки безопасности помогают защитить водителя и пассажира от травм головы, лица и груди, а водителя дополнительно от травм коленей и ног.
Датчики реагируют на достаточно сильное столкновение, и подушка/подушки безопасности надуваются. В момент столкновения подушка безопасности смягчает удар, который получает человек в автомобиле. Когда в момент удара подушка сдавливается, она сдувается. При этом в салоне появляется небольшое количество дыма, что абсолютно нормально. Весь процесс, включая надувание и сдувание подушки безопасности, происходит в десятые доли секунды.
Примечание
Датчики срабатывают по-разному в зависимости от силы столкновения и от того, используются или нет ремни безопасности. Относится ко всем ремням безопасности.
Поэтому в некоторых аварийных ситуациях активируется только одна подушка безопасности, или они вообще не активируются. Датчики регистрируют силу столкновения, действующую на автомобиль, и в зависимости от этого подушки не срабатывают или срабатывает одна или несколько подушек безопасности.
Предупреждение
Ремни безопасности и подушки безопасности работают совместно. Если ремень не используется или используется неправильно, это сказывается и на действии подушки безопасности в случае столкновения.
Чтобы избежать травм при срабатывании подушек безопасности, пассажиры должны сидеть по возможности вертикально, поставив ноги на пол и опираясь спиной на спинки сидений.
Предупреждение
Для проведения ремонта Volvo рекомендует обратиться на официальную станцию техобслуживания Volvo. Неправильное вмешательство в систему подушек безопасности может помешать их правильному срабатыванию и привести к серьезным травмам.
Подушка безопасности пассажира
Подушка безопасности сложена в отделении над перчаточным ящиком. Такая панель имеет маркировку AIRBAG.
Предупреждение
Не размещайте предметы перед приборной панелью и поверх нее, там где находится подушка безопасности для переднего пассажирского сиденья.
Табличка для подушки безопасности пассажира
Табличка на солнцезащитном козырьке со стороны пассажира.
Табличка на дверной стойке со стороны пассажира. Наклейка видна, когда открыта дверь пассажира.
Расположение предупреждающей таблички для подушки безопасности пассажира показано выше.
Предупреждение
Если в автомобиле не установлен переключатель для активирования/отключения подушки безопасности пассажира, подушка безопасности всегда активирована.
Предупреждение
Не разрешайте никому стоять или сидеть перед креслом пассажира.
Запрещается перевозить ребенка на переднем сиденье пассажира в повернутом против движения детском кресле, если подушка безопасности активирована.
Пассажирам (и детям и взрослым) запрещается сидеть на переднем сиденье по ходу движения, когда подушка безопасности пассажира отключена.
Нарушение вышеперечисленных правил может привести к серьезным травмам со смертельным исходом.
Как работают подушки безопасности в автомобиле
Главная » Блог » 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.
Как работают подушки безопасности — АВТОМИР
Мы привыкли считать надувные подушки мерилом безопасности и технологичности автомобиля, выраженным конкретными цифрами. Две подушки — маловато, четыре, шесть — уже неплохо. Хотя сами не всегда понимаем, как, собственно, устроена подушка и от чего она может защитить.
Одна подушка, две, шесть, девять, фронтальные, боковые, коленные, подушки-шторки… В современном автомобиле они уже норма. Они просто есть, а как работают — лучше не узнавать на личном опыте. На то есть опыт чужой.
Я сам, имея за плечами 22 года водительского стажа, ни разу не переживал этого всезаполняющего момента, зато не раз слышал рассказы водителей и пассажиров, «переживших» неприятное событие. Раз за разом смотрел на экране ролики краш-тестов, где хорошо видно срабатывание подушек, рассматривал покореженные автомобили, снятые с эвакуаторов со сдувшимися подушками и разорванными панелями, но сильнее всего меня впечатлил визит в испытательный центр Renault в Ларди на самый настоящий краш-тест. В тишине ожидания откуда-то нарастает звук. Автомобиль-жертва беспомощно замер на уготованном месте. В открытый проем ангара стрелой влетает тележка. Звучит неожиданно громкий, просто оглушительный звук удара металла о металл, который вобрал в себя децибелы взрывов четырех подушек безопасности. Общий «бабах» под куполом ангара был настолько сильным, что буквально ошеломил нас, группу приглашенных зрителей, сидящих на специальной трибунке за защитным стеклом. Я смотрел как завороженный на отлетевший после бокового удара автомобиль: салон изуродованной машины был полон белого дыма.
Да, подумалось мне, несладко чувствовали бы себя даже бывалые водители, не говоря уже о женщинах и детях. Ошарашенные от удара и звука, схваченные в «плен» затянувшимися ремнями, первое, что они с ужасом видят, так это то, что салон их авто заполнен едким дымом. Горим!!! Паника, ничего не видно, оглушенный мозг ничего не соображает…
Шокированные, притянутые ремнями пассажиры видят едкий дым от пиропатронов
А вот без паники! Теперь вы в курсе: так и должно быть. Это сработали пиропатроны преднатяжителей ремней и подушек — отсюда и дым. Так что спокойно отстегиваемся и выбираемся: уже легче, подушка почти сдулась, дым развеялся через разбитые окна.
Первые надувные подушки появились на серийных машинах четыре десятка лет назад, но тогда ими оснащались единичные модели марок-первопроходцев: сначала у американских General Motors и Ford, а в 1980-м водительский эйрбэг установили на Mercedes-Benz W126. Конструкция еще не устоялась, проблем, связанных с внедрением, было много. К середине 1990-х парк автомобилей, оборудованных эйрбэгами, все еще оставался меньшинством даже у лидеров мировой автоиндустрии. Но прошло десять лет, и теперь подушками безопасности оснащены и Bentley, и Lada.
Итак, возьмем автомобиль марки N. Две фронтальные плюс две передние боковые подушки безопасности. Водитель едет один, скорость около 80 км/ч. Водителю подушка нужнее всего. Он на переднем крае, перед ним рулевая колонка и рулевое колесо. Занос — автомобиль вылетает на встречную полосу, по которой летит навстречу другое авто. Водитель упирается двумя руками в обод рулевого колеса и тормозит. Встречное авто тоже экстренно снижает скорость, но столкновение неизбежно. Фары встречного автомобиля заливают салон белым светом, водитель моргает (на это ушло целых 300 миллисекунд)… удар! Пошел отсчет миллисекунд от начала удара до раскрытия купола подушки. Датчики фронтального удара спрятаны в передней части автомобиля. Они распознают начало столкновения по нескольким критериям. Скорость автомобиля, направление удара и, главное, скорость смещения собственно датчика. Она намного превосходит смещение при разгонах и торможениях. Тело водителя еще не начало смещаться, а уже ушел электрический сигнал на активацию преднатяжителя ремня безопасности водителя. Другой сигнал поступил в блок управления, был обработан и «улетел» на модуль подушки безопасности.
Модуль — это газогенератор и свернутая оболочка подушки. Модуль фронтальной подушки размещается в центральной части рулевого колеса. Газогенератор состоит из пиропатрона и твердого газообразующего топлива (азид натрия и вещества, нейтрализующие токсичные образования). Взрывается пиропатрон (шумность которого инженеры стараются уменьшить, чтобы спасти уши пассажиров), топливо выделяет газ, который наполняет оболочку — последняя, надуваясь со скоростью 200–300 км/ч, прорывает через специальные швы обшивку рулевого колеса и образует шарообразный купол перед верхней частью тела водителя. На все про все потрачено 30 миллисекунд — в десять раз быстрее, чем моргнул водитель. Голова водителя и тело едва начали смещение по направлению к подушке. Так что наш водитель, который благоразумно находился не менее чем в 25 см от рулевого колеса и держал руки по краям оного, аккуратненько приземлился лицом в подушку. Автомобили замерли. Подушка, выполнившая свое дело, начала сдуваться. Все живы.
И подушки, и другие системы безопасности настроены так, чтобы спасать пристегнутых и правильно сидящих. для остальных — как повезет
Разберем еще кое-какие аспекты. Сигнал об активации преднатяжителя ремня поступил вовремя. Пиропатрон сработал, ремень подтянулся, чтобы тело водителя не смогло разогнаться или слететь под ремень, пока сработал бы обычный инерционный тормоз катушки ремня. Датчик присутствия переднего пассажира позволил блоку управления не задействовать фронтальную подушку безопасности отсутствующего переднего пассажира. Датчики боковых подушек, встроенных в спинки передних сидений, не классифицировали этот удар как боковой и также остались неактивированными. Задних боковых и подушек-шторок в воображаемой машине N нет, коленной подушки тоже. Пиропатрона на отключение аккумуляторной батареи здесь тоже нет. Итог: восстановительные работы, в том числе замена модуля подушки (в сборе с рулевым колесом) и модуля преднатяжителя ремня — это весьма серьезные суммы, но ведь только что эйрбэг спас чью-то жизнь?
Кстати, подушки могут быть самыми разными. Адаптивными (в зависимости от силы удара подушка может раскрываться с разной степенью), двухступенчатыми или одноступенчатыми, с обычным газогенератором или с гибридным, отличаться может объем подушек, материал, так что стоимость их может варьироваться весьма существенно.
Подушки увеличивают стоимость автомобиля и могут причинить травму, если не соблюдены условия для корректной работы, но несомненно доказали свою пользу. Статистика и исследования подтверждают: в большинстве случаев надувные подушки, действуя комплексно с ремнями безопасности, значительно уменьшают степень травм при серьезных ДТП.
Подушки безопасности
— Функции безопасности автомобиля
Подушка безопасности предназначена для уменьшения травм за счет смягчения контакта пассажиров с салоном автомобиля или полного предотвращения контакта.
Подушка безопасности — это большой нейлоновый мешок, который очень быстро надувается и сдувается в случае серьезной аварии.
Подушка безопасности водителя расположена в центральной подушке рулевого колеса, а подушка безопасности пассажира, если она установлена, — в верхнем левом углу приборной панели.
Другие подушки безопасности также можно было найти в нижней части приборной панели, сиденьях, ремнях безопасности, стойках крыши и конструкциях крыши.
У некоторых мотоциклов также есть фронтальные подушки безопасности.
Как работают подушки безопасности
Срабатывание подушки безопасности контролируется датчиками, которые определяют возникновение и серьезность аварии. Когда контроллер подушки безопасности определяет, что подушка безопасности должна быть раскрыта, система запускает блок наддува, который очень быстро сжигает химические вещества, создавая большие объемы инертного газа для надувания подушки.
Когда сумка надувается, она открывает крышки на колесе / приборной панели / стойке / сиденье и т. Д. При выходе.
В случае передней подушки безопасности, когда голова и верхняя часть тела пассажира движутся вперед и ударяются о надутый мешок, мешок начинает сдуваться через вентиляционные отверстия в его основании, чтобы смягчить поступательное движение замедляющейся головы.
Весь процесс надувания и спуска воздуха происходит примерно за 100 миллисекунд — примерно столько же, сколько и мгновение ока.Процесс настолько быстр, что пассажиры часто не замечают, что подушка безопасности сработала.
Боковые подушки безопасности и шторки безопасности иногда сдуваются немного медленнее, поскольку типы столкновений, от которых они предназначены, отличаются от фронтальных ударов.
В процессе развертывания образуется значительное количество дыма, пыли и шума. Это нормально.
Когда они развернутся?
Для срабатывания подушки безопасности водителя или пассажира при столкновении должны быть соблюдены все следующие минимальные критерии:
Автомобиль должен двигаться со скоростью более 25 км / ч.
Угол удара составляет около тридцати градусов по обе стороны от центральной линии автомобиля (всего около 60 градусов).
Возникающие замедляющие силы по крайней мере равны тем, которые возникают при лобовом столкновении автомобиля с неподвижным препятствием на скорости примерно 25 км / ч.
Примечание. Передние подушки безопасности не сработают в случае бокового или заднего столкновения, а также при опрокидывании, поскольку они не обеспечивают дополнительной защиты.
Другие типы подушек безопасности
Двухступенчатые подушки безопасности — это более интеллектуальное поколение подушек безопасности, которые оптимизируют степень срабатывания подушки безопасности в соответствии с серьезностью аварии.
Наколенники устанавливаются на некоторых автомобилях для защиты нижних конечностей от травм в результате удара о приборную панель.
Некоторые производители предоставляют подушки безопасности с использованием ремней безопасности для уменьшения травм, вызванных ремнями безопасности
Подушки безопасности и дуги
Неправильно сконструированные упоры могут помешать системе подушки безопасности правильно развернуть подушку. Только упорные дуги, сертифицированные как не влияющие на ударные характеристики, могут быть установлены на более поздних транспортных средствах по закону.
Подушки безопасности и детские
Передние подушки безопасности предназначены для защиты людей ростом с человека. Дети из-за своего меньшего размера рискуют получить травму из-за срабатывания подушки безопасности. Поэтому дети не должны занимать переднее сиденье с установленной подушкой безопасности пассажира.
Другие проблемы с подушками безопасности
Запрещается устанавливать аксессуары, которые могут ограничить раскрытие подушки безопасности или превратиться в ракету при контакте с раскрывающейся подушкой безопасности. Если установлена подушка безопасности пассажира, это включает в себя приборные коврики, держатели для напитков или телефонов, спутниковую навигацию и т. Д.
Если на сиденье устанавливаются боковые подушки безопасности, чехлы сидений должны быть совместимы с подушками безопасности. Спросите производителя чехлов для автомобилей или сидений.
Системы подушек безопасности обычно включают контрольную лампу приборной панели. Если он не гаснет вскоре после запуска или загорается во время движения, это указывает на неисправность, которую необходимо немедленно проверить у дилера.
Подушки безопасности
могут непреднамеренно сработать во время определенных процедур ремонта, поэтому необходимо соблюдать особые меры предосторожности. Это может привести к серьезным травмам, поэтому оставьте ремонт квалифицированным специалистам.
Подушки безопасности
раскрываются со взрывной силой, и это далеко не те большие пушистые подушки, которые некоторые могут себе представить. Обычны мелкие травмы и ссадины кожи от контакта с сумкой.
Подушки безопасности
предназначены для работы вместе с ремнями безопасности автомобиля. Если не пристегнуть ремень безопасности, это может привести к более серьезным травмам.
Некоторые производители автомобилей указывают срок службы компонентов подушек безопасности. Обычно это означает, что загорается индикатор подушки безопасности, и перед тем, как он погаснет, необходимо заменить компоненты.
Подушки безопасности Takata
В настоящее время некоторые подушки безопасности марки Takata подлежат обязательному отзыву. Они подходят для многих различных марок и моделей и являются причиной примерно 24 смертей и сотен травм во всем мире. Для получения дополнительной информации см.
https://www.racq.com.au/cars-and-driving/safety-on-the-road/driving-safely/takata-airbag-recall
.
Также проверьте:
Как работают подушки безопасности? — Объясните, что материал
Как работают подушки безопасности? — Объясни это Рекламное объявление
org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 29 декабря 2020 г.
Bang! Мы думаем о взрывах как о ужасные, опасные вещи — но это не всегда так. Каждый день взрывы помогают спасать жизни людей. Если тебе не повезло достаточно, чтобы попасть в автомобильную аварию, тщательно контролируемый Взрыв (надеюсь) приведет к срабатыванию подушки безопасности из приборной панели, смягчает удар и помогает уменьшить повреждение вашего тела. Подушки безопасности очень просты, но при этом удивительно умны, потому что у них есть разгоняться со скоростью более 300 км / ч (200 миль / ч) — быстрее, чем может разбиться автомобиль! Давайте подробнее рассмотрим, как они работают.
Artwork: Подушки безопасности спасают жизни благодаря самоотверженной приверженности манекенам для краш-тестов, которые были характерной чертой автомобильного дизайна с тех пор, как самый первый манекен, Сьерра Сэм, сделал его оригинальный тест-драйв в 1949 году. Если бы мы не могли проверить новую безопасность инновации с манекенами, мы никогда не сможем внедрить их в наши машины по-настоящему.
Почему аварии наносят ущерб
Как и все в мире, автокатастрофы контролируются законами физики и, в частности, законы движения.Все, что ходов имеет массу (очень грубо говоря, это означает, насколько «материал», который содержит объект, и это тесно связано с тем, насколько он тяжелый. чувствует) и скорость (в общих чертах это то же самое, что и скорость, но строго означает скорость в определенном направлении). Все, что имеет массу и скорость, имеет кинетической энергии, и чем тяжелее ваша машина и чем быстрее вы идете, тем больше у него кинетической энергии. Это нормально, пока ты вдруг не захочешь остановиться — или пока вы во что-то не врежетесь.Тогда вся энергия пойти куда-нибудь. Несмотря на то, что автомобили сконструированы так, чтобы их можно было скомкать и поглощают удары, их энергия по-прежнему представляет серьезную опасность для водитель и пассажиры.
График
: Чем быстрее вы идете, тем труднее остановиться. Это потому, что ваша кинетическая энергия увеличивается с квадратом вашей скорости (ваша скорость × ваша скорость). Чем больше у вас кинетической энергии, тем больше вам нужно проиграть, прежде чем остановиться. Если в результате столкновения ваш автомобиль останавливается через определенное время, чем больше у вас энергии, тем больше столкновение будет жестким, и тем больше вероятность получить травму или погибнуть.Подушки безопасности помогают вашему телу останавливаться медленнее, снижение риска травм и смерти. [Диаграмма основана на транспортном средстве полной массой 1500 кг.]
Проблема в том, что люди внутри движущийся автомобиль тоже имеет массу и скорость, и даже если он остановится, они будут стремиться продолжать. Это основной закон физики (известный как Первый закон движения Ньютона по гениальному английскому физику сэру Исааку Ньютон, который первым это сказал), что движущиеся вещи имеют тенденцию при движении, пока что-то (какая-то сила) не остановит их.Машины ремни безопасности были пристегнуты десятилетиями, но это довольно грубая форма защита. Самая большая проблема в том, что они сдерживают только ваше тело. Ваша голова весит на удивление 3–6 кг (6–12 фунтов) — столько же, сколько несколько мешков с сахар — и совсем не сдерживается. Так что даже если твое тело пристегнуто жесткий, тот же основной закон физика говорит, что ваша голова будет продолжать двигаться и врезаться в руль или стекло лобовое (лобовое). Вот тут и пригодятся подушки безопасности.
Рекламные ссылки
Как помогают подушки безопасности
Фото: Типичный манекен для краш-теста имеет внутри более 130 различных датчиков.Этот манекен, имя которого «Адам», не тестирует реакцию на аварию: он спроектирован так, чтобы потеть, как настоящий человек, поэтому исследователи могут проверить климатические условия внутри автомобиля! Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Правильнее известна подушка безопасности в качестве дополнительной удерживающей системы (SRS) или дополнительной надувная удерживающая система (SIR) . Слово «дополнительный» здесь означает, что подушка безопасности предназначена для того, чтобы ремни безопасности защищали вас, а не замените их (полагаясь на подушку безопасности, чтобы защитить вас, не застегивая ремень безопасности чрезвычайно опасен).
Основная идея заключается в том, что подушка безопасности срабатывает, как только автомобиль начинает замедляться в результате аварии и сдувается, когда ваша голова прижимается к нему. Это важно: если бы мешок не сдулся, ваша голова просто отскочила бы от него, и вам не стало бы лучше.
Насколько эффективны подушки безопасности?
Подушки безопасности звучат так, как будто они должны быть хорошей идеей, но ученым нравятся неопровержимые доказательства: есть ли доказательства того, что они снижают смертность? В 1995 году Адриан Лунд и Сьюзан Фергюсон опубликовали книгу основное исследование дорожно-транспортных происшествий за восемь лет с 1985 по 1993 год.Они обнаружили, что подушки безопасности снижают смертность на 23–24% при лобовых столкновениях и на 16% при всех видах аварий по сравнению с автомобилями, оснащенными только ручными ремнями безопасности.
Очевидно, что это огромное улучшение, но важно отметить, что подушки безопасности являются взрывоопасными предметами, которые сами по себе представляют опасность. Самый большой риск для маленьких детей, хотя взрослые также сталкиваются с небольшим риском травмы глаз и потеря слуха. Если подушка безопасности спасает вашу жизнь, вы, вероятно, считаете небольшой риск травмы ценой, которую стоит заплатить.Тем не менее, очень важно изучить потенциальную опасность подушек безопасности, чтобы мы могли сделать их максимально безопасными и эффективными. Современные подушки безопасности (устанавливаемые с конца 1990-х годов) срабатывают с меньшей силой, чем старые конструкции. и есть убедительные доказательства того, что это снизило смертность от несчастных случаев, особенно среди детей, без ущерба для безопасности пассажиров.
Как работают подушки безопасности
Когда машина что-то наезжает, она начинает очень быстро замедляться (терять скорость).
Акселерометр (электронный чип, измеряющий ускорение или силу) обнаруживает изменение скорости.
Если замедление достаточно велико, акселерометр вызывает срабатывание цепи подушки безопасности . Обычное торможение не создает достаточной силы для этого.
Цепь подушки безопасности пропускает электрический ток через нагревательный элемент (немного похож на один из проводов в тостере).
Нагревательный элемент воспламеняет химическое взрывчатое вещество . В старых подушках безопасности в качестве взрывчатого вещества использовался азид натрия; в более новых используются другие химические вещества.
При сгорании взрывчатого вещества выделяется огромное количество безвредного газа (обычно азота или аргона), который попадает в нейлоновый мешок, расположенный за рулем.
По мере того, как сумка расширяется, она срывает пластиковую крышку с рулевого колеса и надувается перед водителем. Пакет покрыт меловым веществом, например тальком, чтобы облегчить его разворачивание.
Водитель (движущийся вперед из-за удара) толкает сумку. Это заставляет мешок сдуваться, поскольку содержащийся в нем газ выходит через небольшие отверстия по его краям.К тому времени, как машина остановится, мешок должен полностью спуститься.
Кто изобрел подушки безопасности?
Если поискать в Интернете, то можно найти довольно много разных людей, которые изобрели подушки безопасности. Кто первым подумал о них? В Соединенных Штатах это был Джон У. Хетрик из Ньюпорта, штат Пенсильвания, который придумал эту идею после аварии, в которой он свернул свою машину с дороги в канаву, чтобы избежать удара о камень, почти бросив его. его дочь через лобовое стекло.Хетрик подал патент на узел подушки безопасности для автомобилей 5 августа 1952 года (он был выдан как патент США № 2649311 18 августа 1953 года). Тем временем в Европе немецкий изобретатель Вальтер Линдерер подал патент на подушку безопасности. (DE896312C: Устройство для защиты людей в транспортных средствах от травм в случае столкновения) в октябре 1951 года, примерно за 10 месяцев до Hetrick, хотя официально ему было предоставлено через три месяца после патента Hetrick в ноябре 1953 года. Как это часто бывает в истории изобретений, кажется вероятным, что двое мужчин независимо друг от друга пришли к одной и той же идее более или менее в одно и то же время.
Иллюстрации: оригинальный дизайн подушки безопасности Джона Хетрика 1953 года, который я раскрасил, чтобы было легче следовать. Здесь есть три отдельных рисунка, показывающих основной механизм (занимающий большую часть изображения), вид в перспективе водителя на рулевое колесо (внизу справа) и вид надутого мешка сбоку (вверху справа).Сумка приводится в движение тяжелым грузом (синий), удерживаемым пружиной (желтого цвета) внутри красного цилиндра справа. После удара вес толкает пружину вправо, открывая клапан внутри трубы (бирюзовый), который позволяет сжатому воздуху выходить из цилиндра (зеленый) и накачивать подушку подушки безопасности. Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. Читайте полное описание в сборке подушки безопасности для автомобилей (через Google Patents).
С тех пор эту идею развили многие другие изобретатели, в частности Аллен К.Порода (1927–2000), который разработал множество различных способов инициирования взрыва газа внутри подушки безопасности непосредственно перед столкновением с аварией. В соответствии с Некролог Брида в New York Times, он создал свою первую подушку безопасности в 1968 году и зарегистрировал множество патентов на усовершенствования, помогая превратить Breed Corporation в одного из крупнейших в мире поставщиков систем безопасности для автомобилей.
Среди других пионеров — Чарльз О Берриман из Eaton Yale и Towne Inc, который производил подушки безопасности для Ford. (US3441290A: система безопасности транспортных средств, поданная в 1967 г.), Морис Лейзинг и его коллеги из Chrysler (US3618981A: надувное устройство, поданное в 1969 году), а также Ирвинг и Эмануэль Ландсман (US3617073A: Автомобильная система безопасности, поданная в 1969 году), которые были одними из первых, кто описал боковые подушки безопасности для водителей и пассажиров на задних сиденьях. Вернувшись в Европу, работа Вальтера Линдерера вдохновила Mercedes на эксперименты с подушками безопасности в своих роскошных автомобилях. Разработка началась в середине 1960-х годов, и в 1971 году был получен еще один влиятельный патент, US3874693A / DE2152902C2: Защитное устройство, особенно для пассажиров автомобилей.
Рекламные ссылки
Узнать больше
На сайте
Статьи
40 лет назад: Mercedes-Benz запустил серийное производство подушки безопасности водителя и натяжителя ремня безопасности: пресс-релиз Mercedes Benz, 22 декабря 2020 г.Краткий обзор роли Mercedes в разработке подушек безопасности в Европе.
«Более дешевая подушка безопасности и путь Такаты к смертельному кризису». Автор Хироко Табучи. The New York Times, 26 августа 2016 г. Как неоднозначный редизайн подушек безопасности привел к тому, что крупные автопроизводители оказались в кризисе безопасности.
Неисправные подушки безопасности Такаты по-прежнему вызывают серьезные потери, поскольку напомнил о задержке Хироко Табучи и Даниэль Айвори. The New York Times, 30 января 2016 г. Может ли массовый отзыв автомобилей с подушками безопасности Takata подорвать доверие к этой технологии?
Народная подушка безопасности «предотвращает травмы»: BBC News, 24 сентября 2008 г.Как персональная подушка безопасности может защитить вас от травм при падении.
Внешняя подушка безопасности защищает пешеходов, Бен Мак, Wired, 5 апреля 2009 г. Инженеры Университета Крэнфилда разработали подушку безопасности, которая срабатывает снаружи автомобиля.
Автомобильные подушки безопасности могут вызвать глухоту? Тим Рэдфорд, The Guardian, 19 февраля 1999 года. Низкоскоростное раскрытие подушки безопасности может вызвать короткие волны давления высокой интенсивности, которые повредят ваш слух, утверждает один эксперт.
Книги
Для читателей постарше
«Мобильность без хаоса: безопасность, автомобили и гражданство» Джереми Пакера.Duke University Press, 2008. Как совместить такие идеи, как безопасность и осторожность, с автомобильной культурой, основанной на свободе и скорости? Пакер исследует подобные противоречия в увлекательном историческом отчете.
Катастрофа Николая Веры. Channel 4 TV / Boxtree Books, 1998. Почему мы так упорно сопротивляемся улучшениям в области безопасности автомобилей?
Риск Джона Адамса. Рутледж, 1995/2000. Увлекательное исследование того, как наше восприятие риска заставляет нас действовать более безопасно или опасно. Специального покрытия подушек безопасности нет, но подробно обсуждается эффективность ремней безопасности, велосипедных шлемов и аналогичных мер безопасности.
Для младших читателей
Car Science Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007. Хитрая книга о науке, сильно замаскированная под книгу об автомобилях! Отличный способ узнать о науке, которая заставляет автомобили работать. Если вам интересно, я работал консультантом и соавтором этой книги. Возраст 9–12 лет.
Автомобиль очевидца Ричарда Саттона. Дорлинг Киндерсли, 2005. Одна из многих превосходных книг очевидцев DK, она расскажет вам об истории и технологиях автомобилей с первых дней до наших дней. Опять же, больше всего подходит для детей в возрасте 9–12 лет, хотя читателям постарше (и даже взрослым) он, вероятно, тоже понравится.
Видео
Срабатывание подушки безопасности в замедленном движении: вид сбоку на то, что происходит, когда подушка безопасности надувается, от Biodynamics Engineering, Inc. Обратите внимание на то, как подушка автоматически сдувается в конце, хотя и медленнее, чем если бы человек давил на нее.
Краш-тесты подушек безопасности Ford Next-Generation: манекен замедленного краш-теста, показывающий, как подушки безопасности надуваются на невероятно высокой скорости во время аварии.
Патенты
Патент США № 2,649,311: Сборка подушки безопасности для автомобильных транспортных средств, автор Джон У. Хетрик, 18 августа 1953 г.
Патент США № 4,711,466: Способ и устройство для инициирования газогенератора от внешнего датчика, Аллен К. Брид, 8 декабря 1987 г. В Google Patents зарегистрировано еще много изобретений Аллена Брида, и большинство из них связаны с безопасностью автомобилей.
US3441290A: Система безопасности транспортных средств, Чарльз Берриман, Eaton Corp PLC, 1967
US3618981A: Надувное устройство Мориса Лейзинга и др., Chrysler, 31 октября 1969 г.
US3617073A: Автомобильная система безопасности, Ирвинг и Эмануэль Ландсман, 17 сентября 1969 г.
US3874693A / DE2152902C2: Защитное устройство, специально для пассажиров автомобилей, разработанное Хельмутом Патцельтом и др., Daimler Benz AG, 24 октября 1972 года.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты
Статьи с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Подписывайтесь на нас
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:
Медиа-запросы?
Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис.(2008/2020) Подушки безопасности. Получено с https://www.explainthatstuff.com/airbags.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
Как работают подушки безопасности? — Объясните, что материал
Как работают подушки безопасности? — Объясни это Рекламное объявление
Криса Вудфорда. Последнее обновление: 29 декабря 2020 г.
Bang! Мы думаем о взрывах как о ужасные, опасные вещи — но это не всегда так.Каждый день взрывы помогают спасать жизни людей. Если тебе не повезло достаточно, чтобы попасть в автомобильную аварию, тщательно контролируемый Взрыв (надеюсь) приведет к срабатыванию подушки безопасности из приборной панели, смягчает удар и помогает уменьшить повреждение вашего тела. Подушки безопасности очень просты, но при этом удивительно умны, потому что у них есть разгоняться со скоростью более 300 км / ч (200 миль / ч) — быстрее, чем может разбиться автомобиль! Давайте подробнее рассмотрим, как они работают.
Artwork: Подушки безопасности спасают жизни благодаря самоотверженной приверженности манекенам для краш-тестов, которые были характерной чертой автомобильного дизайна с тех пор, как самый первый манекен, Sierra Sam, сделал его оригинальный тест-драйв в 1949 году.Если бы мы не смогли протестировать новые инновации в области безопасности на манекенах, мы бы никогда не смогли по-настоящему внедрить их в наши автомобили.
Почему аварии наносят ущерб
Как и все в мире, автокатастрофы контролируются законами физики и, в частности, законы движения. Все, что ходов имеет массу (очень грубо говоря, это означает, насколько «материал», который содержит объект, и это тесно связано с тем, насколько он тяжелый. чувствует) и скорость (в общих чертах это то же самое, что и скорость, но строго означает скорость в определенном направлении).Все, что имеет массу и скорость, имеет кинетической энергии, и чем тяжелее ваша машина и чем быстрее вы идете, тем больше у него кинетической энергии. Это нормально, пока ты вдруг не захочешь остановиться — или пока вы во что-то не врежетесь. Тогда вся энергия пойти куда-нибудь. Несмотря на то, что автомобили сконструированы так, чтобы их можно было скомкать и поглощают удары, их энергия по-прежнему представляет серьезную опасность для водитель и пассажиры.
График
: Чем быстрее вы идете, тем труднее остановиться. Это потому, что ваша кинетическая энергия увеличивается с квадратом вашей скорости (ваша скорость × ваша скорость). Чем больше у вас кинетической энергии, тем больше вам нужно проиграть, прежде чем остановиться. Если в результате столкновения ваш автомобиль останавливается через определенное время, чем больше у вас энергии, тем больше столкновение будет жестким, и тем больше вероятность получить травму или погибнуть. Подушки безопасности помогают вашему телу останавливаться медленнее, снижение риска травм и смерти. [Диаграмма основана на транспортном средстве полной массой 1500 кг.]
Проблема в том, что люди внутри движущийся автомобиль тоже имеет массу и скорость, и даже если он остановится, они будут стремиться продолжать.Это основной закон физики (известный как Первый закон движения Ньютона по гениальному английскому физику сэру Исааку Ньютон, который первым это сказал), что движущиеся вещи имеют тенденцию при движении, пока что-то (какая-то сила) не остановит их. Машины ремни безопасности были пристегнуты десятилетиями, но это довольно грубая форма защита. Самая большая проблема в том, что они сдерживают только ваше тело. Ваша голова весит на удивление 3–6 кг (6–12 фунтов) — столько же, сколько несколько мешков с сахар — и совсем не сдерживается. Так что даже если твое тело пристегнуто жесткий, тот же основной закон физика говорит, что ваша голова будет продолжать двигаться и врезаться в руль или стекло лобовое (лобовое).Вот тут и пригодятся подушки безопасности.
Рекламные ссылки
Как помогают подушки безопасности
Фото: Типичный манекен для краш-теста имеет внутри более 130 различных датчиков. Этот манекен, имя которого «Адам», не тестирует реакцию на аварию: он спроектирован так, чтобы потеть, как настоящий человек, поэтому исследователи могут проверить климатические условия внутри автомобиля! Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Правильнее известна подушка безопасности в качестве дополнительной удерживающей системы (SRS) или дополнительной надувная удерживающая система (SIR) . Слово «дополнительный» здесь означает, что подушка безопасности предназначена для того, чтобы ремни безопасности защищали вас, а не замените их (полагаясь на подушку безопасности, чтобы защитить вас, не застегивая ремень безопасности чрезвычайно опасен).
Основная идея заключается в том, что подушка безопасности срабатывает, как только автомобиль начинает замедляться в результате аварии и сдувается, когда ваша голова прижимается к нему. Это важно: если бы мешок не сдулся, ваша голова просто отскочила бы от него, и вам не стало бы лучше.
Насколько эффективны подушки безопасности?
Подушки безопасности звучат так, как будто они должны быть хорошей идеей, но ученым нравятся неопровержимые доказательства: есть ли доказательства того, что они снижают смертность? В 1995 году Адриан Лунд и Сьюзан Фергюсон опубликовали книгу основное исследование дорожно-транспортных происшествий за восемь лет с 1985 по 1993 год.Они обнаружили, что подушки безопасности снижают смертность на 23–24% при лобовых столкновениях и на 16% при всех видах аварий по сравнению с автомобилями, оснащенными только ручными ремнями безопасности.
Очевидно, что это огромное улучшение, но важно отметить, что подушки безопасности являются взрывоопасными предметами, которые сами по себе представляют опасность. Самый большой риск для маленьких детей, хотя взрослые также сталкиваются с небольшим риском травмы глаз и потеря слуха. Если подушка безопасности спасает вашу жизнь, вы, вероятно, считаете небольшой риск травмы ценой, которую стоит заплатить.Тем не менее, очень важно изучить потенциальную опасность подушек безопасности, чтобы мы могли сделать их максимально безопасными и эффективными. Современные подушки безопасности (устанавливаемые с конца 1990-х годов) срабатывают с меньшей силой, чем старые конструкции. и есть убедительные доказательства того, что это снизило смертность от несчастных случаев, особенно среди детей, без ущерба для безопасности пассажиров.
Как работают подушки безопасности
Когда машина что-то наезжает, она начинает очень быстро замедляться (терять скорость).
Акселерометр (электронный чип, измеряющий ускорение или силу) обнаруживает изменение скорости.
Если замедление достаточно велико, акселерометр вызывает срабатывание цепи подушки безопасности . Обычное торможение не создает достаточной силы для этого.
Цепь подушки безопасности пропускает электрический ток через нагревательный элемент (немного похож на один из проводов в тостере).
Нагревательный элемент воспламеняет химическое взрывчатое вещество . В старых подушках безопасности в качестве взрывчатого вещества использовался азид натрия; в более новых используются другие химические вещества.
При сгорании взрывчатого вещества выделяется огромное количество безвредного газа (обычно азота или аргона), который попадает в нейлоновый мешок, расположенный за рулем.
По мере того, как сумка расширяется, она срывает пластиковую крышку с рулевого колеса и надувается перед водителем. Пакет покрыт меловым веществом, например тальком, чтобы облегчить его разворачивание.
Водитель (движущийся вперед из-за удара) толкает сумку. Это заставляет мешок сдуваться, поскольку содержащийся в нем газ выходит через небольшие отверстия по его краям.К тому времени, как машина остановится, мешок должен полностью спуститься.
Кто изобрел подушки безопасности?
Если поискать в Интернете, то можно найти довольно много разных людей, которые изобрели подушки безопасности. Кто первым подумал о них? В Соединенных Штатах это был Джон У. Хетрик из Ньюпорта, штат Пенсильвания, который придумал эту идею после аварии, в которой он свернул свою машину с дороги в канаву, чтобы избежать удара о камень, почти бросив его. его дочь через лобовое стекло.Хетрик подал патент на узел подушки безопасности для автомобилей 5 августа 1952 года (он был выдан как патент США № 2649311 18 августа 1953 года). Тем временем в Европе немецкий изобретатель Вальтер Линдерер подал патент на подушку безопасности. (DE896312C: Устройство для защиты людей в транспортных средствах от травм в случае столкновения) в октябре 1951 года, примерно за 10 месяцев до Hetrick, хотя официально ему было предоставлено через три месяца после патента Hetrick в ноябре 1953 года. Как это часто бывает в истории изобретений, кажется вероятным, что двое мужчин независимо друг от друга пришли к одной и той же идее более или менее в одно и то же время.
Иллюстрации: оригинальный дизайн подушки безопасности Джона Хетрика 1953 года, который я раскрасил, чтобы было легче следовать. Здесь есть три отдельных рисунка, показывающих основной механизм (занимающий большую часть изображения), вид в перспективе водителя на рулевое колесо (внизу справа) и вид надутого мешка сбоку (вверху справа).Сумка приводится в движение тяжелым грузом (синий), удерживаемым пружиной (желтого цвета) внутри красного цилиндра справа. После удара вес толкает пружину вправо, открывая клапан внутри трубы (бирюзовый), который позволяет сжатому воздуху выходить из цилиндра (зеленый) и накачивать подушку подушки безопасности. Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. Читайте полное описание в сборке подушки безопасности для автомобилей (через Google Patents).
С тех пор эту идею развили многие другие изобретатели, в частности Аллен К.Порода (1927–2000), который разработал множество различных способов инициирования взрыва газа внутри подушки безопасности непосредственно перед столкновением с аварией. В соответствии с Некролог Брида в New York Times, он создал свою первую подушку безопасности в 1968 году и зарегистрировал множество патентов на усовершенствования, помогая превратить Breed Corporation в одного из крупнейших в мире поставщиков систем безопасности для автомобилей.
Среди других пионеров — Чарльз О Берриман из Eaton Yale и Towne Inc, который производил подушки безопасности для Ford. (US3441290A: система безопасности транспортных средств, поданная в 1967 г.), Морис Лейзинг и его коллеги из Chrysler (US3618981A: надувное устройство, поданное в 1969 году), а также Ирвинг и Эмануэль Ландсман (US3617073A: Автомобильная система безопасности, поданная в 1969 году), которые были одними из первых, кто описал боковые подушки безопасности для водителей и пассажиров на задних сиденьях. Вернувшись в Европу, работа Вальтера Линдерера вдохновила Mercedes на эксперименты с подушками безопасности в своих роскошных автомобилях. Разработка началась в середине 1960-х годов, и в 1971 году был получен еще один влиятельный патент, US3874693A / DE2152902C2: Защитное устройство, особенно для пассажиров автомобилей.
Рекламные ссылки
Узнать больше
На сайте
Статьи
40 лет назад: Mercedes-Benz запустил серийное производство подушки безопасности водителя и натяжителя ремня безопасности: пресс-релиз Mercedes Benz, 22 декабря 2020 г.Краткий обзор роли Mercedes в разработке подушек безопасности в Европе.
«Более дешевая подушка безопасности и путь Такаты к смертельному кризису». Автор Хироко Табучи. The New York Times, 26 августа 2016 г. Как неоднозначный редизайн подушек безопасности привел к тому, что крупные автопроизводители оказались в кризисе безопасности.
Неисправные подушки безопасности Такаты по-прежнему вызывают серьезные потери, поскольку напомнил о задержке Хироко Табучи и Даниэль Айвори. The New York Times, 30 января 2016 г. Может ли массовый отзыв автомобилей с подушками безопасности Takata подорвать доверие к этой технологии?
Народная подушка безопасности «предотвращает травмы»: BBC News, 24 сентября 2008 г.Как персональная подушка безопасности может защитить вас от травм при падении.
Внешняя подушка безопасности защищает пешеходов, Бен Мак, Wired, 5 апреля 2009 г. Инженеры Университета Крэнфилда разработали подушку безопасности, которая срабатывает снаружи автомобиля.
Автомобильные подушки безопасности могут вызвать глухоту? Тим Рэдфорд, The Guardian, 19 февраля 1999 года. Низкоскоростное раскрытие подушки безопасности может вызвать короткие волны давления высокой интенсивности, которые повредят ваш слух, утверждает один эксперт.
Книги
Для читателей постарше
«Мобильность без хаоса: безопасность, автомобили и гражданство» Джереми Пакера.Duke University Press, 2008. Как совместить такие идеи, как безопасность и осторожность, с автомобильной культурой, основанной на свободе и скорости? Пакер исследует подобные противоречия в увлекательном историческом отчете.
Катастрофа Николая Веры. Channel 4 TV / Boxtree Books, 1998. Почему мы так упорно сопротивляемся улучшениям в области безопасности автомобилей?
Риск Джона Адамса. Рутледж, 1995/2000. Увлекательное исследование того, как наше восприятие риска заставляет нас действовать более безопасно или опасно. Специального покрытия подушек безопасности нет, но подробно обсуждается эффективность ремней безопасности, велосипедных шлемов и аналогичных мер безопасности.
Для младших читателей
Car Science Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007. Хитрая книга о науке, сильно замаскированная под книгу об автомобилях! Отличный способ узнать о науке, которая заставляет автомобили работать. Если вам интересно, я работал консультантом и соавтором этой книги. Возраст 9–12 лет.
Автомобиль очевидца Ричарда Саттона. Дорлинг Киндерсли, 2005. Одна из многих превосходных книг очевидцев DK, она расскажет вам об истории и технологиях автомобилей с первых дней до наших дней. Опять же, больше всего подходит для детей в возрасте 9–12 лет, хотя читателям постарше (и даже взрослым) он, вероятно, тоже понравится.
Видео
Срабатывание подушки безопасности в замедленном движении: вид сбоку на то, что происходит, когда подушка безопасности надувается, от Biodynamics Engineering, Inc. Обратите внимание на то, как подушка автоматически сдувается в конце, хотя и медленнее, чем если бы человек давил на нее.
Краш-тесты подушек безопасности Ford Next-Generation: манекен замедленного краш-теста, показывающий, как подушки безопасности надуваются на невероятно высокой скорости во время аварии.
Патенты
Патент США № 2,649,311: Сборка подушки безопасности для автомобильных транспортных средств, автор Джон У. Хетрик, 18 августа 1953 г.
Патент США № 4,711,466: Способ и устройство для инициирования газогенератора от внешнего датчика, Аллен К. Брид, 8 декабря 1987 г. В Google Patents зарегистрировано еще много изобретений Аллена Брида, и большинство из них связаны с безопасностью автомобилей.
US3441290A: Система безопасности транспортных средств, Чарльз Берриман, Eaton Corp PLC, 1967
US3618981A: Надувное устройство Мориса Лейзинга и др., Chrysler, 31 октября 1969 г.
US3617073A: Автомобильная система безопасности, Ирвинг и Эмануэль Ландсман, 17 сентября 1969 г.
US3874693A / DE2152902C2: Защитное устройство, специально для пассажиров автомобилей, разработанное Хельмутом Патцельтом и др., Daimler Benz AG, 24 октября 1972 года.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты
Статьи с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Подписывайтесь на нас
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:
Медиа-запросы?
Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис.(2008/2020) Подушки безопасности. Получено с https://www.explainthatstuff.com/airbags.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
Как работают подушки безопасности? — Объясните, что материал
Как работают подушки безопасности? — Объясни это Рекламное объявление
Криса Вудфорда. Последнее обновление: 29 декабря 2020 г.
Bang! Мы думаем о взрывах как о ужасные, опасные вещи — но это не всегда так.Каждый день взрывы помогают спасать жизни людей. Если тебе не повезло достаточно, чтобы попасть в автомобильную аварию, тщательно контролируемый Взрыв (надеюсь) приведет к срабатыванию подушки безопасности из приборной панели, смягчает удар и помогает уменьшить повреждение вашего тела. Подушки безопасности очень просты, но при этом удивительно умны, потому что у них есть разгоняться со скоростью более 300 км / ч (200 миль / ч) — быстрее, чем может разбиться автомобиль! Давайте подробнее рассмотрим, как они работают.
Artwork: Подушки безопасности спасают жизни благодаря самоотверженной приверженности манекенам для краш-тестов, которые были характерной чертой автомобильного дизайна с тех пор, как самый первый манекен, Sierra Sam, сделал его оригинальный тест-драйв в 1949 году.Если бы мы не смогли протестировать новые инновации в области безопасности на манекенах, мы бы никогда не смогли по-настоящему внедрить их в наши автомобили.
Почему аварии наносят ущерб
Как и все в мире, автокатастрофы контролируются законами физики и, в частности, законы движения. Все, что ходов имеет массу (очень грубо говоря, это означает, насколько «материал», который содержит объект, и это тесно связано с тем, насколько он тяжелый. чувствует) и скорость (в общих чертах это то же самое, что и скорость, но строго означает скорость в определенном направлении).Все, что имеет массу и скорость, имеет кинетической энергии, и чем тяжелее ваша машина и чем быстрее вы идете, тем больше у него кинетической энергии. Это нормально, пока ты вдруг не захочешь остановиться — или пока вы во что-то не врежетесь. Тогда вся энергия пойти куда-нибудь. Несмотря на то, что автомобили сконструированы так, чтобы их можно было скомкать и поглощают удары, их энергия по-прежнему представляет серьезную опасность для водитель и пассажиры.
График
: Чем быстрее вы идете, тем труднее остановиться. Это потому, что ваша кинетическая энергия увеличивается с квадратом вашей скорости (ваша скорость × ваша скорость).Чем больше у вас кинетической энергии, тем больше вам нужно проиграть, прежде чем остановиться. Если в результате столкновения ваш автомобиль останавливается через определенное время, чем больше у вас энергии, тем больше столкновение будет жестким, и тем больше вероятность получить травму или погибнуть. Подушки безопасности помогают вашему телу останавливаться медленнее, снижение риска травм и смерти. [Диаграмма основана на транспортном средстве полной массой 1500 кг.]
Проблема в том, что люди внутри движущийся автомобиль тоже имеет массу и скорость, и даже если он остановится, они будут стремиться продолжать.Это основной закон физики (известный как Первый закон движения Ньютона по гениальному английскому физику сэру Исааку Ньютон, который первым это сказал), что движущиеся вещи имеют тенденцию при движении, пока что-то (какая-то сила) не остановит их. Машины ремни безопасности были пристегнуты десятилетиями, но это довольно грубая форма защита. Самая большая проблема в том, что они сдерживают только ваше тело. Ваша голова весит на удивление 3–6 кг (6–12 фунтов) — столько же, сколько несколько мешков с сахар — и совсем не сдерживается. Так что даже если твое тело пристегнуто жесткий, тот же основной закон физика говорит, что ваша голова будет продолжать двигаться и врезаться в руль или стекло лобовое (лобовое).Вот тут и пригодятся подушки безопасности.
Рекламные ссылки
Как помогают подушки безопасности
Фото: Типичный манекен для краш-теста имеет внутри более 130 различных датчиков. Этот манекен, имя которого «Адам», не тестирует реакцию на аварию: он спроектирован так, чтобы потеть, как настоящий человек, поэтому исследователи могут проверить климатические условия внутри автомобиля! Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Правильнее известна подушка безопасности в качестве дополнительной удерживающей системы (SRS) или дополнительной надувная удерживающая система (SIR) .Слово «дополнительный» здесь означает, что подушка безопасности предназначена для того, чтобы ремни безопасности защищали вас, а не замените их (полагаясь на подушку безопасности, чтобы защитить вас, не застегивая ремень безопасности чрезвычайно опасен).
Основная идея заключается в том, что подушка безопасности срабатывает, как только автомобиль начинает замедляться в результате аварии и сдувается, когда ваша голова прижимается к нему. Это важно: если бы мешок не сдулся, ваша голова просто отскочила бы от него, и вам не стало бы лучше.
Насколько эффективны подушки безопасности?
Подушки безопасности звучат так, как будто они должны быть хорошей идеей, но ученым нравятся неопровержимые доказательства: есть ли доказательства того, что они снижают смертность? В 1995 году Адриан Лунд и Сьюзан Фергюсон опубликовали книгу основное исследование дорожно-транспортных происшествий за восемь лет с 1985 по 1993 год.Они обнаружили, что подушки безопасности снижают смертность на 23–24% при лобовых столкновениях и на 16% при всех видах аварий по сравнению с автомобилями, оснащенными только ручными ремнями безопасности.
Очевидно, что это огромное улучшение, но важно отметить, что подушки безопасности являются взрывоопасными предметами, которые сами по себе представляют опасность. Самый большой риск для маленьких детей, хотя взрослые также сталкиваются с небольшим риском травмы глаз и потеря слуха. Если подушка безопасности спасает вашу жизнь, вы, вероятно, считаете небольшой риск травмы ценой, которую стоит заплатить.Тем не менее, очень важно изучить потенциальную опасность подушек безопасности, чтобы мы могли сделать их максимально безопасными и эффективными. Современные подушки безопасности (устанавливаемые с конца 1990-х годов) срабатывают с меньшей силой, чем старые конструкции. и есть убедительные доказательства того, что это снизило смертность от несчастных случаев, особенно среди детей, без ущерба для безопасности пассажиров.
Как работают подушки безопасности
Когда машина что-то наезжает, она начинает очень быстро замедляться (терять скорость).
Акселерометр (электронный чип, измеряющий ускорение или силу) обнаруживает изменение скорости.
Если замедление достаточно велико, акселерометр вызывает срабатывание цепи подушки безопасности . Обычное торможение не создает достаточной силы для этого.
Цепь подушки безопасности пропускает электрический ток через нагревательный элемент (немного похож на один из проводов в тостере).
Нагревательный элемент воспламеняет химическое взрывчатое вещество . В старых подушках безопасности в качестве взрывчатого вещества использовался азид натрия; в более новых используются другие химические вещества.
При сгорании взрывчатого вещества выделяется огромное количество безвредного газа (обычно азота или аргона), который попадает в нейлоновый мешок, расположенный за рулем.
По мере того, как сумка расширяется, она срывает пластиковую крышку с рулевого колеса и надувается перед водителем. Пакет покрыт меловым веществом, например тальком, чтобы облегчить его разворачивание.
Водитель (движущийся вперед из-за удара) толкает сумку. Это заставляет мешок сдуваться, поскольку содержащийся в нем газ выходит через небольшие отверстия по его краям.К тому времени, как машина остановится, мешок должен полностью спуститься.
Кто изобрел подушки безопасности?
Если поискать в Интернете, то можно найти довольно много разных людей, которые изобрели подушки безопасности. Кто первым подумал о них? В Соединенных Штатах это был Джон У. Хетрик из Ньюпорта, штат Пенсильвания, который придумал эту идею после аварии, в которой он свернул свою машину с дороги в канаву, чтобы избежать удара о камень, почти бросив его. его дочь через лобовое стекло.Хетрик подал патент на узел подушки безопасности для автомобилей 5 августа 1952 года (он был выдан как патент США № 2649311 18 августа 1953 года). Тем временем в Европе немецкий изобретатель Вальтер Линдерер подал патент на подушку безопасности. (DE896312C: Устройство для защиты людей в транспортных средствах от травм в случае столкновения) в октябре 1951 года, примерно за 10 месяцев до Hetrick, хотя официально ему было предоставлено через три месяца после патента Hetrick в ноябре 1953 года.Как это часто бывает в истории изобретений, кажется вероятным, что двое мужчин независимо друг от друга пришли к одной и той же идее более или менее в одно и то же время.
Иллюстрации: оригинальный дизайн подушки безопасности Джона Хетрика 1953 года, который я раскрасил, чтобы было легче следовать. Здесь есть три отдельных рисунка, показывающих основной механизм (занимающий большую часть изображения), вид в перспективе водителя на рулевое колесо (внизу справа) и вид надутого мешка сбоку (вверху справа).Сумка приводится в движение тяжелым грузом (синий), удерживаемым пружиной (желтого цвета) внутри красного цилиндра справа. После удара вес толкает пружину вправо, открывая клапан внутри трубы (бирюзовый), который позволяет сжатому воздуху выходить из цилиндра (зеленый) и накачивать подушку подушки безопасности. Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. Читайте полное описание в сборке подушки безопасности для автомобилей (через Google Patents).
С тех пор эту идею развили многие другие изобретатели, в частности Аллен К.Порода (1927–2000), который разработал множество различных способов инициирования взрыва газа внутри подушки безопасности непосредственно перед столкновением с аварией. В соответствии с Некролог Брида в New York Times, он создал свою первую подушку безопасности в 1968 году и зарегистрировал множество патентов на усовершенствования, помогая превратить Breed Corporation в одного из крупнейших в мире поставщиков систем безопасности для автомобилей.
Среди других пионеров — Чарльз О Берриман из Eaton Yale и Towne Inc, который производил подушки безопасности для Ford. (US3441290A: система безопасности транспортных средств, поданная в 1967 г.), Морис Лейзинг и его коллеги из Chrysler (US3618981A: надувное устройство, поданное в 1969 году), а также Ирвинг и Эмануэль Ландсман (US3617073A: Автомобильная система безопасности, поданная в 1969 году), которые были одними из первых, кто описал боковые подушки безопасности для водителей и пассажиров на задних сиденьях.Вернувшись в Европу, работа Вальтера Линдерера вдохновила Mercedes на эксперименты с подушками безопасности в своих роскошных автомобилях. Разработка началась в середине 1960-х годов, и в 1971 году был получен еще один влиятельный патент, US3874693A / DE2152902C2: Защитное устройство, особенно для пассажиров автомобилей.
Рекламные ссылки
Узнать больше
На сайте
Статьи
40 лет назад: Mercedes-Benz запустил серийное производство подушки безопасности водителя и натяжителя ремня безопасности: пресс-релиз Mercedes Benz, 22 декабря 2020 г.Краткий обзор роли Mercedes в разработке подушек безопасности в Европе.
«Более дешевая подушка безопасности и путь Такаты к смертельному кризису». Автор Хироко Табучи. The New York Times, 26 августа 2016 г. Как неоднозначный редизайн подушек безопасности привел к тому, что крупные автопроизводители оказались в кризисе безопасности.
Неисправные подушки безопасности Такаты по-прежнему вызывают серьезные потери, поскольку напомнил о задержке Хироко Табучи и Даниэль Айвори. The New York Times, 30 января 2016 г. Может ли массовый отзыв автомобилей с подушками безопасности Takata подорвать доверие к этой технологии?
Народная подушка безопасности «предотвращает травмы»: BBC News, 24 сентября 2008 г.Как персональная подушка безопасности может защитить вас от травм при падении.
Внешняя подушка безопасности защищает пешеходов, Бен Мак, Wired, 5 апреля 2009 г. Инженеры Университета Крэнфилда разработали подушку безопасности, которая срабатывает снаружи автомобиля.
Автомобильные подушки безопасности могут вызвать глухоту? Тим Рэдфорд, The Guardian, 19 февраля 1999 года. Низкоскоростное раскрытие подушки безопасности может вызвать короткие волны давления высокой интенсивности, которые повредят ваш слух, утверждает один эксперт.
Книги
Для читателей постарше
«Мобильность без хаоса: безопасность, автомобили и гражданство» Джереми Пакера.Duke University Press, 2008. Как совместить такие идеи, как безопасность и осторожность, с автомобильной культурой, основанной на свободе и скорости? Пакер исследует подобные противоречия в увлекательном историческом отчете.
Катастрофа Николая Веры. Channel 4 TV / Boxtree Books, 1998. Почему мы так упорно сопротивляемся улучшениям в области безопасности автомобилей?
Риск Джона Адамса. Рутледж, 1995/2000. Увлекательное исследование того, как наше восприятие риска заставляет нас действовать более безопасно или опасно. Специального покрытия подушек безопасности нет, но подробно обсуждается эффективность ремней безопасности, велосипедных шлемов и аналогичных мер безопасности.
Для младших читателей
Car Science Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007. Хитрая книга о науке, сильно замаскированная под книгу об автомобилях! Отличный способ узнать о науке, которая заставляет автомобили работать. Если вам интересно, я работал консультантом и соавтором этой книги. Возраст 9–12 лет.
Автомобиль очевидца Ричарда Саттона. Дорлинг Киндерсли, 2005. Одна из многих превосходных книг очевидцев DK, она расскажет вам об истории и технологиях автомобилей с первых дней до наших дней.Опять же, больше всего подходит для детей в возрасте 9–12 лет, хотя читателям постарше (и даже взрослым) он, вероятно, тоже понравится.
Видео
Срабатывание подушки безопасности в замедленном движении: вид сбоку на то, что происходит, когда подушка безопасности надувается, от Biodynamics Engineering, Inc. Обратите внимание на то, как подушка автоматически сдувается в конце, хотя и медленнее, чем если бы человек давил на нее.
Краш-тесты подушек безопасности Ford Next-Generation: манекен замедленного краш-теста, показывающий, как подушки безопасности надуваются на невероятно высокой скорости во время аварии.
Патенты
Патент США № 2,649,311: Сборка подушки безопасности для автомобильных транспортных средств, автор Джон У. Хетрик, 18 августа 1953 г.
Патент США № 4,711,466: Способ и устройство для инициирования газогенератора от внешнего датчика, Аллен К. Брид, 8 декабря 1987 г. В Google Patents зарегистрировано еще много изобретений Аллена Брида, и большинство из них связаны с безопасностью автомобилей.
US3441290A: Система безопасности транспортных средств, Чарльз Берриман, Eaton Corp PLC, 1967
US3618981A: Надувное устройство Мориса Лейзинга и др., Chrysler, 31 октября 1969 г.
US3617073A: Автомобильная система безопасности, Ирвинг и Эмануэль Ландсман, 17 сентября 1969 г.
US3874693A / DE2152902C2: Защитное устройство, специально для пассажиров автомобилей, разработанное Хельмутом Патцельтом и др., Daimler Benz AG, 24 октября 1972 года.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты
Статьи с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Подписывайтесь на нас
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:
Медиа-запросы?
Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис.(2008/2020) Подушки безопасности. Получено с https://www.explainthatstuff.com/airbags.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
Как работают подушки безопасности? — Объясните, что материал
Как работают подушки безопасности? — Объясни это Рекламное объявление
Криса Вудфорда. Последнее обновление: 29 декабря 2020 г.
Bang! Мы думаем о взрывах как о ужасные, опасные вещи — но это не всегда так.Каждый день взрывы помогают спасать жизни людей. Если тебе не повезло достаточно, чтобы попасть в автомобильную аварию, тщательно контролируемый Взрыв (надеюсь) приведет к срабатыванию подушки безопасности из приборной панели, смягчает удар и помогает уменьшить повреждение вашего тела. Подушки безопасности очень просты, но при этом удивительно умны, потому что у них есть разгоняться со скоростью более 300 км / ч (200 миль / ч) — быстрее, чем может разбиться автомобиль! Давайте подробнее рассмотрим, как они работают.
Artwork: Подушки безопасности спасают жизни благодаря самоотверженной приверженности манекенам для краш-тестов, которые были характерной чертой автомобильного дизайна с тех пор, как самый первый манекен, Sierra Sam, сделал его оригинальный тест-драйв в 1949 году.Если бы мы не смогли протестировать новые инновации в области безопасности на манекенах, мы бы никогда не смогли по-настоящему внедрить их в наши автомобили.
Почему аварии наносят ущерб
Как и все в мире, автокатастрофы контролируются законами физики и, в частности, законы движения. Все, что ходов имеет массу (очень грубо говоря, это означает, насколько «материал», который содержит объект, и это тесно связано с тем, насколько он тяжелый. чувствует) и скорость (в общих чертах это то же самое, что и скорость, но строго означает скорость в определенном направлении).Все, что имеет массу и скорость, имеет кинетической энергии, и чем тяжелее ваша машина и чем быстрее вы идете, тем больше у него кинетической энергии. Это нормально, пока ты вдруг не захочешь остановиться — или пока вы во что-то не врежетесь. Тогда вся энергия пойти куда-нибудь. Несмотря на то, что автомобили сконструированы так, чтобы их можно было скомкать и поглощают удары, их энергия по-прежнему представляет серьезную опасность для водитель и пассажиры.
График
: Чем быстрее вы идете, тем труднее остановиться. Это потому, что ваша кинетическая энергия увеличивается с квадратом вашей скорости (ваша скорость × ваша скорость).Чем больше у вас кинетической энергии, тем больше вам нужно проиграть, прежде чем остановиться. Если в результате столкновения ваш автомобиль останавливается через определенное время, чем больше у вас энергии, тем больше столкновение будет жестким, и тем больше вероятность получить травму или погибнуть. Подушки безопасности помогают вашему телу останавливаться медленнее, снижение риска травм и смерти. [Диаграмма основана на транспортном средстве полной массой 1500 кг.]
Проблема в том, что люди внутри движущийся автомобиль тоже имеет массу и скорость, и даже если он остановится, они будут стремиться продолжать.Это основной закон физики (известный как Первый закон движения Ньютона по гениальному английскому физику сэру Исааку Ньютон, который первым это сказал), что движущиеся вещи имеют тенденцию при движении, пока что-то (какая-то сила) не остановит их. Машины ремни безопасности были пристегнуты десятилетиями, но это довольно грубая форма защита. Самая большая проблема в том, что они сдерживают только ваше тело. Ваша голова весит на удивление 3–6 кг (6–12 фунтов) — столько же, сколько несколько мешков с сахар — и совсем не сдерживается. Так что даже если твое тело пристегнуто жесткий, тот же основной закон физика говорит, что ваша голова будет продолжать двигаться и врезаться в руль или стекло лобовое (лобовое).Вот тут и пригодятся подушки безопасности.
Рекламные ссылки
Как помогают подушки безопасности
Фото: Типичный манекен для краш-теста имеет внутри более 130 различных датчиков. Этот манекен, имя которого «Адам», не тестирует реакцию на аварию: он спроектирован так, чтобы потеть, как настоящий человек, поэтому исследователи могут проверить климатические условия внутри автомобиля! Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Правильнее известна подушка безопасности в качестве дополнительной удерживающей системы (SRS) или дополнительной надувная удерживающая система (SIR) .Слово «дополнительный» здесь означает, что подушка безопасности предназначена для того, чтобы ремни безопасности защищали вас, а не замените их (полагаясь на подушку безопасности, чтобы защитить вас, не застегивая ремень безопасности чрезвычайно опасен).
Основная идея заключается в том, что подушка безопасности срабатывает, как только автомобиль начинает замедляться в результате аварии и сдувается, когда ваша голова прижимается к нему. Это важно: если бы мешок не сдулся, ваша голова просто отскочила бы от него, и вам не стало бы лучше.
Насколько эффективны подушки безопасности?
Подушки безопасности звучат так, как будто они должны быть хорошей идеей, но ученым нравятся неопровержимые доказательства: есть ли доказательства того, что они снижают смертность? В 1995 году Адриан Лунд и Сьюзан Фергюсон опубликовали книгу основное исследование дорожно-транспортных происшествий за восемь лет с 1985 по 1993 год.Они обнаружили, что подушки безопасности снижают смертность на 23–24% при лобовых столкновениях и на 16% при всех видах аварий по сравнению с автомобилями, оснащенными только ручными ремнями безопасности.
Очевидно, что это огромное улучшение, но важно отметить, что подушки безопасности являются взрывоопасными предметами, которые сами по себе представляют опасность. Самый большой риск для маленьких детей, хотя взрослые также сталкиваются с небольшим риском травмы глаз и потеря слуха. Если подушка безопасности спасает вашу жизнь, вы, вероятно, считаете небольшой риск травмы ценой, которую стоит заплатить.Тем не менее, очень важно изучить потенциальную опасность подушек безопасности, чтобы мы могли сделать их максимально безопасными и эффективными. Современные подушки безопасности (устанавливаемые с конца 1990-х годов) срабатывают с меньшей силой, чем старые конструкции. и есть убедительные доказательства того, что это снизило смертность от несчастных случаев, особенно среди детей, без ущерба для безопасности пассажиров.
Как работают подушки безопасности
Когда машина что-то наезжает, она начинает очень быстро замедляться (терять скорость).
Акселерометр (электронный чип, измеряющий ускорение или силу) обнаруживает изменение скорости.
Если замедление достаточно велико, акселерометр вызывает срабатывание цепи подушки безопасности . Обычное торможение не создает достаточной силы для этого.
Цепь подушки безопасности пропускает электрический ток через нагревательный элемент (немного похож на один из проводов в тостере).
Нагревательный элемент воспламеняет химическое взрывчатое вещество . В старых подушках безопасности в качестве взрывчатого вещества использовался азид натрия; в более новых используются другие химические вещества.
При сгорании взрывчатого вещества выделяется огромное количество безвредного газа (обычно азота или аргона), который попадает в нейлоновый мешок, расположенный за рулем.
По мере того, как сумка расширяется, она срывает пластиковую крышку с рулевого колеса и надувается перед водителем. Пакет покрыт меловым веществом, например тальком, чтобы облегчить его разворачивание.
Водитель (движущийся вперед из-за удара) толкает сумку. Это заставляет мешок сдуваться, поскольку содержащийся в нем газ выходит через небольшие отверстия по его краям.К тому времени, как машина остановится, мешок должен полностью спуститься.
Кто изобрел подушки безопасности?
Если поискать в Интернете, то можно найти довольно много разных людей, которые изобрели подушки безопасности. Кто первым подумал о них? В Соединенных Штатах это был Джон У. Хетрик из Ньюпорта, штат Пенсильвания, который придумал эту идею после аварии, в которой он свернул свою машину с дороги в канаву, чтобы избежать удара о камень, почти бросив его. его дочь через лобовое стекло.Хетрик подал патент на узел подушки безопасности для автомобилей 5 августа 1952 года (он был выдан как патент США № 2649311 18 августа 1953 года). Тем временем в Европе немецкий изобретатель Вальтер Линдерер подал патент на подушку безопасности. (DE896312C: Устройство для защиты людей в транспортных средствах от травм в случае столкновения) в октябре 1951 года, примерно за 10 месяцев до Hetrick, хотя официально ему было предоставлено через три месяца после патента Hetrick в ноябре 1953 года.Как это часто бывает в истории изобретений, кажется вероятным, что двое мужчин независимо друг от друга пришли к одной и той же идее более или менее в одно и то же время.
Иллюстрации: оригинальный дизайн подушки безопасности Джона Хетрика 1953 года, который я раскрасил, чтобы было легче следовать. Здесь есть три отдельных рисунка, показывающих основной механизм (занимающий большую часть изображения), вид в перспективе водителя на рулевое колесо (внизу справа) и вид надутого мешка сбоку (вверху справа).Сумка приводится в движение тяжелым грузом (синий), удерживаемым пружиной (желтого цвета) внутри красного цилиндра справа. После удара вес толкает пружину вправо, открывая клапан внутри трубы (бирюзовый), который позволяет сжатому воздуху выходить из цилиндра (зеленый) и накачивать подушку подушки безопасности. Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США. Читайте полное описание в сборке подушки безопасности для автомобилей (через Google Patents).
С тех пор эту идею развили многие другие изобретатели, в частности Аллен К.Порода (1927–2000), который разработал множество различных способов инициирования взрыва газа внутри подушки безопасности непосредственно перед столкновением с аварией. В соответствии с Некролог Брида в New York Times, он создал свою первую подушку безопасности в 1968 году и зарегистрировал множество патентов на усовершенствования, помогая превратить Breed Corporation в одного из крупнейших в мире поставщиков систем безопасности для автомобилей.
Среди других пионеров — Чарльз О Берриман из Eaton Yale и Towne Inc, который производил подушки безопасности для Ford. (US3441290A: система безопасности транспортных средств, поданная в 1967 г.), Морис Лейзинг и его коллеги из Chrysler (US3618981A: надувное устройство, поданное в 1969 году), а также Ирвинг и Эмануэль Ландсман (US3617073A: Автомобильная система безопасности, поданная в 1969 году), которые были одними из первых, кто описал боковые подушки безопасности для водителей и пассажиров на задних сиденьях.Вернувшись в Европу, работа Вальтера Линдерера вдохновила Mercedes на эксперименты с подушками безопасности в своих роскошных автомобилях. Разработка началась в середине 1960-х годов, и в 1971 году был получен еще один влиятельный патент, US3874693A / DE2152902C2: Защитное устройство, особенно для пассажиров автомобилей.
Рекламные ссылки
Узнать больше
На сайте
Статьи
40 лет назад: Mercedes-Benz запустил серийное производство подушки безопасности водителя и натяжителя ремня безопасности: пресс-релиз Mercedes Benz, 22 декабря 2020 г.Краткий обзор роли Mercedes в разработке подушек безопасности в Европе.
«Более дешевая подушка безопасности и путь Такаты к смертельному кризису». Автор Хироко Табучи. The New York Times, 26 августа 2016 г. Как неоднозначный редизайн подушек безопасности привел к тому, что крупные автопроизводители оказались в кризисе безопасности.
Неисправные подушки безопасности Такаты по-прежнему вызывают серьезные потери, поскольку напомнил о задержке Хироко Табучи и Даниэль Айвори. The New York Times, 30 января 2016 г. Может ли массовый отзыв автомобилей с подушками безопасности Takata подорвать доверие к этой технологии?
Народная подушка безопасности «предотвращает травмы»: BBC News, 24 сентября 2008 г.Как персональная подушка безопасности может защитить вас от травм при падении.
Внешняя подушка безопасности защищает пешеходов, Бен Мак, Wired, 5 апреля 2009 г. Инженеры Университета Крэнфилда разработали подушку безопасности, которая срабатывает снаружи автомобиля.
Автомобильные подушки безопасности могут вызвать глухоту? Тим Рэдфорд, The Guardian, 19 февраля 1999 года. Низкоскоростное раскрытие подушки безопасности может вызвать короткие волны давления высокой интенсивности, которые повредят ваш слух, утверждает один эксперт.
Книги
Для читателей постарше
«Мобильность без хаоса: безопасность, автомобили и гражданство» Джереми Пакера.Duke University Press, 2008. Как совместить такие идеи, как безопасность и осторожность, с автомобильной культурой, основанной на свободе и скорости? Пакер исследует подобные противоречия в увлекательном историческом отчете.
Катастрофа Николая Веры. Channel 4 TV / Boxtree Books, 1998. Почему мы так упорно сопротивляемся улучшениям в области безопасности автомобилей?
Риск Джона Адамса. Рутледж, 1995/2000. Увлекательное исследование того, как наше восприятие риска заставляет нас действовать более безопасно или опасно. Специального покрытия подушек безопасности нет, но подробно обсуждается эффективность ремней безопасности, велосипедных шлемов и аналогичных мер безопасности.
Для младших читателей
Car Science Ричард Хаммонд. Дорлинг Киндерсли, 2007. Хитрая книга о науке, сильно замаскированная под книгу об автомобилях! Отличный способ узнать о науке, которая заставляет автомобили работать. Если вам интересно, я работал консультантом и соавтором этой книги. Возраст 9–12 лет.
Автомобиль очевидца Ричарда Саттона. Дорлинг Киндерсли, 2005. Одна из многих превосходных книг очевидцев DK, она расскажет вам об истории и технологиях автомобилей с первых дней до наших дней.Опять же, больше всего подходит для детей в возрасте 9–12 лет, хотя читателям постарше (и даже взрослым) он, вероятно, тоже понравится.
Видео
Срабатывание подушки безопасности в замедленном движении: вид сбоку на то, что происходит, когда подушка безопасности надувается, от Biodynamics Engineering, Inc. Обратите внимание на то, как подушка автоматически сдувается в конце, хотя и медленнее, чем если бы человек давил на нее.
Краш-тесты подушек безопасности Ford Next-Generation: манекен замедленного краш-теста, показывающий, как подушки безопасности надуваются на невероятно высокой скорости во время аварии.
Патенты
Патент США № 2,649,311: Сборка подушки безопасности для автомобильных транспортных средств, автор Джон У. Хетрик, 18 августа 1953 г.
Патент США № 4,711,466: Способ и устройство для инициирования газогенератора от внешнего датчика, Аллен К. Брид, 8 декабря 1987 г. В Google Patents зарегистрировано еще много изобретений Аллена Брида, и большинство из них связаны с безопасностью автомобилей.
US3441290A: Система безопасности транспортных средств, Чарльз Берриман, Eaton Corp PLC, 1967
US3618981A: Надувное устройство Мориса Лейзинга и др., Chrysler, 31 октября 1969 г.
US3617073A: Автомобильная система безопасности, Ирвинг и Эмануэль Ландсман, 17 сентября 1969 г.
US3874693A / DE2152902C2: Защитное устройство, специально для пассажиров автомобилей, разработанное Хельмутом Патцельтом и др., Daimler Benz AG, 24 октября 1972 года.
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты
Статьи с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Подписывайтесь на нас
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:
Медиа-запросы?
Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис.(2008/2020) Подушки безопасности. Получено с https://www.explainthatstuff.com/airbags.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Больше на нашем сайте …
Надувание подушки безопасности | HowStuffWorks
Цель подушки безопасности — максимально равномерно замедлить движение пассажира вперед за доли секунды. Подушка безопасности состоит из трех частей:
Сумка Сама по себе сделана из тонкой нейлоновой ткани, которая складывается в рулевое колесо или приборную панель, а в последнее время — в сиденье или дверь.
Датчик — это устройство, которое сообщает сумке о надувании. Инфляция возникает, когда сила столкновения равна наезду на кирпичную стену со скоростью от 10 до 15 миль в час (от 16 до 24 км в час). Механический переключатель переключается, когда происходит сдвиг массы, который замыкает электрический контакт, сообщая датчикам, что произошел сбой. Датчики получают информацию от акселерометра , встроенного в микрочип.
Система надувания подушки безопасности реагирует азидом натрия (NaN3) с нитратом калия (KNO3) с образованием газообразного азота .Горячий поток азота надувает подушку безопасности.
Первые попытки приспособить подушку безопасности для использования в автомобилях натолкнулись на непомерно высокие цены и технические препятствия, связанные с хранением и выпуском сжатого газа . Исследователи задались вопросом:
Если бы в машине было достаточно места для канистры с бензином
Останется ли газ под высоким давлением в течение всего срока службы автомобиля
Как можно сделать так, чтобы мешок быстро и надежно расширялся при при различных рабочих температурах и без разрывающего слух удара
Им нужен был способ вызвать химическую реакцию, в результате которой образуется азот, который надувает мешок.Маленькие твердотопливные инфляторы пришли на помощь в 1970-х годах.
Система наддува мало чем отличается от твердотопливного ракетного ускорителя (подробности см. В разделе «Как работают ракетные двигатели»). Система подушек безопасности зажигает твердое топливо , которое сгорает очень быстро, создавая большой объем газа для надувания мешка. Затем сумка буквально вырывает со своего места хранения на скорости до 200 миль в час (322 км / ч) — быстрее, чем в мгновение ока! Через секунду газ быстро рассеивается через крошечные отверстия в мешке, таким образом сдувает мешка, и вы можете двигаться.
Хотя весь процесс происходит всего за одну двадцать пятую секунды , дополнительного времени достаточно, чтобы помочь предотвратить серьезную травму. Между прочим, порошкообразное вещество , выпущенное из подушки безопасности, представляет собой обычный кукурузный крахмал или тальк, который производители подушек безопасности используют для обеспечения гибкости и смазывания мешков во время хранения.
Далее мы рассмотрим некоторые меры безопасности, связанные с подушками безопасности, особенно в отношении детей.
Как работают подушки безопасности для защиты пассажиров во время автокатастрофы
Если вы ищете адвоката по ДТП в Хьюстоне, велика вероятность, что вы недавно столкнулись с подушкой безопасности. Подушки безопасности предназначены для предотвращения травм в случае столкновения. В зависимости от автомобиля подушка безопасности может быть снята с приборной панели, рулевого колеса или других частей автомобиля. Хотя эти устройства исключительно просты по конструкции, в подушках безопасности используются инновационные технологии.Чтобы подушка безопасности была эффективной, она должна открываться быстрее, чем автомобиль может разбиться. Хотя вы можете столкнуться с другим автомобилем на скорости 60 миль в час, ваша подушка безопасности движется со скоростью 200 миль в час, чтобы не отставать. Для проверки подушки безопасности автомобильные компании используют манекены для краш-тестов. Очевидно, что реальные люди были бы слишком опасны для тестирования, поэтому необходимо использовать альтернативу. Чтобы убедиться, что манекен не повредился в результате аварии, прикреплено 130 датчиков, чтобы автопроизводители могли точно видеть, что происходит в случае автомобильной аварии. Внутренняя часть подушки безопасности Основная цель подушки безопасности — расширяться при аварии, чтобы замедлить движение водителя и пассажиров. Эта сумка сделана из нейлоновой ткани, что позволяет ей легко втиснуться в отсеки внутри автомобиля. Внутри этого отсека подушка безопасности подключена к датчику, который сообщает сумке, когда она должна надуть. Обычно ваша машина должна достичь силы столкновения не менее 10 миль в час, чтобы подушка безопасности сработала. Это физический эквивалент столкновения с кирпичной стеной.Когда это происходит, датчик переключает переключатель, который вызывает реакцию азида натрия и нитрата калия. Эти химические вещества создают газообразный азот, который надувает подушку безопасности со скоростью, достаточной для предотвращения травм. Весь процесс занимает всего одну двадцать пятую секунды. Как только подушка безопасности надувается, газ внутри нее быстро исчезает из миниатюрных отверстий, встроенных в сумку. Это позволяет сдуть подушку безопасности, чтобы вы могли выйти из автомобиля. После аварии вы также можете заметить в воздухе порошкообразное вещество.Это обычный тальк или кукурузный крахмал, который используется для обеспечения гибкости подушек безопасности, пока они спрятаны в автомобиле. Двойные этапы развертывания Недавно в новом дизайне появился инновационный класс интеллектуальных подушек безопасности. Эти подушки безопасности предназначены для срабатывания на двух разных скоростях и могут вообще не срабатывать в зависимости от информации, которую получает компьютер. Информация от датчиков под сиденьями и ремнями безопасности позволяет подушкам безопасности определять серьезность аварии. При незначительных авариях подушки безопасности срабатывают на 70 процентов своей полной мощности.При более серьезных авариях происходит двойное срабатывание, и подушки безопасности срабатывают на полную мощность. Датчики на сиденьях работают для взвешивания пассажиров, поэтому подушки безопасности срабатывают только в том случае, если пассажир весит определенную величину. Это помогает предотвратить травмы среди более легких взрослых и детей. Физика аварии Когда вы проконсультируетесь с поверенным по травмам в Хьюстоне, они будут использовать подробности аварии, срабатывания подушки безопасности и физику для обоснования вашего аргумента. Как и все остальное на земле, подушки безопасности и автомобильные аварии подчиняются законам физики.По сути, что-то тяжелее или быстрее будет иметь больше кинетической энергии. Если вы врезаетесь во что-то, это означает, что более тяжелая машина или более высокая скорость будут оказывать большее влияние на аварию. Современные автомобили сминаются при ударе и принимают на себя часть этой силы, но конструкции транспортного средства не всегда достаточно. В то время как конструкция вашего автомобиля рушится под действием удара, люди и предметы в автомобиле все еще обладают кинетической энергией.
No related posts.