Принцип работы подушек безопасности Airbag
Система Airbag уже несколько десятилетий является неотъемлемой частью комплектации любого автомобиля. Спрятанные под обшивкой или прикрытые специальными накладками, подушки безопасности ждут своего часа, чтобы прийти вам на помощь, и защитить от ударов при ДТП. Но что заставляет их срабатывать вовремя, каков принцип действия этого устройства?
Чтобы расположить подушки безопасности в нужных местах и заставить раскрываться за миллионные доли секунды, у разработчиков и испытателей ушли долгие годы. Но гениальность и эффективность этого изобретения именно в простоте схемы и принципа работы. Вы очень легко сможете понять, как работает Airbag, если будете знать её устройство и принцип срабатывания.
Устройство автомобильных подушек безопасности
В систему безопасности Airbag входят датчики удара, электронный блок управления, и непосредственно воздушные подушки. В «спящем» состоянии они занимают минимум места, и об их присутствии говорят только надписи «Airbag» в разных частях салона.
Давайте посмотрим, из чего состоят подушки безопасности:
- Оболочка (сумка). Мешок из тончайшей высокопрочной ткани, сложенный по принципу парашюта. Вместительность оболочки и её форма зависят от модели автомобиля и вида подушек безопасности (водительская, пассажирская, коленная, шторка и т.д.).
- Газогенератор. Устройство для надувания оболочки. Состоит из пиропатронов, твёрдого топлива, и фильтра.
А теперь рассмотрим, по какому принципу работают все составляющие элементы, чтобы подушки безопасности среагировали вовремя, и обеспечили вам необходимую защиту.
Принцип работы Airbag
При движении автомобиля всё, что в салоне кажется неподвижным, движется с той же скоростью относительно дороги и окружающей местности. Если авто резко тормозит или меняет траекторию, люди и незакреплённые предметы не успевают изменить направление движения, и продолжают так же перемещаться по инерции вперёд.
Чтобы не допустить ударов о жёсткие поверхности, между ними и находящимися в салоне людьми в считанные доли секунды возникает сработавшая подушка безопасности.
Она берёт на себя до 90% ударной силы, значительно уменьшая риски трагического исхода ДТП.
Работа системы безопасности Airbag начинается в момент удара или слишком резкого торможения авто на большой скорости. Срабатывание воздушных подушек при этом осуществляется по такому принципу:
- Датчик фиксирует удар, и передаёт данные о его направлении и силе на блок управления.
- ЭБУ даёт сигнал к срабатыванию подушкам безопасности, находящимся с нужной стороны – фронтальным или боковым. Также он определяет, сколько людей находится в салоне, и заставляет работать только нужные Airbag. (Воздушные подушки, расположенные у пустых сидений, не срабатывают.)
- Отправленный ЭБУ сигнал приводит в действие газогенератор, который работает по такому принципу:
- Взрывается запал пиропатронов;
- Загорается твёрдое топливо, мгновенно выделяющее газ;
- Проходя через фильтр, очищенный от вредных примесей газ заполняет оболочку.
- Молниеносно расправившаяся и увеличившаяся в размерах оболочка рвёт обшивку, проламывает пластиковые крышки, и оказывается в салоне. Там она надувается до необходимого размера, заполняя пространство между человеком и твёрдой поверхностью.
- Как только опасность минует, выполнившая своё предназначение Airbag начинает потихоньку сдуваться. Освобождается занятое объёмной воздушной подушкой место в салоне, и люди могут свободно передвигаться или покидать автомобиль.
Такое устройство и принцип срабатывания воздушной подушки обеспечивает её мгновенное реагирование на возникшую опасность. Но пользу она принесёт только в том случае, если люди в салоне пристёгнуты ремнями безопасности. Иначе вылетевшая с огромной скоростью Airbag может быть опасна.
Если хоть один элемент системы безопасности выйдет из строя, то устройство не сработает, и воздушная подушка не откроется. Поэтому при возникновении любых проблем, или по окончанию гарантийного срока, обязательно проводите диагностику и ремонт Airbag в специализированных сервисных центрах.
Как работает подушка безопасности в машине
Более сорока лет назад впервые подушки безопасности были установлены в автомобиле. В настоящее время автомобили оборудованы 6 и даже 8 подушками безопасности. Как работает подушка безопасности и с какими проблемами можно столкнуться.
Как работает подушка безопасности
Подушка – пассивная защита водителя и пассажира во время аварии, которая снижает последствия травм и срабатывает в жестких условиях. Срабатывает подушка безопасности, надуваясь между человеком и приборной панелью за доли секунды.
Система состоит из:
- Подушки безопасности;
- Датчика, который дает команду подушке сработать, считывая данные с акселерометра, встроенного в микросхему.
Срабатывание подушки наступает после столкновения равному силе въезда в стену на скорости около 25 км в час. Надувается подушка от выброса азота, после реакции между азидом натрия (NaN3) и нитратом калия (KNO3) ы твердотопливном газогенераторах.
Как работает подушка безопасности – видео
Несмотря на то, что подушка безопасности защищает от травм при столкновении, обязательно нужно пристегиваться ремнями, для защиты от удара сзади или сбоку.
В некоторых ситуациях подушку безопасности лучше отключить, если у водителя или пассажира:
- Стоит кардиостимулятор;
- Одеты очки;
- Есть такие болезни, как астма, эмфизема, ангина, остеопороз, артрит;
- Беременность, мастэктомия, проведена операция на шее или спине;
- Преклонный возраст.
Ошибка подушки безопасности
На ошибку (неисправность) подушки безопасности указывает постоянно горящий или моргающий индикатор, исключение – отключенная система по причинам, указанным выше.
Если горит значок, возможны следующие неисправности:
- Повреждение одной или нескольких подушек;
- Компоненты системы не подают сигналы на панель;
- Повреждены датчики удара, проводка или предохранители;
- Произошло короткое замыкание;
- Вышел из строя модуль управления;
- Срок службы подушек подошел к концу (срок не более десяти лет) и другие причины.
Игнорировать проблему, какова бы ни была причина неполадки нельзя. Необходимо обратиться к специалистам, имеющим качественное диагностическое оборудование для поиска проблемы.
Подушки безопасности в будущем
Чтобы создать самый безопасный автомобиль необходимо вводить новые критерии для подушек безопасности и принимать новые стандарты.
Модели с боковыми и внешними подушками безопасности можно назвать самыми безопасными автомобилями в мире. Разрабатывать их сложнее, но некоторые системы были представлены на автомобильных выставках. Разработки постоянно ведутся, новые возможности появляются, и разработчики принимают их во внимание. Данные реальных автокатастроф и краш-тестов позволяют разработать новые технологии, которые будут реализованы в скором будущем.
Читайте также:
- Стук в заднем колесе – причины неисправности
- Двойной выжим сцепления – для чего нужен и как освоить
Как работают подушки безопасности? | машина вау
Подушками безопасности оснащены почти все новые автомобили на планете; мы исследуем, почему это так и как они работают
Безопасность автомобилей сильно изменилась за эти годы: например, только в 1991 году пассажиры на задних сиденьях были обязаны пристегиваться ремнями безопасности, но сегодня все новые автомобили с множеством оборудования для обеспечения безопасности, и главными из них являются подушки безопасности.
Для этого есть причина, которая проста для понимания и подкреплена данными: подушки безопасности предотвращают удары уязвимых частей тела о твердые поверхности в случае столкновения, надуваясь и действуя как подушка, поглощающая энергию и уменьшающая вероятность травмы или чего похуже. По американским оценкам, по состоянию на 2017 год подушки безопасности спасли более 50 000 жизней9.0003
Первыми появились подушки безопасности водителя, устанавливаемые на рулевом колесе, до того, как их получили и пассажиры на передних сиденьях. С тех пор подушки безопасности появились почти на каждой внутренней поверхности автомобиля, от подушек безопасности-занавесок, которые появляются с крыши автомобиля для защиты головы при боковом столкновении, до подушек безопасности для коленей водителя и даже подушек безопасности с ремнями безопасности, которые могут увеличить вероятность столкновения.
Как работают подушки безопасности?
Физика подушек безопасности довольно проста: бортовые датчики отслеживают движения, указывающие на то, что транспортное средство участвовало в столкновении, и запускают подушку безопасности при обнаружении аварии.
Когда это происходит, небольшое взрывное устройство детонирует внутри модуля подушки безопасности, надувая подушку, которая наполняется воздухом для защиты пассажиров автомобиля.
Технология развивалась годами, и некоторые подушки безопасности способны определять силы, участвующие в столкновении, и надуваться до нужной величины на основе этих данных.
Подушки безопасности также известны как «дополнительные удерживающие устройства», поскольку они предназначены для работы в сочетании с ремнями безопасности, которые сами по себе контролируют поведение вашего тела при аварии.
Это имя, которое некоторые подушки безопасности обозначают как «SRS».
Что вы чувствуете, когда срабатывает подушка безопасности?
Учитывая, что внутри каждой подушки безопасности находится взрывная сила, раскрытие одной из них представляет собой довольно драматическое событие. Раскрытие подушки безопасности будет частью столкновения, поэтому вы можете не заметить его настолько сильно, насколько вы можете себе представить среди сил и шума аварии. Тем не менее, ожидайте услышать «хлопок» при детонации нагнетателя подушки безопасности, в то время как удар самой подушкой безопасности может, в зависимости от серьезности столкновения, ощущаться как удар по мягкой подушке.
Вы можете почувствовать звон в ушах из-за шума срабатывания подушки безопасности, а также можете обнаружить на своем теле тальк, так как он используется для смазки устройства, когда оно убрано.
Как насчет подушек безопасности и маленьких детей?
Детские кресла, обращенные назад, никогда не следует устанавливать на переднее сиденье автомобиля, если подушка безопасности активна, так как при срабатывании подушки безопасности ребенок может получить травму головы.
В автомобилях есть выключатели для подушки безопасности переднего пассажира, но задние сиденья, как правило, являются самым безопасным местом для детей. Если ребенок находится в детском кресле, обращенном вперед, он может сесть на переднее сиденье, если необходимо, но пассажирское сиденье должно быть сдвинуто далеко назад на полозьях — дополнительную информацию см. в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля.
Опасны ли подушки безопасности?
Риски, связанные с подушками безопасности, намного перевешиваются преимуществами безопасности, которые они приносят, но они предназначены для работы с пассажирами, которые пристегнуты ремнями безопасности: они не должны работать, если обнаружено, что ремень безопасности не пристегнут, поскольку в противном случае они могут причинить травму.
также стоит знать об отзыве подушек безопасности Takata. Подушки безопасности, произведенные этой компанией, были установлены примерно на 60 миллионах автомобилей почти всех производителей, при этом производственный дефект мог привести к неконтролируемой детонации заряда взрывчатого вещества.
Это может привести к тому, что металлический корпус взрывчатого вещества превратится в шрапнель, которой можно будет выстрелить в пассажиров автомобиля.
В Великобритании не было зарегистрировано ни одного смертельного исхода в результате этого отзыва, но осталось несколько автомобилей (большинство из них произведено с 200 по 2015 год), которые еще не были доставлены в ремонт их владельцами. Вот почему всегда полезно проверить, есть ли у автомобиля непогашенный отзыв, прежде чем покупать его, что можно определить, проверив государственную онлайн-проверку отзыва. Если ваш автомобиль подпадает под действие этого отзыва, вам бесплатно установят новую подушку безопасности.
Поменяй машину онлайн с carwow
Ищешь простой способ поменять машину? Тогда carwow — это то, что вам нужно. Вы можете продать свой старый автомобиль по отличной цене и получить лучшие предложения на новый. Все через нашу сеть надежных дилеров и все, не выходя из дома. Нажмите кнопку ниже, чтобы начать сегодня.
Простой способ изменить свой автомобиль
Как работают подушки безопасности и как они могут выйти из строя
Новый год исполнился всего 72 часа, когда Honda объявила, что еще один человек был убит неисправной подушкой безопасности, что принесло мрачные США. итого девять. Число тяжелораненых составляет более 100 человек9.0003
Это был жестокий год для автомобилистов и для отраслевой безопасности, которая до сих пор считалась настоящим спасением. Прошлой весной несколько автопроизводителей начали отзывать автомобили из-за того, что их поставщик подушек безопасности Takata Corp. отгрузил сумки с неисправными нагнетателями. Оказывается, инфляторы могут посылать шрапнель через кабину с такой силой, что они оставляют жертв с тем, что, по словам полиции, похоже на огнестрельные и колото-резаные ранения. (В одном случае полицейские фактически начали расследование убийства.) Глобальные гиганты, такие как Honda, Toyota, Nissan, Ford, Mazda, BMW, Subaru и Pontiac, были вынуждены отозвать 19миллионов автомобилей в США, самый массовый отзыв в истории автомобилестроения.
Что именно пошло не так? И какая наука стоит за развертыванием и эффективностью подушек безопасности? Это на удивление просто, и хотя по оценкам Национальной администрации безопасности дорожного движения, подушки безопасности спасли около 37 000 жизней с момента их первоначального внедрения в 1975 и 2012 годах, автопроизводителям и регулирующим органам потребовались годы, чтобы поверить в их эффективность.
Как работают подушки безопасности?
В 1969, Popular Science восторженно отзывался о новомодном изобретении под названием «воздушные подушки», которое обещало революционизировать безопасность автомобиля. Но в последующие два десятилетия эти подушки вызвали ожесточенные споры. Не из-за науки, стоящей за ними, а из-за человеческой психологии: чиновники беспокоились, что пассивная защита, обеспечиваемая этими подушками безопасности, отпугнет людей от пристегивания ремней безопасности. Еще в 1984 году PopSci сообщал, что подушки безопасности все еще были редкостью на дорогах: «Большинство автопроизводителей категорически против установки подушек безопасности; только Mercedes в настоящее время предлагает такой».
Сегодня они вездесущи, появляясь в 190 миллионов автомобилей в США.
Идея подушки безопасности заключается в том, чтобы использовать физику аварии. В случае лобового столкновения автомобиль обычно быстро останавливается. Тело водителя, конечно, нет. Он следует второму закону Ньютона: его импульс сохраняется до тех пор, пока внешняя сила (обычно рулевое колесо, приборная панель или лобовое стекло) не остановит его. Подушка безопасности не просто смягчает удар. Это на самом деле снижает воздействие, растягивая его на более длительный период времени. Он также распространяет воздействие на большую площадь тела. Таким образом, ни одна область (лоб, подбородок, шея) не несет основной удар. Вот почему подушки безопасности надуваются, а затем быстро сдуваются, постепенно уменьшая скорость водителя с 60 миль в час до нуля.
https://www.youtube.com/watch?v=AtpNj9Fapj8?
видеоматериал: Страховой институт дорожной безопасности
Химия и механика подушек безопасности
Система подушек безопасности состоит из шести основных частей: акселерометр; схема; нагревательный элемент; заряд взрывчатого вещества; и сама сумка.
Акселерометр отслеживает, насколько быстро меняется скорость вашего автомобиля. Когда ваша машина врезается в другую машину — или в стену, или в телефонный столб, или в оленя, — акселерометр запускает цепь. Затем цепь посылает электрический ток через нагревательный элемент, похожий на те, что в вашем тостере, за исключением того, что он нагревается намного быстрее.
Это воспламеняет заряд, часто твердые гранулы азида натрия (NaN3 ), которые взрываются. При взрыве выделяется газообразный азот (N 2~), который наполняет сдутую нейлоновую подушку безопасности (упакованную в рулевую колонку, приборную панель или дверь автомобиля) со скоростью около 200 миль в час. Вся реакция занимает всего 1/25 секунды.
Сам мешок имеет крошечные отверстия, которые начинают выпускать газ, как только он наполняется. Цель состоит в том, чтобы мешок сдулся к тому моменту, когда ваша голова коснется его. Таким образом, он поглощает удар, а не ваша голова отскакивает от полностью надутой подушки безопасности и вызывает у вас хлыстовую травму, которая может сломать вам шею.
Иногда из пакета высыпается струйка белого порошка. Это кукурузный крахмал или тальк, чтобы сумка оставалась эластичной во время хранения. (Подобно резиновой ленте, которая со временем высыхает и трескается, подушки безопасности могут делать то же самое.) Большинство современных подушек безопасности имеют силиконовое покрытие, что делает их ненужными.
Как убивают подушки безопасности?
В случае с подушками безопасности Takata инфлятор — металлический картридж, заполненный пропеллентными пластинами, — воспламенился со слишком большой силой. Когда корпус разрывается, металлические осколки летят через сумку в том же направлении, что и при надувании, а именно прямо к голове и шее водителя или пассажира. В одном из несчастных случаев 35-летний мужчина из Техаса, чья Honda Accord 2002 года выпуска врезалась в другую машину (на относительно низкой скорости 30 миль в час), истек кровью, когда шрапнель перерезала ему сонную артерию и яремную вену и сломала его трахея, согласно вскрытию.