Как работает внешняя подушка безопасности для автомобиля

Содержание

Устройство и принцип работы подушек безопасности водителя

Дата публикации: 06 декабря 2020 .
Категория: Автотехника.

Производители автомобилей стараются заботиться о своих клиентах и оборудуют авто не только надежными ремнями безопасности, но и подушками безопасности (также их называют пневмоподушками или Airbag). При этом в современных машинах их может быть от 2 до 7. Что же собой представляют подушки безопасности в автомобиле и как они действуют? Попробуем разобраться.

Что собой представляет «аэрбег»

Устройство подушки безопасности довольно простое. Условно изделие можно разделить на три составные части: сумку, датчики удара и газогенератор (систему надува).

Сумка

Представляет собой тонкую, многослойную, нейлоновую оболочку (толщиной не более 0,4 мм) способную выдерживать большие кратковременные нагрузки. Сумка расположена в специальной шине, которая закрыта специальной накладкой из ткани или пластика.

Датчики удара

Эти компоненты, как правило, располагаются в передней части машины. Они отвечают за своевременное срабатывание подушки безопасности автомобиля, то есть именно эти сенсоры активируют ее сразу после столкновения с объектом на скорости более 20 км/ч. Однако при этом учитывается также и сила удара, поэтому пневмоподушка может сработать даже в стоящем авто, если столкновение было достаточно сильным.

Датчики устанавливаются двух типов:

  • Ударные (фиксируют удар, который приходится на кузов).
  • Датчики пассажирского сидения (благодаря им можно исключить срабатывание системы, если помимо водителя в машине больше никто не находится).

Помимо датчиков в системе также часто дополнительно устанавливаются акселерометры (помогают определить положение авто).

Газогенератор

Первоначально эти элементы были оснащены всего одним пиропатроном, из-за чего было очень сложно регулировать подачу газа в подушку исходя из габаритов и положения сидящего в машине человека. Однако современные «аэрбеги» имеют 2 пиропатрона. Первый (основной) выпускает 80% газа (так называемая мягкая посадка), второй подключается только в том случае, если столкновение было слишком сильным и человек нуждается в более жесткой подушке.

Все 3 составляющие пневмоподушки должны быть исправными, только в этом случае можно гарантировать, что защитные элементы сработают безотказно.

Как происходит срабатывание «аэрбега»

Принцип работы подушек безопасности можно условно разделить на несколько этапов:

  • Столкновение транспортного средства с другим объектом.
  • Автоматическое срабатывание электронных датчиков, которые запускают следующий механизм.
  • Система получает сигнал от электронного блока управления и происходит срабатывание детонатора (заряда из таблеток натриевой кислоты), вследствие чего газ (аргон или озон) нагревается и под высоким давлением (до 250 мПа) вырывается наружу. Однако перед этим он проходит через специальный металлический фильтр и остужается.
  • Происходит резкое заполнение подушки, и она раскрывается через 30 миллисекунд после того, как сработавшие датчики отправили сигнал.

  • Водитель или пассажир авто ударяется головой об «аэрбег», который значительно гасит энергию полученного удара. Благодаря этому на человека приходится всего 10% остаточного удара.
  • Подушка «опадает».

Говоря о том, как работают подушки безопасности, стоит учитывать конструктивные особенности автомобиля, так как в некоторых машинах есть всего 2 «аэрбега», тогда как в других аварийные элементы установлены практически в каждой плоскости.

Разновидности подушек безопасности

Сегодня автомобили могут быть оборудованы сразу несколькими типами защитных элементов.

Фронтальные

«Аэрбеги», расположенные в рулевом колесе (водительские) и в верхней части панели инструментов (пассажирские), считаются самыми распространенными. Они устанавливаются даже на самые бюджетные машины. Эти подушки отличаются друг от друга по размерам, так как расстояние от руля до водителя значительно меньше, чем от человека, сидящего рядом, до «торпедо».

Элементы срабатывают только при столкновении передней части авто. Однако уже разработана подушка безопасности водителя многоступенчатого типа, которая активируется при столкновениях разного типа и тяжести.

Важно! На передней пассажирской подушке безопасности находится кнопка отключения, которую необходимо обязательно нажимать, если на таких сидениях перевозится ребенок в специальном автокресле.

При поездке в авто с фронтальными защитными элементами нужно обязательно уточнить у водителя, есть ли в «торпедо» пневмоподушка. Если таковая имеется, то в руках нельзя перевозить сумки, пакеты и прочие предметы или упираться коленями в место, где находится airbag.

Боковые

Данная разновидность пневмоподушек обычно встречается только в «продвинутых» комплектациях авто. Такие «аэрбеги» предназначены для зашиты плеч, грудной клетки, живота и таза в случае бокового столкновения. Как правило, эти элементы размещаются внутри передних сидений, но также есть и модели для задних кресел, предназначенные для защиты людей, сидящих сзади.

Полезно! Если в авто установлены боковые подушки, то в отсеках дверей нельзя хранить крупные или острые предметы.

Шторки

Также эти элементы часто называют головными подушками безопасности, которые по большому счету тоже предназначены для защиты пассажиров и водителя от боковых ударов, а также от осколков стекла. Они, как правило, устанавливаются либо только для передних сидений, либо для обоих рядов кресел. Размещаются эти элементы в боковых частях крыши авто (над окнами) и иногда в боковых стойках.

Коленные

Данные защитные элементы срабатывают при фронтальном ударе авто. Такие подушки устанавливаются преимущественно на автомобилях средней ценовой категории (С-класса). Как правило, защитные элементы этого типа находятся под рулем и под «торпедо».

Читайте также:  Китайский новый Lifan X60 2020 уже попал в кадр и скоро появиться в России

Важно! При наличии такое пневмоподушки водитель должен отрегулировать свое кресло таким образом, чтобы от нижней части панели он был на расстоянии нем менее 10 см.

Также сегодня встречаются и менее распространенные разновидности «аэрбегов». К ним относятся задние боковые подушки и центральные пневмоподушки.

Стоит учесть, что при покупке б/у авто у многих может возникнуть логичный вопрос, как проверить подушки. Дело в том, что прежний владелец машины мог уже использовать газовый заряд устройства, но не наполнил airbag повторно (сделать это можно только в автосервисе).

Проверяем подушки безопасности

Сразу после покупки б/у авто, новый владелец железного коня должен убедиться не только в работоспособности своего приобретениея, но и проверить подушки безопасности. В первую очередь стоит убедиться в том, что они вообще предполагаются для данной модели машины. Об этом будут свидетельствовать соответствующие надписи SRS или Airbag на «баранке» и панели «торпедо». Вокруг этих аббревиатур не должно быть сколов или царапин, так как это означает, что защитный аксессуар уже был использован и не факт, что прежний владелец позаботился о дорогостоящей услуге по заполнению пневмоподушек газом. Однако, даже если переустановка изделия была все же произведена, нет гарантии, что процедура выполнена корректно.

Полезно! Срок годности подушек обычно составляет от 10 до 14 лет (в зависимости от модели, марки и года выпуска машины). После этого срока патрон разряжается и изделие приходит в негодность.

Также стоит обратить внимание на стекла (особенно на лобовое). Если они менялись, то вероятнее всего подушка безопасности уже использовалась.

Стоит обратить внимание на дату изготовления ремней безопасности. Данные должны совпадать на всех сиденьях. Если эти элементы были заменены, то возможная причина – сильный удар, который также провоцировал открытие «аэрбега».

Кроме этого, есть еще несколько способов, как проверить наличие и работоспособность подушек:

  • Включить зажигание и дождаться появления на приборной панели надписи «аэрбег», которая должна исчезнуть через несколько секунд.
  • Если в авто есть специальный разъем для диагностики работы систем (обычно расположен под рулем), то необходимо завести двигатель, подождать 30 секунд и закрыть контакты 4 и 13 при помощи обычной канцелярской скрепки. После этого кнопки на приборной панели должны начать моргать. Если на одной из них отображается человек с подушкой, и эта кнопка моргает чаще остальных, то это говорит об ошибке получаемого кода. Если лампочка и вовсе не подает признаков жизни, то это свидетельствует о том, что продавец авто вообще отключил этот модуль.


Внешние подушки безопасности могут стать следующем этапом в развитии безопасности автомобилей

Новые автомобильные технологии – внешняя подушка безопасности.

Если вы были когда-либо участником ДТП, то наверняка очень сильно переживали в связи с сильными повреждениями кузова из-за удара. В этот момент многие владельцы автомобилей мечтали бы, чтобы во время аварии что-нибудь бы защищало бы кузов машины от повреждений. И вот мечта таких людей может в скором времени осуществиться. Компания ZF TRW, являющаяся поставщиком автокомплектующих систем безопасности для автопромышленности, разрабатывает внешние подушки безопасности, которые могут появиться уже на серийных автомобилях к 2020 году.

Внешние подушки безопасности срабатывают при ударе с внешней стороны кузова машины. Это в первую очередь защищает пассажиров и водителя от последствий ДТП при боковом ударе. Подушка основана на объемном 3D мешке. Внешняя подушка безопасности частично поглощает энергию бокового удара во время столкновения.

Эта новейшая система внешних подушек безопасности недавно была показана на выставке CES, которая прошла в начале этого года в США. Подушка, развертываемая при ударе, имеет объем около 200 литров. Правда стоит отметить, что для его развертывания все-таки необходимо больше времени, чем для внутренних подушек. Поэтому разработчики с помощью датчиков настроили систему так, чтобы подушка раскрывалась до удара. Напомним, что внутренние салонные подушки безопасности раскрываются в момент удара.

По словам специалистов компании TRW новая внешняя подушка безопасности может привести к снижению силы бокового удара примерно на 30 процентов.

Так что мы считаем, что эта технология действительно многообещающая. Правда, по информации компании TRW впереди еще много работы, прежде чем подобные подушки начнут поставляться автопроизводителям.

Например, внешние подушки безопасности должны быть устойчивы к агрессивной внешней среде: грязь, ветер, холод, тепло, коррозия и т.п. Кроме того, датчики, определяющие, когда необходимо раскрывать подушку, должны быть достаточно умны, чтобы подушки не сработали, в случае если в машину кто-нибудь кинул банку Кока-Колы.

По большому счету внешние подушки безопасности уже пришли в мировую автопромышленность. Напомним, что компания Вольво уже в некоторых автомобилях использует внешнюю подушку. Например, для того чтобы защитить пешеходов, подушка, установлена на капоте, и защищает пешехода от удара головой об лобовое стекло.

Возможно, в будущем компания TRW, доработав технологию, сможет уменьшить размер подушки, и она будет спрятана под молдинг машины. В таком случае возможно подушка не будет срабатывать при мелких авариях, когда повреждено только лакокрасочное покрытие.

Также мы полагаем, что подобной технологией можно будет оснастить даже старые автомобили, проведя модернизацию системы безопасности. Так что стоит отметить, что это реально перспективная технология, которая может появится на современных автомобилях в ближайшем будущем.

Спаси меня. Какие бывают подушки безопасности

Расскажем о всех видах “эйрбэгов” и нюансах их работы в экстремальных ситуациях

В серийных машинах они появились почти 40 лет назад. За это время подушки спасли и продолжают спасать миллионы человеческих жизней. Разберемся, какие вообще бывают “эйрбэги” и как они защищают пассажиров современного автомобиля.

Читайте также:  Lincoln взирает на MKX и Continental с надеждой на рост

На самом деле патент на подушки безопасности был получен аж в начале 50-х годов прошлого века немецким изобретателем Вальтером Линдерером. А на серийный автомобиль “эйрбэги” поставили только в 1980 году. Тогда первопроходцем стал легендарный Mercedes-Benz S-Класса в 126-ом кузове, у которого имелась вмонтированная в руль подушка безопасности для водителя. Стоит отметить, что вместе с “эйрбэгом” дебютировала и такая система, как преднатяжители ремней безопасности. А общая система, включающая подушки и преднатяжители, получила название SRS (Supplementary Restraint System или комплекс пассивной безопасности).

Что касается самой подушки безопасности, то она представляет собой мешок из эластичной нейлоновой ткани, который в случае аварийной ситуации выстреливается и надувается специальным газом (пиропатрон поджигает твердое топливо в гранулах, которое и выделяет газ). Срабатывает современный “эйрбэг” всего за 6 миллисекунд – это в десять раз быстрее, чем человек успевает моргнуть.

Нынешние автомобильные подушки безопасности напрямую связаны со всеми датчиками и электронной начинкой машины для более точного выстраивания так называемых алгоритмов срабатывания. Это значит, что в конкретной аварийной ситуации (удара определенной величины, наезда на препятствие, приземления после падения и т.д.) блок управления “эйрбэгами” учитывает силу и направление удара автомобиля с препятствием, скорость движения машины, интенсивность ее замедления, точное количество пассажиров внутри, а также их рост, вес и даже позу, в которой они сидят. Таким образом, электроника определяет, какие именно подушки нужно активировать и, грубо говоря, насколько сильно их накачать (современные “‘эйрбэги” имеют ступенчатую систему срабатывания). В современном автомобиле может быть более десяти различных подушек безопасности, расположенных по всему салону автомобиля. Рассмотрим основные виды по отдельности.

Фронтальные подушки безопасности

Подушки безопасности в автомобиле

Airbag (подушка безопасности) – это один из элементов пассивной безопасности в современных автомобилях. Их наличие является важным фактором, обеспечивающим безопасность водителя и пассажиров. Airbag в переводе с английского языка означает «воздушная подушка», отсюда возникло и русское название – подушка безопасности, которое мы все привыкли использовать.

Подушки безопасности спасли тысячи жизней с тех пор, как их стали массово устанавливать на транспортные средства. Задумка системы Airbag проста: подушки безопасности надуваются достаточно быстро для того, чтобы защитить тело человека в случае аварии. Но как они это делают так быстро?

Устройство и принцип работы подушек безопасности

Тайна мгновенного наполнения воздухом подушек безопасности на самом деле кроется не столько в самих подушках, сколько в специальном устройстве – газогенераторе. Это самая технически сложная деталь во всей системе Airbag. Газогенераторы, которые используются в подушках безопасности, способны надуть её примерно в три раза быстрее, чем вы успеете моргнуть. В конце статьи смотрите видео о том, как устроена подушка безопасности, и через какие этапы производства ей приходится пройти перед установкой на авто.

Принцип работы подушек безопасности достаточно прост. Они срабатывают при ударе, когда скорость автомобиля превышает 20 км/ч.

  • В случае столкновения машины с препятствием, срабатывает один или несколько специальных датчиков. Эти датчики могут быть установлены спереди, сзади и по бокам автомобиля.
  • Сигналы от датчиков обрабатываются электронным блоком управления (ЭБУ), контролирующим работу системы Airbag. При определенных условиях (например, сильный лобовой или косой удар, наезд на высокий бордюр, жесткое падение после прыжка и т.д.) ЭБУ дает команду на срабатывание подушек безопасности.
  • На основании запрограммированного алгоритма, блок управления принимает решение о необходимости срабатывания подушек и передает электрический сигнал на исполнение.
  • Этот сигнал поступает в газогенератор подушки безопасности, и в нём срабатывает пиротехнический заряд (выстреливает пиропатрон).
  • В результате срабатывания пиропатрона, заключённая в газогенераторе натриевая кислота сгорает, выделяя значительное количество газа (азота), который поступает в Airbag и мгновенно раскрывает его.

Подушки безопасности изготавливаются из нейлоновой ткани похожей на парашютную. В ней есть отверстия, через которые газ после надувания подушки покидает её всего за 0,3 секунды. Быстрое сдутие необходимо, поскольку, когда из подушки безопасности выходит воздух, она становится мягче.

К каждой подушке безопасности в процессе производства прикрепляется газогенератор, после чего она сворачивается в компактный сверток (достаточно маленький для того, чтобы поместиться в руле или в передней панели со стороны пассажира). При этом генератор газа для водительской подушки безопасности дополнительно помещают в резиновое кольцо, в котором он исполняет роль балансировочного груза.

Устройство газогенератора подушки безопасности

Поскольку водители и пассажиры бывают разных размеров, инженеры, в свое время, хотели придумать такой Airbag-генератор, который мог бы регулировать количество газа. Ранние подушки безопасности не могли изменять скорость надувания относительно размера и положения человека, или силы столкновения автомобиля.

Поэтому конструкторы придумали «умный» генератор – в нем два пиропатрона вместо одного. Один из них выпускает газ всего на 80 процентов (для «мягкой посадки» этого хватает). Но если этого недостаточно, то второй пиропатрон запускает вторичное наполнение, и оставшийся газ наполняет Airbag и делает его жестче.

Типичный газогенератор подушки безопасности водителя состоит из следующих основных частей (смотрите на рисунке выше):

  1. Корпус с камерами сгорания;
  2. Заряды №1 и №2 из таблеток натриевой кислоты;
  3. Вспомогательный заряд для воспламенения заряда №1;
  4. Два пиротехнических патрона для воспламенения зарядов;
  5. Металлический фильтр.

Так что же происходит в газогенераторе при срабатывании Airbag?

Читайте также:  Топ недорогих брендов японских скутеров Yamaha, Honda, Suzuki, Kawasaki

  • В пиропатронах, устанавливаемых в газогенераторе подушки безопасности, содержится материал, похожий на порох. Когда к ним поступает сигнал от электронного блока управления, они срабатывают, образуя при этом тепло и высокое давление.
  • От срабатывания пиротехнического патрона в корпусе газогенератора загораются находящиеся там специальные таблетки натриевой кислоты (заряд). Эти таблетки при сгорании выпускают горячий, но безопасный газ на основе азота, который деформирует корпус генератора и покидает его, наполняя Airbag.
  • Перед попаданием в подушку безопасности, азот проходит через специальный металлический фильтр, который устраняет твердые частицы, образованные при сгорании заряда, и остужает газ.
  • При подаче электричества на пиропатрон №2, он воспламеняет второй заряд. Газ, образующийся при сгорании заряда, поднимает колпачок камеры ступени №2 и через камеру сгорания первой ступени наполняет подушку безопасности.

С того момента, как машина попадает в аварию до полного наполнения подушки безопасности проходит не более 30 миллисекунд.

Виды автомобильных подушек безопасности

Наибольшее распространение в автомобилях получили три основных вида подушек безопасности:

  1. Фронтальные подушки безопасности – устанавливаются в руле для водителя, и в правой части передней панели автомобиля для пассажира. Такие подушки безопасности встречаются практически во всех машинах иностранного производства и в некоторых отечественных авто.
  2. Боковые подушки безопасности – при аварии защищают грудную клетку человека, брюшную полость и кости таза. Встраиваются такие подушки безопасности чаще всего в спинки передних автокресел.
  3. Подушки-шторки (головные подушки безопасности) – предназначены для предотвращения травм головы, вследствие боковых ударов. Автопроизводители устанавливают эти подушки безопасности в районе крыши, как спереди, так и сзади или между центральными стойками.

Также на некоторых моделях автомобилей можно встретить коленные подушки безопасности и даже центральный Airbag (между водителем и пассажиром). Но такие виды подушек безопасности встречаются намного реже первых трёх, и в основном на премиальных марках авто.

Поскольку подушки безопасности стали достаточно важным компонентом конструкции современного автомобиля, инженеры постоянно изучают возможность проверки их функционирования. Немецкие специалисты, к примеру, разработали и систематизировали целый ряд тестов, учитывающих климатические факторы и вибрацию, экстремальные перепады температур и различные условия срабатывания устройства. Производители гарантируют безупречную работу подушек безопасности, потому что, по сравнению с создаваемой ими в лабораториях обстановкой, реальные ситуации, в которых эксплуатируется автомобиль, можно назвать очень щадящими.

Подушки безопасности служат долго и надежно не только благодаря испытаниям, предшествующим их серийному внедрению, но и в силу совершенства конструкции, которая сама следит за поддержанием рабочего состояния системы Airbag и исключает возможность старения и износа ткани.

В жизни бывает всякое, и если уж так вышло, что в машине сработали подушки безопасности, то на нашем сайте вас могут заинтересовать следующие материалы:

Видео о том, как устроены подушки безопасности

Внешняя подушка безопасности в автомобиле. Как это работает?

Концерн ZF презентовал на выставке Airbag 2020 необычную технологию пассивной безопасности, которая представляет собой подушку не внутри, а снаружи автомобиля. Размещается устройство в боковых частях машины и при срабатывании создает дополнительную буферную зону, которая защищает не только кузов, но и пассажиров.

Как показало тестирование боковой внешней подушки, степень травмирования людей в салоне сокращается на 40%. Перспективная разработка воплощает собой новый стандартный безопасности, который может быть внедрен в будущем. Также компания ZF продемонстрировала проект по защите легковых авто от падения на них крупных предметов.

Особого внимания заслуживает система безопасности в беспилотных автомобилях. Инженеры ZF создают адаптивные Airbag, которые подстраиваются под физические параметры и расположение тела водителя. Они могут встраиваться в сиденье и защищать не только в привычном режиме. Дело в том, что возможности беспилотника подразумевают разные положения водителя в кресле.

Галерея фотографий

Последние новости

Mercedes и Cigarette Racing создали яхту, которая выполнена в стиле авто G 63. Получилось довольно эффектно. Отметим, что эти компании не первый раз сотрудничают. Каждый год они выпускают яхту с отсылкой на одну из спорткаров немецкого бренда.

В соцсетях моментально разлетелось видео, на котором фитнес-тренер обругала и применила силу к таксисту. Поначалу Яна хранила молчание, однако в итоге не выдержала и решила рассказать в Инстаграм свою версию происходящего.

Фитнес-тренер Яна вызвала такси, чтобы доехать из Одинцова в столицу на работу. Таксист подъехал, однако девушка не вышла вовремя. Мужчина прождал ее несколько минут, а затем нажал кнопку «в путь» слишком быстро, как утверждает Яна, из-за чего увеличилась стоимость поездки.

Дж. Лоу – определенно счастливчик. На его машину упала стальная балка, которая прошла сквозь стекло и врезалась в руль. Таким образом балка оказалась в непосредственной близости от грудины автомобилиста, и он чудом не пострадал.

Через пару лет вы сможете приобрести новый российский мотоцикл, разработанный Aurus. Производители заявили, что модель будет запущена в продажу в 2023 году.

Прототип электрокросса Volkswagen ID.4 недавно засняли фотошпионы во время зимних тестов. При этом машину тщательно замаскировали под Opel Grandland X, предзаказы на который недавно стартовали в РФ!

Кажется, Яндекс живет уже в 2030 году, так как предлагает оригинальные решения. Напомним, что ранее Яндекс.Ровер перевозил документы между корпусами штаб-квартиры компании.

На ближайшем автосалоне в Женеве будет представлен концепт Hyundai EV Prophecy. Он выполнен в стиле новой философии бренда «Чувственная спортивность».

Отечественный военный решил сделать предложение своей девушке оригинальным способом. Для этого он выстроил из 16 танков сердце, а мужчины из взвода стояли рядом. Танковый взвод признался, что такое задание выполнял впервые в жизни.

Оцените статью
Добавить комментарий