Критерии срабатывания подушек безопасности

Что такое подушки безопасности?

Подушки безопасности (Airbag) — это эластичные ткани или другие материалы, которые плотно упакованы в разных местах вашего автомобиля. В большинстве автомобилей есть подушки безопасности на передней приборной панели, а у многих автомобилей и вдоль боковой части автомобиля. Эти мешки сжимаются и хранятся в небольшой области. Когда происходит авария, они обеспечивают систему амортизации для людей в машине, которая поможет не вылететь наружу в случае аварии. Хотя это не всегда спасёт вас от серьезных травм или смерти, во многих случаях амортизация пассажиров может оказаться весьма целесообразной.

Первая конструкция Airbag была запатентована в 1951 году, но автомобильная промышленность очень медленно применяла эту технологию аж до 70-х.

Как найти подушки безопасности в автомобиле?

Подушки безопасности в автомобиле обозначаются значками airbag. Эти значки могут быть либо выдавлены на пластике, либо нанесены на специальные тканевые бирки.

Выше уже речь шла о том, где располагаются подушки каждого вида. Фронтальные, коленная, задние боковые и шторки безопасности обычно отмечены на пластиковых деталях обшивки, передние боковые подушки отмечаются на тканевых бирках сбоку от сидений.

Не рекомендую открывать или разбирать обшивку салона вблизи от подушек безопасности без отключения аккумулятора. Попытка снять подушку под напряжением может привести к ее срабатыванию. А это, в свою очередь, может повлечь тяжелые травмы.

Как они работают?

• Каждая отдельная подушка безопасности сдувается и упаковывается в отсек, расположенный в приборной панели, рулевом колесе, сиденье или в другом месте.
• Передний Airbag включает в себя большой нейлоновый мешок, который накачивается и быстро сдувается в случае серьезного лобового столкновения.
• Срабатывание подушки безопасности контролируется датчиками, которые обнаруживают возникновение и серьезность аварии. Когда контроллер определяет, что Airbag должен быть развёрнут, система запускает блок инфлятора, он в свою очередь сжигает химикаты, которые производят много инертного газа для раздувания мешка.
• Когда мешок надувается, он разрывает открытые крышки на приборной панели, взлетая перед пассажиром. В то же время голова и верхняя часть пассажира движутся со значительным усилием в сторону надутого мешка. Когда голова пассажира соприкасается с подушкой безопасности, она начинает сдуваться через вентиляционные отверстия в основании. Это смягчает движение головы вперед. Весь процесс происходит в мгновенье ока, примерно за 100 миллисекунд.
• В процессе развёртывания будет много дыма, пыли и шума, и пассажир может не знать, что подушка сработала. Это нормально.

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.

Датчики столкновения

Наиболее важными частями успеха системы подушек безопасности являются датчики столкновения. Эти небольшие части электроники предназначены для того, чтобы сообщить, когда автомобиль повреждается в результате несчастного случая. Они реагируют на несколько разных наборов стимулов, включая внезапную остановку и повышенное давление (когда куски автомобиля перемещаются из-за силы столкновения) и т. д.

Сенсоры подушек безопасности, расположенные в передней части кабины, контролируются различными типами датчиков, которые измеряют:

1. скорость колеса
2. состояние пассажира
3. давление и удар тормозов
4. и другие индикаторы состояния авто

Датчики передают сигналы в блок управления подушкой безопасности, который анализирует данные и может управлять функциями безопасности, такими как:

1. блокировка ремня безопасности
2. автоматические дверные замки
3. развёртывание подушки безопасности.

В автомобиле используется два типа датчиков — электрические и механические.

Некоторые используют электромеханический механизм «шарик и трубка», который в основном состоит из небольшой трубки, содержащей выключатель цепи и шар, удерживаемые вместе небольшим магнитом. Когда происходит столкновение, шарик выталкивается из магнита и катится вперед в трубке, нажимая выключатель, который замыкает электрическую цепь.

Другие электрические конструкции в принципе аналогичны, используя металлический ролик или подпружиненные грузы вместо шара, или в новых автомобилях — акселерометр для отключения датчика.

Механические датчики работают независимо от электрической системы и реагируют аналогично электрическим датчикам, с конструкцией, которая приводит в действие ударник, запускающий небольшой взрыв после аварии.

Поскольку механический датчик не требует источника питания, его нельзя отключить, как электрический датчик, когда аккумулятор отсоединен.

Успех системы подушек безопасности зависит от того, что датчики столкновения работают, не только точно, но и очень быстро, поэтому это самая дорогая и технологически продвинутая часть системы подушек безопасности.

Виды подушек и особенности их работы

Фронтальные

Для сидящего за рулем их устанавливают внутри рулевого колеса, для сидящего рядом — в передней панели. Пассажирская подушка по желанию отключается. Принцип работы обычно включает две ступени и более.

Боковые

Назначение боковых «эйрбэгов» — защита коленей, таза, груди и живота сидящих в салоне. Именно боковой удар по статистике оказывается самым болезненным и часто фатальным, потому как стопроцентно предугадать его невозможно. Обычно эти подушки размещают на спинках передних, реже задних кресел. Если есть возможность выбора, лучше установить двухкамерные «эйрбэги» — они в случае аварии защитят корпус сидящего сверху и снизу одновременно.

Шторки

В аварии часто голова сидящего, причем неважно, спереди или сзади, страдает от удара о дверное стекло. Подушки-шторки нужны как раз для того, чтобы не дать этому случиться.

На разных моделях машин подушки-шторки могут различаться. Чаще всего их устанавливают в передней части крыши, также между стоек и сзади.

Коленные

При авариях одно из самых уязвимых мест сидящего за рулем и переднего пассажира — колени. Коленные «эйрбэги» нужны именно для того, чтобы защитить эту часть тела. Их ставят под рулем — для водителя и под бардачком — для сидящего рядом.

Другие

Количество всех воздушных подушек не ограничивается вышеуказанным набором. Также в салоны устанавливают центральную — она раскрывается из подлокотников и передней части спинки, чтобы предохранить сидящих от вторичного удара. Особая подушка разработана даже для пешехода — ведь при наезде велик риск летального исхода. Ее ставят между капотом и ветровым стеклом.

Конечно, она не спасет водителя от ответственности за сбитого человека, но целый и относительно невредимый пешеход — все же лучше, чем погибший.

Когда срабатывают подушки безопасности?

Чтобы водительская или пассажирская подушка сработала, должны быть соблюдены следующие минимальные требования:

• Автомобиль должен ехать со скоростью более 25 км / ч.
• Угол удара находится примерно в тридцати градусах по обе стороны от центральной линии автомобиля (всего около 60 градусов).
• Сила замедления, по меньшей мере, равна той, которая возникает при столкновении автомобиля с неподвижным барьером со скоростью около 25 км / ч.

Примечание: Передние подушки безопасности не будут разворачиваться в случае столкновения со стороны, сзади или при опрокидывании, поскольку они не обеспечивают дополнительной защиты.

Передние боковые подушки безопасности

Боковые подушки распространены меньше, чем фронтальные. Они устанавливаются на более дорогих автомобилях или в более продвинутых комплектациях.

Передние боковые подушки предназначены для защиты плеча, бока и таза при боковом ударе автомобиля. Обычно они устанавливаются в боковой части передних кресел (со стороны дверей автомобиля).

В автомобилях с боковыми подушками безопасности нужно соблюдать дополнительные правила перевозки грузов. Нельзя размещать в карманах дверей сильно выпирающие предметы. В случае ДТП они могут помешать работе подушки и навредить человеку.

Примечание. Передние боковые подушки в 2021 году устанавливаются как на отечественные (Lada Vesta), так и на недорогие иностранные модели (Renault Logan, Datsun On-do).

Другие виды подушек безопасности

Двухступенчатые подушки безопасности — это более разумное поколение подушек безопасности, которые оптимизируют уровень развёртывания подушки безопасности в соответствии с серьезностью аварии.

Боковые и шторные подушки безопасности помогают защитить пассажиров от травм головы, шеи и грудной клетки во время боковых ударов и опрокидывания.

Коленные подушки защищают нижние конечности от травм, вызванных ударом с панелью приборов.

Как проверить подушки безопасности

Если вы приобретаете подержанную машину, следует удостовериться не только в том, что она исправна, но также и протестировать работу эирбегов. Как проверить подушки безопасности при покупке автомобиля с рук?

Прежде всего следует удостовериться, что они должны быть в данном автомобиле. Поэтому первое, что вам необходимо сделать, это найти обозначения SRS или Airbag, расположенные на руле либо передней панели. Рядом с надписями не должно быть царапинок и трещин, ведь это свидетельствует о том, что подушки уже использовались. И вряд ли бывший хозяин машины стал тратиться на то, чтобы зарядить подушки безопасности в автомобиле. Даже если эирбеги были заполнены газом, никто не гарантирует, что это было сделано правильно.

Следующий шаг — находим дату, когда были изготовлены ремни безопасности. Дата должна быть одинаковой у всех изделий. В противном случае, если данные отличаются, значит, была произведена замена ремней, например, после ДТП, в котором подушки безопасности раскрылись.

Как проверить наличие подушки безопасности в автомобиле и ее исправность? Есть еще несколько методов:

• Поверните ключ зажигания, и посмотрите на приборную панель. Значок «airbag» высветится на пару секунд и погаснет.

• Под рулевым колесом в машине может быть расположен порт, через который выполняется проверка исправности транспортного средства. Заводим машину, ждем полминуты, закрываем контакты 4 и 13, используя простую скрепку. В результате кнопки на приборной панели заморгают значки. Вы увидите изображение человечка с подушкой, причем данная кнопка будет мигать чаще других. Значит, в системе безопасности есть неисправность.

Индикатор вообще не мигает? Это свидетельствует о том, что данная функция была отключена бывшим хозяином авто.

Срок службы подушки безопасности в автомобиле составляет 10–14 лет. Все зависит от года производства авто, марки и модели. По истечении указанного времени происходит разрядка патрона, эирбег перестает срабатывать. Внимательно изучите автостекла, в том числе лобовое. Налицо факт их замены? Значит, подушки, скорее всего, были использованы.

Возникающие проблемы

Передние подушки безопасности предназначены для защиты людей от взрослых. Поскольку дети меньше, они рискуют получить травму от её срабатывания. Поэтому они не должны занимать переднее сиденье, если в машине есть Airbag для пассажира.

В авто не должны быть установлены принадлежности, которые могут ограничивать развёртывание Airbag-а или стать ракетой во время его срабатывания.

Системы подушек безопасности обычно имеют контрольную лампу с индикатором. Если лампа не погаснет сразу после запуска или включается во время вождения, сверьтесь с руководством по эксплуатации и проверьтесь на СТО. Система обнаружила ошибку.

Если вы этого не сделаете, подушки могут неожиданно сработать во время ремонта, особенно во время электромонтажных работ. Это может привести к серьезным травмам, поэтому оставьте ремонт квалифицированным специалистам.

Подушки безопасности разворачиваются с взрывной силой и далеки от больших пушистых подушек, которые могут себе представить некоторые люди. Не редко остаются небольшие травмы и ссадины от контакта с подушкой.

Несколько изготовителей транспортных средств определяют срок службы компонентов подушек безопасности. Обычно загорается сигнальная лампа подушки безопасности, и компоненты должны быть заменены, прежде чем она погаснет.

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?

• 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.

Выключение подушек безопасности

Подушки безопасности разработаны таким образом, что их не нужно включать, но иногда их можно отключить. Это связано с соображениями безопасности, поскольку есть случаи, когда они могут нанести больше вреда, чем пользы.

Когда автомобиль включает в себя возможность отключения подушек безопасности пассажира, механизм деактивации обычно располагается на пассажирской стороне приборной панели.

Процедура снятия Airbag-а со стороны водителя, как правило, более сложная, и после неправильной процедуры может вызвать срабатывание подушки безопасности. Если вы обеспокоены тем, что защитная подушка с водительской стороны может нанести вам вред, для её отключения следует обратиться к специалисту.

Понравилась статья? Поделитесь в соц. сетях:

Новый кросс JAC Sihao X8 способен заменить Volkswagen Tiguan: видеообзор китайской модели

Jac
Джон Хетрик решил создать свое устройство после того, как попал на автомобиле в ДТП. В тот момент в салоне была вся его семья, но к счастью никто не пострадал. Но это происшествие произвело большое впечатление на американского инженера. На следующий день он приступил к работе над устройством и создал первые чертежи. После этого подушки безопасности неоднократно модернизировались. Их серийное производство началось в 70-х годах прошлого столетия. Впервые они стали устанавливаться на автомобили марки Форд.

Читайте нас:

Работа датчиков подушки безопасности

Для работы подушки безопасности на вход блока управления поступают сигналы от датчика удара и наличия пассажира.

Датчик удара

Датчик удара служит для того, чтобы обнаружить столкновение и подать сигнал блоку управления. Он по своей конструкции бывает разный. Например, есть электромеханический датчик, замыкающий контакты по достижении определённой уставки. Через замкнутые контакты протекает ток, который приводит к срабатыванию своего рода запальника, происходит химическая реакция, в результате чего выделяется газ, наполняющий подушку безопасности. Слабого удара будет недостаточно, чтобы запустить процесс. Если нарушено питание от АКБ, а такое вполне возможно при аварии, надув подушки всё равно произойдёт за счёт имеющегося конденсатора, накопившего в себе электрический заряд.

Датчик удара может быть расположен как внутри блока управления системой безопасности, так и внутри салона. В некоторых случаях он находится в подкапотном пространстве и может быть не один.

Он является полезным элементом, но когда возникают проблемы с ним, приходится устранять их самому или обращаться к специалистам. Садясь однажды утром в свой автомобиль, вы обнаруживаете, что загорелся красный индикатор подушек безопасности. Это может быть вызвано следующими причинами:

• неисправен датчик удара;
• плохой контакт в разъёме;
• обрыв проводов;
• неисправна одна из сигнальных ламп панели приборов;
• замена предохранителя при включённом зажигании;
• неисправность панели приборов.

Датчик удара редко когда бывает неисправен сам по себе. Обычно, на загорание индикатора влияют другие причины.

Если в местах, где расположен разъём блока безопасности повышенная влажность, то контакты могут просто окислиться. Это значит, что сенсор удара или подушка безопасности выдают неверный сигнал по причине изменения сопротивления цепи. Особенно сильно это влияет на работу, если в блок управления приходит сигнал по напряжению. То есть измеренное им падение напряжения будет неверным. Кроме влажности, причиной индикации неисправности может быть обрыв провода. Такое происходит, когда накладывают шумоизоляцию или выполняют другие ремонтные работы в тех местах, где проложены провода.

Если же при включенном зажигании потухла панель приборов, и после этого постоянно горит индикатор, то причина именно в такой работе панели.

Сбросить самостоятельно появившуюся ошибку можно, если подключиться к электронному блоку, используя при этом специальный адаптер и программу-сканер. При желании неплохо будет найти сам датчик удара и хотя бы визуально убедиться в его целостности. При этом полезно периодически проводить осмотр по возможности всех доступных взору контактов и соединений, а также контролировать датчик удара на целостность и состояние его разъёмов. Но следует иметь в виду, что разъединение цепей во время включённого зажигания приведёт к ошибке. Поэтому не стоит вынимать предохранитель и чистить разъёмы в этот момент.

Приобрести нужный адаптер и установить соответствующую программу-сканер можно самостоятельно. С её помощью можно проверить датчик удара и систему безопасности в целом.

Ещё одним вариантом развития событий может быть просто игнорирование неисправности. В этом случае в нужный момент подушка безопасности может не сработать. Такое возможно, даже если исправен сам датчик удара.

Датчик наличия пассажиров

Скорость надува подушки безопасности зависит от веса человека, который находится в кресле. Регулирование скорости в момент удара нужно для того, чтобы вовремя создать прослойку газа между пассажиром и панелью в случае лобового столкновения, и между дверью со стеклом — бокового. Таким образом, система вычисляет силу удара человека определённой массы, учитывая упругость подушки.

Датчик наличия пассажиров иногда создаёт проблемы. Это происходит, когда снижается его чувствительность. Ребёнок, находящийся в кресле, будет не замечен им, следовательно, и подушка безопасности может не раскрыться. В некоторых моделях автомобилей KIA RIO, выпущенных в период с 2006 по 2008 г., пассажирский датчик имел существенные недостатки, которые давали знать о себе спустя некоторое время. Здесь, наоборот, происходил слишком быстрый надув подушки, что, в свою очередь, могло сильно травмировать ребёнка, вес которого не мог обнаруживать датчик.

Нарушение целостности ПБ

Автовладельцы должны быть в курсе того, как проверить датчик удара подушек безопасности. Ведь от его исправности зависит сохранность их жизни.

В большинстве случаев система сама «сообщает» автовладельцу, что с ней что-то не так. На приборной панели начинает гореть индикатор Airbag или SRS. Самая частая причина такой проблемы — нарушение целостности ПБ.

Из-за этого управляющее устройство больше не получает импульсы от датчиков удара, иных контроллеров, ремней безопасности и прочих компонентов системы. В некоторых автомобилях сами ремни оборудованы датчиками, способными определить, пристегнуты они или нет. Поэтому, если водитель или пассажир забыли пристегнуться, будет также гореть индикатор, сигнализирующий о непорядке с системой.

Дело в том, что эксплуатация ПБ актуальна в том случае, когда люди в машине именно пристегнуты. В противном случае, если водитель не пристегнет ремни безопасности и попадет в дорожную аварию, ПБ вылетят со скоростью 200 км/ч. А это уже травмоопасно для человека. Столкновение с подушками в таком случае можно сравнить с ударом о бетонное заграждение со скоростью 25 км/ч!