Откуда вылетает подушка безопасности в машине

Устройство автомобиля. Как работают подушки безопасности?

На протяжении многих лет ремни безопасности оставались единственной системой пассивной безопасности в наших машинах. Было много споров по поводу их безопасности, особенно при перевозке детей, но, со временем, использование ремней стало обязательным во многих странах. Согласно статистике, ремни безопасности спасли жизни тысяч людей, которые могли погибнуть при столкновении. Как и ремни безопасности, технология подушек безопасности — мягкая подушка, которая выбрасывается при аварии — используется уже много лет. Впервые надувное устройство, срабатывающее при аварийной посадке самолета, было запатентовано во время Второй мировой войны. Первые автомобильные подушки безопасности стали устанавливаться в 1980-х годах. Начиная с 1998 года выпуска, все новые автомобили, продаваемые на территории США должны быть оборудованы подушками безопасности со стороны водителя и пассажира (к легким грузовикам это требование стало применяться с 1999 г). На сегодняшний день, согласно статистике, подушки безопасности снижают риск смертельного исхода при прямом лобовом столкновении на 30%. Позднее подушки безопасности стали устанавливать в сидения и двери. Сегодня можно встретить автомобили с шестью или даже восемью подушками безопасности. Вокруг подушек безопасности развернулись споры, затрагивающие вопросы законодательства, а также промышленные исследования и испытания, точно также, как раньше спорили о необходимости ремней безопасности. В этой статье мы расскажем о том, как устроены и как работают подушки безопасности, а также о том, какие могут возникнуть проблемы.

Законы механики

Прежде чем более подробно говорить о подушках безопасности, давайте освежим в памяти законы механики. Прежде всего, все мы знаем, что все движущиеся тела обладают инерцией (в следствие наличия у тела массы и скорости). Движущееся тело сохраняет величину и направление скорости, если на него не действуют внешние силы. Автомобиль включает в себя несколько объектов, а именно само транспортное средство, незакрепленные объекты внутри него и, конечно же, пассажиры. Если данные объекты не закреплены, то их движение будет продолжаться со скоростью движения автомобиля, даже при его столкновении. Для прекращения движения тела по инерции требуется приложение силы в течение некоторого времени. При аварии, для прекращения движения незакрепленного тела требуется очень большая сила, т.к. скорость движения автомобиля резко изменяется, а скорость пассажира — нет. Целью любой системы пассивной безопасности является остановка движения пассажира с нанесением минимально возможных травм. Подушка безопасности предназначена для снижения скорости движения пассажира до нуля, устраняя или снижая степень серьезности травм. Подушка безопасности работает в чрезвычайно жестких условиях. Подушка безопасности раскрывается в пространстве между пассажиром и рулевым колесом или приборной панелью за долю секунды. Даже такое малое время очень важно, учитывая, что требуется равномерно замедлять движение пассажира, а не резко останавливать его. В следующем разделе мы расскажем о конструкции подушки безопасности и о том, как она срабатывает.

Срабатывание подушки безопасности

Подушка безопасности предназначена для того, чтобы за долю секунды максимально равномерно снизить скорость движения пассажира вперед. Система подушки безопасности состоит из:

• Самой подушки, изготовленной из тонкой нейлоновой ткани, сложенная и расположенная в рулевом колесе или приборной панели, а с недавнего времени, еще и в сидении или двери.
• Датчика, который дает команду срабатывания подушки. Подушка срабатывает при столкновении, сила которого равна столкновению с кирпичной стеной на скорости 15-25 км/ч. Контактный выключатель переключается, замыкая электрический контакт, сообщая датчику, что произошло столкновение. Датчик считывает информацию с акселерометра, встроенного в микросхему.
• При срабатывании подушки безопасности, происходит реакция между азидом натрия (NaN3) и нитратом калия (KNO3), в результате которой выделяется газообразный азот. Подушка надувается при выбросе азота.

Подушка безопасности и газогенератор, установленные в рулевом колесе.

При первых попытках адаптировать подушки безопасности для использования в автомобилях возникли трудности, связанные с очень высокой стоимостью и отсутствием технического решения для хранения и подачи сжатого газа. Конструкторов волновали следующие вопросы:

• Где в автомобиле разместить баллон с газом?
• Должен ли газ находиться под высоким давлением в течение всего периода эксплуатации автомобиля?
• Как обеспечить быстрое и надежное наполнение подушки при различных температурах окружающей среды без оглушительного хлопка?

Газогенератор состоит из заряда твердого топлива и пиропатрона.

Они искали способ запустить химическую реакцию, в результате которой будет выделяться азот, наполняющий подушку. В 1970-х годах появились компактные твердотопливные газогенераторы. Пиропатрон воспламеняет твердое топливо, которое чрезвычайно быстро сгорает с выделением большого объема газообразного азота, достаточного для наполнения подушки. После этого подушка буквально выстреливает со скоростью около 300 км/ч — быстрее, чем мы успеем моргнуть! Уже через секунду газ начинает быстро выходить через небольшие отверстия в подушке для того, чтобы обеспечить нам возможность двигаться. Несмотря на то, что весь процесс занимает четверть секунды, этого времени достаточно для того, чтобы предотвратить серьезные травмы. Порошкообразное вещество, выделяемое при срабатывании подушки — не что иное, как обычный кукурузный крахмал, или тальк, который используется производителями для сохранения эластичности и предотвращения слипания подушек. Далее мы расскажем о некоторых мерах предосторожности, особенно касающиеся перевозки детей.

Меры предосторожности

• Отодвиньте сидение назад, при этом Вы должны комфортно доставать до педалей.
• Немного измените наклон спинки сидения. Несмотря на различные конструкции автомобилей, большинство водителей может без труда соблюдать расстояние в 25 см, отрегулировав наклон спинки сидения. Если при изменении наклона спинки у Вас снижается обзор, вы можете отрегулировать высоту сидения (регулировка высоты есть не во всех автомобилях!) или подложить нескользящую подушку.
• Регулируя положение рулевого колеса (возможно не во всех автомобилях), направьте подушку безопасности себе в грудь, а не в голову или шею.

• Дети до 12 лет должны ехать пристегнутыми в специальном детском кресле, соответствующем возрасту ребенка, установленном на заднем сидении автомобиля.
• Никогда не перевозите детей в креслах, которые устанавливаются против движения автомобиля (для детей до года и весом менее 10 кг) на переднем сидении, если в автомобиле установлена подушка безопасности пассажира.
• Если Вы вынуждены везти ребенка старше года на переднем сидении с подушкой безопасности пассажира, то необходимо использовать детское кресло, установленное по ходу движения, при этом бустер, ремни и сидение должны быть максимально отодвинуты назад.

Отключение подушек безопасности

• Подушка водителя и пассажира — Лица с медицинскими показаниями, при которых риски получения вреда здоровью при срабатывании подушки безопасности превышают риски при ее отсутствии.
• Подушка водителя (помимо медицинских показаний) — Лица, которые не могут занять правильное положение при эксплуатации транспортного средства — не менее 25 см от центра крышки подушки безопасности водителя.
• Подушка пассажира (помимо медицинских показаний) — Лица, вынужденные перевозить ребенка в детском кресле, установленном на переднем сидении против движения, т.к. в автомобиле отсутствует заднее сидение, заднее сидение слишком мало или при необходимости постоянно проверять состояние здоровья ребенка.
• Подушка пассажира (помимо медицинских показаний) — Лица, вынужденные перевозить ребенка в возрасте от 1 до 12 лет на переднем сидении, т.к. (а) в автомобиле отсутствует заднее сидение, (б) необходимо перевезти больше детей, чем может поместиться на заднем сидении или (в) при необходимости постоянно проверять состояние здоровья ребенка.

• наличие кардиостимулятора
• ношение очков
• ангина
• эмфизема
• астма
• мастэктомия
• перенесенная операция на спине или шее
• преклонный возраст
• остеопороз
• артрит
• беременность

Будущее подушек безопасности

Непрерывно ведется деятельность по повышению качества и полезного действия подушек безопасности. Были введены новые критерии повреждений манекенов при проведении краш-тестов. До недавнего времени большинство мер автомобильной безопасности предпринимались для лобовых столкновений и ударов сзади, несмотря на то, что более 40% всех серьезных травм при ДТП получаются в результате боковых ударов, а 30% всех ДТП составляют боковые удары. Многие производители автомобили приняли во внимание эту статистику (в результате чего были приняты новые стандарты) и усилили двери, дверные коробки, днище и крышу. Но автомобили с боковыми подушками вышли на новый уровень безопасности. По словам конструкторов, боковые подушки безопасности гораздо сложнее разрабатывать по сравнению с фронтальными. Это объясняется тем, что значительная часть энергии от лобового столкновения поглощается бампером, капотом и двигателем, при этом проходит около 30-40 мс прежде чем она доходит до водителя и пассажиров. При боковом ударе водителя или пассажира от другого автомобиля отделяет лишь тонкая дверь и пара сантиметров от нее. Это значит, что боковые подушки безопасности должны раскрываться всего за 5-6 мс! Инженеры Volvo экспериментировали с местами размещения боковых подушек безопасности и остановились на установке в спинке сидения, т.к. такие подушки обеспечивают защиту пассажиров любого телосложения вне зависимости от расположения сидения. При такой установке, датчик срабатывания помещается по бокам нижней части подушки сидения со стороны водителя и переднего пассажира. Это предотвращает срабатывание подушки с неповрежденной стороны автомобиля. Установка подушек безопасности в спинке сидения также позволяет избежать ненужного срабатывания подушек, вызванное столкновением с пешеходом или велосипедом. Раскрытие боковой подушки происходит при столкновении на скорости около 20 км/ч. Конструкторы BMW остановили свой выбор на дверных подушках безопасности. В двери больше места, что позволяет большую подушку со значительной площадью охвата. Головная подушка безопасности, или Встроенная подушка-труба (ITS), похожа на большую сосиску и, в отличие от других подушек безопасности, остается надутой в течение примерно пяти секунд для защиты водителя или пассажира от последующих ударов. Совместная установка головных и боковых подушек безопасности обеспечивает более надежную защиту при боковых ударах. В качестве защиты головы при боковых ударах также используются шторки безопасности. Нужно понимать, что поиск новых возможностей для подушек безопасности продолжается, и ведутся постоянные разработки. Возможно вскоре появятся новые технологии, основанные на данных проводимых краш-тестов и реальных аварий.

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. Когда подушка срабатывает, выделяется вещество в виде порошка, это тальк или кукурузный крахмал, используемый для предотвращения слипания подушек.

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.

Замена подушек безопасностиосуществляется силами специалистов или самостоятельно, нужно купить подходящие и ознакомиться с инструкцией. А как заменить подушки безопасности смотрите на примере в видео ниже.

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

При каких условиях срабатывают подушки безопасности

Александр Никоненко

Отправляясь в путь, о возможности попасть в аварию думают только законченные пессимисты или совершенно «зелёные» новички, ещё не уверенные в своих силах. Но вероятности ДТП не отбрасывают даже опытные водители, знающие, что на дороге может случиться всякое. Сохранять полное спокойствие за рулём очень важно, и в этом многим очень помогает наличие в автомобиле подушек безопасности, которые в нужный момент срабатывают и приходят вам на помощь.

Хотя каждый современный автомобиль оснащен системой безопасности SRS, но мало кто до конца понимает принцип действия airbag. И для большей уверенности в своей защищенности в случае опасной ситуации, не лишним будет знать, в каком случае подушки безопасности точно срабатывают, а когда они могут не сработать.

Условия для непременного срабатывания Airbag

Автомобильная система airbag – тщательно выверенное устройство, имеющее чёткий алгоритм срабатывания подушек безопасности. Чтобы добиться необходимой эффективности airbag, инженеры-разработчики ведущих производителей авто потратили не одно десятилетие. Подушки безопасности прошли массу испытаний, пока их не признали действенным способом предотвращения травм или гибели водителя и пассажиров автомобиля при аварии.

Наслушавшись шоферских баек, или начитавшись некорректной информации в сети о том, что подушки безопасности могут сработать от малейшего толчка, некоторые доверчивые люди начинают опасаться системы Airbag. Но вам не стоит тревожиться – подушки безопасности никогда не срабатывают без повода.

Ведь речь идёт о человеческих жизнях, и никто бы не допустил устанавливать в автомобили устройства, которые смогут как-то повредить человеку. Кроме этого, каждое такое происшествие приведёт к судебному разбирательству, и репутация автоконцерна будет нарушена. Благодаря интернету, такие новости мигом облетят весь мир, и продажа авто данной марки сразу же упадет. Так что для любого автопроизводителя качество Airbag – дело чести, и они тщательно следят, чтобы состояние системы безопасности было на высоте, и воздушные подушки срабатывали вовремя.

1. Датчик должен зафиксировать удар, и передать данные о нём на блок управления;
2. Оценив степень опасности и силу удара, и сочтя её угрожающей, блок даёт сигнал для срабатывания подушек безопасности;
3. В газогенераторе взрывается запал пиропатрона;
4. Молниеносно выделившийся при сгорании азида натрия газ наполняет оболочку подушки безопасности, и она раскрывается, принимая удар на себя.

Между первым и последним действием проходит гораздо меньше времени, чем вы потратили на прочтение этого предложения – всего лишь 20-30 миллисекунд.

Теперь давайте рассмотрим, какие условия должны быть соблюдены, чтобы электронный блок управления подал команду для срабатывания воздушных подушек, и при какой скорости и силе удара они включаются:

• Резкое столкновение с другим автомобилем, или любой твёрдой поверхностью, на скорости более 22 км/ч. Причем датчики фиксируют не только силу, но и направление удара — при лобовом срабатывают фронтальные airbag, а при боковом или перевороте – шторки и подушки безопасности в сидениях.
• Сильная встряска автомобиля в результате наезда на бордюр или попадания в глубокую яму на той же скорости.
• Достаточно жёсткое приземление авто после прыжка или падения с высоты.

Почему подушки безопасности не срабатывают

В некоторых случаях, когда, кажется, все вышеперечисленные условия соблюдены, подушки безопасности при ДТП всё-таки не срабатывают. Почему так случается?

Ответы на вопрос, почему не сработала airbag, могут быть совершенно разнообразными:

• Отсутствие подушек безопасности. В новой, приобретенной в салоне машине, это исключено. А вот в купленной с рук на вторичном рынке – запросто. Не желая тратиться на дорогостоящий ремонт или установку новых подушек безопасности, нечестные «умельцы» иногда устанавливают обманки и муляжи. Чтобы такой обман не раскрылся в опасной ситуации, и отсутствие подушек безопасности не обнаружилось в тот момент, когда они должны были сработать, тщательно проверяйте наличие Airbag перед покупкой автомобиля б/у. Как это сделать, можно прочитать в статье.
• Неисправности в системе airbag. О том, что система airbag неисправна, вам просигнализирует негаснущая лампочка на приборной панели. Не игнорируйте этот сигнал и не пытайтесь отремонтировать подушки безопасности самостоятельно, иначе при некорректном вмешательстве в систему они могут сработать и серьёзно вас травмировать. Лучше сразу отправляйтесь в хороший автосервис, где опытные мастера найдут и устранят причину неисправности, из-за которой воздушные подушки могут не сработать.
• Недостаточная сила и скорость удара. Если датчики фиксируют, что автомобиль движется с низкой скоростью (меньше 22 км/ч), и особой опасности от столкновения нет, блок управления активирует только преднатяжитель ремня безопасности, а воздушные подушки не срабатывают.

Малая площадь удара. При ударе о ствол дерева или столб площадь удара может быть слишком мала, датчики останутся незатронутыми, и сигнала об аварийной ситуации от них не поступит.

Удар сзади. Даже значительный удар в заднюю часть автомобиля практически никогда не приводит к надуванию airbag. По законам физики, при таком толчке тела водителя и пассажиров откидываются силой инерции назад, на спинки сидений, и блок управления определяет, что дополнительная защита им не нужна.

Не пристегнут ремень безопасности. В некоторых автомобилях воздушные подушки airbag срабатывают только в том случае, если человек пристегнут ремнем безопасности. Информация об этом обязательно должна быть в Руководстве по эксплуатации.

Как видите, Airbag – это умная и совершенная система, и подушки безопасности обязательно срабатывают только в нужное время. Но только при условии, что вы будете следить за их состоянием, и своевременно делать в автосервисе диагностику и необходимый ремонт.

В каких случаях подушка безопасности может оказаться небезопасной

Подушки безопасности лишь с недавнего времени стали устанавливать на отечественные LADA, а UAZ до сих пор считает их использование нецелесообразным. Быть может, ульяновцы правы и от эйрбегов толку нет? Тем более, что в ряде случаев они могут действительно навредить.

Поделиться

Наверное, вы уже поняли, что столь ироничное вступление – не более, чем наш привет российским автопроизводителям. Конечно, подушка безопасности – это одно из главных средств защиты седока от травм и даже летального исхода.

Впрочем, эксперты (разумеется, не Ульяновского завода) полагают, что она является больше вспомогательным атрибутом, а основным все же остается ремень безопасности. Бесспорно, ведь именно ремешок спасает человека от удара, как в случае резкого раскрытия эйрбега, так и после того, как он начал сдуваться.

Представьте опрокидывание или серию столкновений – поможет ли вам подушка? Отнюдь! А вот водителя и пассажиров, пристегнутых к креслу, по крайней мере не размотает по салону и не вышвернет через лобовое стекло. Кроме того, никакая подушка не сработает при ударе в заднюю часть автомобиля, тут спасает только ремень.

Почему ABS увеличивает шанс попасть в ДТП

Для большинства водителей антиблокировочная система скорее зло, чем благо

Читайте также

– Подушка безопасности срабатывает только при фронтальном и кософронтальном столкновении, купол раскрывается под давлением газов за 30–50 миллисекунд со скоростью 250–350 км/ч, – поясняет руководитель академии водительского мастерства Stability Control Виталий Кабышев.

– Ее эффективность обусловлена слишком коротким промежутком времени и очень ограниченным объемом пространства. Поэтому задача ремня – не только удержать седока в кресле, но и отцентрировать его так, чтобы при раскрытии эйрбега он находился в нужном положении в определенный момент времени.

Как системы Start/Stop убивают водителей

13 человек погибло благодаря устройствам, заменившим традиционный ключ зажигания

Читайте также

Иначе говоря, использовать ремень безопасности – обязательное и жизненно важное правило. Даже при легком столкновении сработавшая подушка нанесет такой удар, что непристегнутый водитель или пассажир может остаться без зубов и с поломанным носом.

Впрочем, эйрбег способен оказаться опасным и в ситуациях, когда вы зафиксированы ремешком. Например, если седоки курят в дороге. Конечно, сигарету от воздушной подушки вы не проглотите, хотя чем черт не шутит, но обожжетесь наверняка. Не говоря уже о повышенном риске возгорания вообще. Люди в очках тоже не застрахованы от получения травм – разбившиеся стекло или пластик может сильно оцарапать лицо и повредить зрение.

Почему атмосферный двигатель нельзя глушить сразу после поездки

Правила эксплуатации «атмосферника» и турбированного движков в чем-то похожи

Читайте также

Помимо прочего, настоятельно не рекомендуется перевозить в руках или держать на коленях крупногабаритные предметы. В случае аварии, осколки глиняного горшка с рассадой для дачи придется выколупывать из тела. То же касается и животных: пусть они лучше будут рядом, а не в обнимку с любящим хозяином, а то ведь от любви до ненависти – один шаг.

Еще исключите размещение ароматизаторов, игрушек, планшетов и прочих декоративных прибамбасов на торпедо в месте, откуда вылетает подушка безопасности. Иначе вам потребуется помощь, а аксессуарам-гаджетам – ремонт или замена.

В России резко возросло число сгоревших машин

Полис ОСАГО не компенсирует автовладельцу потери, вызванные возгоранием авто

Читайте также

Подпишитесь на канал «Автовзгляд»