Как срабатывают подушки безопасности автомобиля: устройство и принцип работы

Любой современный автомобиль располагает системой пассивной безопасности, включающей в себя (в зависимости от комплектации):

• ремни безопасности и их натяжители;
• подушки безопасности;
• активные подголовники;
• аварийный размыкатель АКБ и прочие элементы.

Наиболее эффективной среди них считается подушка безопасности, предохраняющая водителя и пассажиров от получения травм в результате их физического контакта с деталями интерьера и кузова автомобиля во время ДТП.

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.

Что дальше?

Итак, за последние 30 лет подушки безопасности из причудливого аксессуара дорогих автомобилей вроде Mercedes-Benz S-class стали совершенно обязательным атрибутом любого современного автомобиля, в том числе и в России (за редким исключением). Современный водитель десять раз подумает перед тем, как садиться в машину без подушек.

Как будут развиваться подушки в дальнейшем, можно только догадываться. Скорее всего, они просто станут ещё более массовыми: технология производства постепенно удешевится, и не за горами тот день, когда мы увидим бюджетные автомобили с полным набором подушек, включая коленную и «шторки». Возможно, конструкторы уделят больше внимания безопасности задних пассажиров, и, разумеется, широкое применение должна найти технология Volvo для защиты пешеходов.

Десять самых безопасных автомоблей по итогам краш-тестов EuroNCAP в обзоре Kolesa.Ru.

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.

Иные причины неисправностей и их решение

Разберем основные причины проблем, неисправностей, связанных с системой безопасности автомобиля, представим способы их решения:

1. Неважное соединение элементов в электроцепи ПБ или же отсутствие контактов. Еще одна причина постоянного свечения индикатора неисправности — плохое подключение разъемов системы. Решение в том, чтобы проверить все контакты, а также качество соединения.
2. Неисправность контроллеров удара — еще одна частая причина свечения индикаторов на приборной автопанели. Возможно, они плохо подключены. Проверьте не только качество соединения элементов сети, но и разъемы. Что делать в случае, если все контакты рабочие? Если индикатор на «приборке» продолжает сигнализировать о неисправности датчиков удара, значит, что данные устройства нужно как можно скорее заменить. Иначе наличие ПБ в вашей машине можно считать бесполезным — они не среагируют на удар. Как проверить датчик подушек безопасности мультиметром, сказано в инструкции к устройству.
3. Следующая частая причина неисправности системы безопасности авто — нарушение контакта в дверях. В большинстве случаев это следствие ремонтных работ или замены дверей в машине. Во время этого, как правило, разъемы отключаются. Поэтому при последующем их соединении все контакты необходимо проверить. Если индикатор в этом случае продолжает гореть даже после переподключения, то выход из ситуации один — обнулить память управляющего устройства системы безопасности.
4. Еще одна причина неисправности — попадание влаги. Она может оказаться на контактах электрических элементов, на замках ремней безопасности. Это приводит или к плохому контакту, или вовсе к замыканию. Что делать с такой проблемой? Место, где вы обнаружили влагу, нужно тщательно просушить.
5. Некорректное функционирование блока управления, выход его из строя. Причина может быть проста — отошли контакты. Но если суть неисправности кроется в плате устройства, то проблема решается кардинально — заменой данного блока.
6. Предохранительные элементы. Если такие устройства выйдут из строя, индикатор на «приборке» тоже будет гореть. Проблема достаточно распространена, так как не многие автовладельцы уделяют должное внимание предохранителям.
7. Замена контрольного щитка или автомобильных сидений. Это тоже может привести к неисправности системы безопасности машины. Причина в том, что при замене может быть повреждена целостность электропроводки. В частности, могут пострадать места соединений.
8. Подобная неисправность в ряду случаев возникает также при замене руля. В частности, в случаях, когда при проведении такого ремонта повреждены контакты системы безопасности. Тут уже индикатор неисправности системы безопасности будет гореть, не переставая.
9. Если при дорожной аварии сработали подушки безопасности, то индикатор неисправности ПБ в некоторых случаях продолжает гореть даже после восстановления подушек безопасности. Это говорит о том, что информация о происшествии осталась в памяти блока управления. Решить ситуацию можно, удалив оттуда данную ошибку.
10. Ресурс эксплуатации подушек безопасности — тоже причина активизации индикатора неисправности. Помните, что средний срок службы ПБ составляет 8-10 лет. При его превышении производители подобных систем не могут гарантировать работоспособность своих изделий.
11. Пониженное напряжение в бортовой автомобильной сети. Как решить проблему? Первым делом проверьте аккумулятор, а за ним — генератор.

Таким образом, датчик удара является неотъемлемой частью системы безопасности. При его неисправности ПБ не раскроется в нужный момент. Поэтому автовладельцы должны периодически проверять его работоспособность. Как и правильное функционирование всех других элементов этой системы. Ведь от нее зависит сохранность жизни водителя и пассажиров ТС.

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.

Датчик удара

Многим автовладельцам интересно, где находятся датчики удара подушек безопасности. Но не все знают их предназначение.

Оно же заключается в определении столкновения и передаче соответствующего импульса на управляющее устройство системы. Конструкция же подобного датчика может быть самой различной. Зависит она от модели конкретного автомобиля.

Частый пример — электромеханический контроллер. Соответственно, в определенной ситуации он будет замыкать свои контакты. Что происходит далее? При замыкании контактов через них начинает проходить ток. В результате это приводит к срабатыванию исполнительных устройств. Уже они инициируют наполнение специальным газовым составом подушек безопасности.

Мы разобрали, как срабатывает датчик удара подушек безопасности. Но надо помнить, что для инициирования его действий нужен только сильный удар. Только тогда процесс будет запущен.

В том случае, когда в момент дорожной аварии произойдет нарушение в питании аккумулятора, ПБ все равно сработают — наполнятся газом. Чем это обусловлено? В системе наличествует специальное конденсаторное устройство, способное накапливать в себе заряд.

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.

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.

Совместная работа подушек и ремней безопасности

Многие неопытные автовладельцы уверены, что когда машина укомплектована эирбегами, то человек полностью защищен от травм, поэтому не обязательно пристегиваться во время езды. Наиболее находчивые, чтобы датчик непристегнутого ремня не срабатывал, пропускают его сзади и засовывают в замочек. Поступать таким образом нельзя.

Дело в том, что эирбеги были разработаны таким образом, что они должны применяться вместе с ремнями безопасности. Поэтому, когда человек, который не был пристегнут, попадет в аварию, инерционно он продолжит двигаться вперед. При этом подушка, которая должна его защищать, раскроется ему в лицо на скорости 200 километров в час. Это значит, что человек может быть сильно травмирован.

Поэтому так важно всегда использовать ремни безопасности по назначению. Кроме того, они могут защитить вас, даже если подушек в машине нет. Но эирбеги правильно сработают только вместе с ремнями.

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.

Как проверить работоспособность?

Владельцы подержанных автомобилей нередко сталкиваются с тем, что предыдущий хозяин транспортного средства уже использовал газ в пиропатронах и не удосужился их заменить на работоспособные. В итоге вопрос, как срабатывает подушка безопасности, уже не стоит. Во-вторых, максимальный срок применения аэрбегов составляет 14, а зачастую и 10 лет – этот показатель зависит от года производства авто, ее марки и даже модели. Поскольку по истечению данного периода пиропатрон обычно приходит в негодность, он подлежит обязательной замене. Соответственно, сразу после приобретения автомобиля с пробегом не лишним будет проверить функциональность активной системы безопасности. Для этого существует несколько вариантов.

Визуальный осмотр.

Для начала нужно узнать, предусмотрены ли пневмомодушки для транспортного средства. Об их наличии свидетельствуют аббревиатура SRS либо надпись Airbag на панели и рулевом колесе. И если вокруг них заметны дефекты – царапины и пр. – то, скорее всего, система защиты уже использовалась. Причем шансы, что человек, продавший машину, позаботился о такой недешевой услуге, как замена пиропатронов, весьма невелики. Вдобавок есть вероятность, что если источник газа и был заменен, то с нарушением правил проведения данного процесса.

Еще один признак того, что продавец на личном опыте уже убедился, как работает подушка безопасности в авто – новехонькое ветровое стекло. Очень трудно поверить, что оно не оказалось поврежденным в ДТП, поскольку замена этого элемента машины – удовольствие дорогое. Кроме того, не помешает проверка даты изготовления ремней для пристегивания. Когда они совпадают на всех автокреслах – все в порядке, аэрбеги не активировались. Ведь только мощный удар, спровоцировавший срабатывание системы защиты, может стать причиной замены ремней.

Включение двигателя

– едва ли не самый простой и доступный способ проверки. После того, как зажигание включено, следует дождаться проявления на панели приборов надписи Airbag. Горит соответствующий светодиод недолго, он отключается уже через пару секунд.

Диагностика

. Данный метод возможен лишь в том случае, если в машине предусмотрен разъем для диагностических работ. Как правило, он находится под «баранкой». Спустя полминуты после включения силового агрегата нужно с помощью канцелярской скрепки закрыть 2 контакта, после чего кнопки панели приборов должны заморгать. На одной из кнопок должен быть изображен человечек, а его отсутствие – прямое доказательство того, что модуль срабатывания аэрбегов элементарно отключен от бортовой сети.

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:

Все Lada после смены поколений останутся дешевыми, несмотря на появление дорогого оборудования

Лада
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: