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.
Воздушные подушки безопасности (Airbag). Устройство, принцип работы, обслуживание
03.06.2014
Воздушные подушки безопасности (airbag) пока остаются только помощниками ремней безопасности, хотя по мере совершенствования на них возлагается все большая ответственность за человеческие жизни.
Разработаны подушки безопасности (airbag) как для водителей, так и для пассажиров на переднем сиденье. Для водителя подушка устанавливается обычно на рулевом управлении, для пассажира — на приборной панели (в зависимости от конструкции). Передние подушки безопасности срабатывают при получении аварийного сигнала от блока управления. В зависимости от конструкции, степень наполнения подушки газом может варьироваться.
Предназначение передних подушек – защита водителя и пассажира от травмирования твёрдыми предметами (кузов двигателя и др.) и осколками стёкол при фронтальных столкновениях.
Боковые подушки предназначены для уменьшения повреждения людей, находящихся в автомобиле при боковом ударе.
Они устанавливаются на дверях, либо в спинках сидений. При боковом столкновении внешние датчики посылают сигналы в центральный блок управления airbag. Это делает возможным срабатывание как некоторых, так и всех боковых подушек.
Исследования влияния надувных подушек безопасности на вероятность гибели водителя при лобовых столкновениях показали, что таковая уменьшается на 20-25%.
Прообраз современных подушек безопасности появился в 1951 году, когда мюнхенский изобретатель Вальтер Линдерер прикрепил к рулю надувной воздушный мешок. Позже этим способом защиты пассажиров заинтересовались многие автопроизводители, однако реализовать его на практике в серийных машинах оказалось не так-то просто. А все потому, что во время столкновения подушка безопасности должна надуваться за очень короткое время – 20 миллисекунд, обеспечивая при этом «мягкую посадку» пассажира. Но ведь ни один компрессор не в силах за такое мгновение надуть подушку! В результате решено было применять энергию газов, выделяющуюся при сгорании какого-либо топлива.
Сначала экспериментировали с ракетным топливом, но при его использовании подчас разрывались не только подушки безопасности, но и весь автомобиль. Тогда решили применять неорганический газ, получаемый при сгорании «таблетки» азида натрия.
В связи с этим в 1981 году подушки безопасности в Германии стали подпадать под действие закона о взрывчатых веществах. Он требует, чтобы каждый покупатель автомобиля, оборудованного airbag брал на себя обязательство правильно обращаться с этим устройством и менять его через определенный срок. Согласие на эти условия скреплялось подписью покупателя.
Компания Mercedes первой среди автопроизводителей в 1971 году получила патент на воздушную подушку безопасности (airbag).
Устройство и принцип работы надувных подушек безопасности (AirBag)
Подушки безопасности (airbag) представляют собой систему, в которую входят газогенератор с подушкой в одном узле, датчики удара, а в самых современных и электронный блок управления. Сама подушка безопасности изготавливается из нейлона толщиной 0,45-0,55 мм, который для герметичности покрывали слоем резины или силикона.
В газогенераторе, называемом часто пиропатроном, используется твердое топливо, при сгорании которого выделяется газ, заполняющий, а точнее, надувающий подушку. Топливом обычно выступает ядовитый азид натрия (NaN3), 45% массы которого при сгорании превращается в чистый азот, а остальное – в углекислый газ (СО2), окись углерода (СО), воду (Н2О) и твердые частицы. Хотя процесс сгорания и происходит быстро, он не носит взрывного характера. Оптимальное для обеспечения «надувательства» время наполнения подушки – 30-55 миллисекунд. Газ в подушку поступает через специальный фильтр, который пропускает только азот. В развернутом состоянии подушка находится очень короткое время (до 1 с), так как азот (абсолютно безопасный для человека) через специальные отверстия быстро выходит в салон, чтобы подушка не задушила защищаемого пассажира. В качестве топлива некоторые производители подушек безопасности применяют нитроцелюлозу. Для разворачивания airbag его требуется значительно меньше (8 г), чем азида натрия (50 г).
При этом также не требуется установка фильтра.
Сигналом для срабатывания пиропатрона airbag служит электрический импульс от датчиков удара (ускорения или давления), поступающих напрямую или через электронный блок. Устанавливаются датчики в салоне, в передней части автомобиля, или в дверях, при этом их количество может колебаться от трех до десяти. На срабатывание датчиков airbag влияет не только скорость автомобиля, но и характер столкновения (под каким углом, с каким препятствием). В то же время экстренное торможение с любой скорости не может заставить сработать датчик удара. На случай выхода из строя аккумулятора некоторые системы снабжены специальным конденсатором, который отдает накопленную энергию для открытия подушек безопасности. Воздушная подушка водителя имеет объём от 60 до 80 литров, а переднего пассажира – до 130 литров. Нетрудно представить, что при срабатывании системы, объём салона уменьшается на 200-250 литров в течение 0,04 сек, что даёт немалую нагрузку на барабанные перепонки.
Кроме того, вылетающая со скоростью более 300 км/ч подушка, таит в себе немалую опасность для людей, если они не пристёгнуты ремнём безопасности и ничто не задерживает инерционное движение тела навстречу подушке.
Кроме того, наполнение подушек в салоне – а их обычно от 2 до 6 – сопровождается повышенным шумом, уровень которого иногда достигает 140 дБ, что опасно для барабанных перепонок. Во избежание этих «минусов» срабатывают только нужные подушки, и то в разное время: например, через 20 миллисекунд после столкновения – водительская, еще через 17 миллисекунд – пассажирские. Причем если защищать некого, подушки безопасности не срабатывают, так как в сиденья начали устанавливать специальные датчики, фиксирующие наличие пассажиров.
Разновидности надувных подушек безопасности (airbag)
Сегодня насчитывается более десятка разновидностей подушек безопасности. Они различаются по предназначению: для защиты водителя и пассажиров – внутрисалонные, а для водителей мотоциклов и пешеходов – наружные.
Внутрисалонные airbag, в свою очередь, делятся на фронтальные и боковые. Фронтальные служат для защиты головы и туловища пассажиров, а некоторые – и для ног сидящих впереди. Боковые подушки безопасности делают в виде шторок и труб, защищающих голову пассажиров, и в виде обычных надувных мешков, предохраняющих грудную клетку и голову водителя.
Но и на этом модернизация салонных подушек безопасности не закончилась. Например, в новой «семерке» BMW боковые трубчатые подушки «работают» несколько иначе. Теперь они находятся в надутом состоянии в течение целых 7 секунд после открытия – для защиты пассажиров при многократном опрокидывании автомобиля. Кроме того, на американский рынок эти машины поступают даже с подушками для ног сидящих впереди. В свою очередь, компания Volvo ведет активную работу над созданием подушек и ремней безопасности для беременных женщин. Уже даже проведена серия виртуальных краш-тестов, в которых изучалось возможное поведение будущих матерей во время аварии.
Над совершенствованием воздушных подушек безопасности активно работает и компания Renault совместно с производителем «аэрбегов» шведской фирмой Autoliv.
Созданная ими Programmed Restraint System II (PRS-II) – запрограммированная система защиты второго поколения – включает в себя подушки безопасности, которые способны принимать на себя часть нагрузки, ранее приходящейся только на ремень безопасности. Для этого сначала раскрывается нижняя часть подушек, защищающая брюшную область, а затем бока и верхняя часть. Среди последних интересных разработок этих партнеров – подколенные 5-литровые, исключающие проскальзывание под ремнями полулежащего переднего пассажира, и 60-литровые airbag для задних пассажиров, интегрированные в ремни безопасности. Безусловное достоинство последней новинки – то, что она всегда находится возле пассажира, и конструкторам уже не нужно ломать голову, в каком уголке салона размещать и надувать подушку при непредсказуемом перемещении головы и туловища.
Несмотря на постоянную критику подушек безопасности, они по-прежнему остаются весьма эффективными помощниками ремней безопасности. А как же пешеходы, которые никак не защищены от «железных» участников дорожного движения? Исследования специалистов компании Autoliv свидетельствуют о том, что риск гибели пешехода при ударе о капот автомобиля, двигающегося со скоростью всего 40 км/ч, достигает 100%.
Для решения этой проблемы компания Ford активно работает над созданием подушек безопасности для пешеходов. Эта система защиты включает две подушки – большую, охватывающую переднюю часть автомобиля (бампер, радиаторную решетку, фары и кромку капота) и маленькую, которая размещается у лобового стекла, защищая голову пешехода. Опасное приближение к пешеходам и животным будет распознаваться специальными датчиками. Открываться эти подушки будут непосредственно перед столкновением.
Разработана подушка безопасности и для мотоциклистов. Недавно компания Honda представила горизонтальную V-образную подушку, которая после разворачивания не сдувается, а некоторое время еще остается в рабочем состоянии. При этом она защищает не только голову, но и туловище и руки байкеров. Кстати, для их защиты итальянской фирмой Dainese изобретена и запатентована специальная куртка с вшитыми в нее тремя подушками безопасности – со стороны груди и спины. Они спроектированы таким образом, чтобы защитить не только грудь и брюшную область, но и голову, шею и плечи ездока.
Наполняться воздухом подушки будут по «указаниям» сигнального устройства, установленного на мотоцикле.
Несколько лет назад появилось сообщение о создании «мобильной» универсальной подушки безопасности Challa для водителя, которую можно установить практически на любой легковой автомобиль. Ее разработчик – южнокорейская фирма New World Industries, Ltd. Комплект состоит из двух устройств. Первый – с подушкой – устанавливается на потолке автомобиля над рулевым колесом, а второй – с инерционным молотком и мини-баллоном со сжатым воздухом – над дверью водителя. В момент столкновения молоток под воздействием силы инерции пробивает капсулу баллона и сжатый газ наполняет подушку безопасности. При разворачивании airbag принимает грушеобразную плоскую форму, падая прямо перед рулевым колесом.
По эффективности защиты и скорости действия она на порядок отстает от традиционных подушек, тем не менее, обзавестись ею, наверное, были бы не прочь многие владельцы отечественных машин и стареньких иномарок.
Но, к сожалению, на наш рынок это изделие еще не попало.
Эффективная защита подушками безопасности (airbag)
Защитить пассажиров автомобиля при столкновениях подушки безопасности могут только при соблюдении определенных правил. Во-первых, пассажир должен быть пристегнут ремнем безопасности, во-вторых, он должен сидеть ровно, а не оперевшись на дверь/подлокотник или положив ноги на торпедо, в-третьих, спинка сиденья должна быть отрегулирована так, чтобы пассажир находился именно в сидячем положении, а не полулежа, в-четвертых, руки на руле должны быть сбоку, а не сверху или во время выворота – по «диагонали».
Часто страдают от сбоев в работе подушек любители наклеек. Разместив их на торпедо и руле в зонах окон-прорезей, через которые открываются подушки, автовладельцы тем самым искажают «геометрию» их открытия, а также увеличивают время их разворачивания. По этим причинам защита оказывается малоэффективной, а иногда и травмоопасной. Повлиять на «открываемость» могут и полироли для торпедо, ведь некоторые из них повышают прочность пластика панелей.
Cуществует статистика, говорящая о влиянии надувных подушек безопасности на травматизм при аварии. Что же нужно делать, чтобы уменьшить вероятность травмы?
Если в машине имеется подушка безопасности, не стоит размещать повернутые назад детские сиденья на сиденье автомобиля, где эта подушка безопасности находится. При надувании подушка безопасности может сдвинуть сиденье и нанести травму ребенку.
Подушки безопасности на пассажирском месте повышают вероятность гибели детей до 13 лет, сидящих на этом месте. Ребёнок ниже 150 см роста может получить удар в голову воздушной подушкой, открывающейся со скоростью 322 км/ч. Существуют различные уровни защиты подушек безопасности. National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) разработали «звёздную» шкалу оценки этого параметра.
- ***** = 10% или менее вероятность серьёзного повреждения
- **** = 11% — 20% вероятность серьёзного повреждения
- *** = 21% — 35% вероятность серьёзного повреждения
- ** = 36% — 45% вероятность серьёзного повреждения
- * = 46% или выше вероятность серьёзного повреждения
Обслуживание – замена воздушных подушек безопасности (airbag)
Принято считать, что если в машине установлены подушки безопасности, о них можно и не вспоминать. Это серьезное заблуждение. Каждый автопроизводитель рекомендует менять эти средства защиты через определенный период. До 1992 года для всех автомобилей он составлял 10 лет. Позже на моделях Mercedes, а затем и некоторых других марках интервал замены подушек увеличился до 15 лет.
Есть свои особенности и в проверке работоспособности датчиков и электроцепи данной системы безопасности. Однако самостоятельно или в гараже у «дяди Васи» сделать это невозможно. Проверять работу датчиков airbag целесообразно на фирменных СТО, где в объемы регламентных работ входит и диагностика этой системы. К тому же, в случае выявления дефектов в работе «аэрбегов» будет к кому предъявлять претензии, только не забывайте требовать отметок в сервисной книжке о проведенном ТО.
Менять подушки тоже следует только у специалистов фирменного автосервиса, так как даже малейшие отклонения при установке могут стать причиной отказа системы в момент столкновения или ее безосновательного срабатывания.
Система, обеспечивающая работу воздушных подушек безопасности, включает в себя электронное диагностическое устройство. Работает оно при включенном зажигании автомобиля. При обнаружении неисправности на щитке приборов при работающем двигателе загорается сигнальная лампа в виде символа или надписи airbag, SRS и т.
д.
В заключение еще раз обращаем ваше внимание, что воздушные подушки безопасности (srs airbags) смогут защитить только в случаях, если соблюдаются все вышеперечисленные требования. Игнорирование их приводит к печальным последствиям.
Подушка безопасности, определение и значение — Merriam-Webster
подушка безопасности er-bag
: мешок, надуваемый воздухом, который обычно используется в качестве подушки или предохранительного устройства.
специально : такая сумка, установленная в автомобиле в качестве предохранительного устройства, предназначенного для автоматического надувания в случае столкновения
Примеры предложений
Недавние примеры в Интернете
Барбур был пристегнут ремнем безопасности, и подушка безопасности сработала, сказал шериф.
Эмили Вагстер Петтус, ajc , 27 октября 2022 г.
По словам шерифа, Барбур был пристегнут ремнем безопасности, и сработала подушка безопасности . Новости CBS , 27 октября 2022 г.
По словам шерифа, Барбур был пристегнут ремнем безопасности, и сработала подушка безопасности .
Эмили Вагстер Петтус, 9 лет0015 BostonGlobe.com , 27 октября 2022 г.
Офицеры обнаружили, что автомобиль сломал фонарный столб пополам, провода лежали на земле, а подушка безопасности автомобиля сработала, согласно отчету полиции о событии.
Брюс Гейзельман, 
Питер Вальдес-дапена, 9 лет0015 CNN , 8 октября 2022 г.
Сегодня к ним относятся точки переключения передач с электронным управлением, антиблокировочная система тормозов, системы контроля тяги, рулевое управление и срабатывание подушек безопасности .
Popular Mechanics Editors, Popular Mechanics , 20 октября 2022 г.
Через три дня после инцидента следователи отправились на буксировочную станцию города Милуоки, чтобы найти белый Pontiac, и смогли восстановить данные с борта автомобиля.0015 модуль управления подушками безопасности
Эрика Ригл, Better Homes & Gardens , 3 октября 2022 г.
Узнать большеЭти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «подушка безопасности». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.
История слов
Первое известное использование
1782, в значении, определенном выше
Путешественник во времени
Первое известное использование подушка безопасности был
в 1782 г.
Посмотреть другие слова того же года воздушно-атомный
воздушная подушка
воздушный шар
Посмотреть другие записи поблизости
Процитировать эту запись0003
«Воздушная подушка.» Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster.com/dictionary/airbag. По состоянию на 7 декабря 2022 г.
: автомобильное защитное устройство, состоящее из мешка, предназначенного для автоматического надувания, особенно перед водителем в случае столкновения
Последнее обновление: — Обновлены примеры предложений
Подпишитесь на крупнейший словарь Америки и получите тысячи дополнительных определений и расширенный поиск без рекламы!
Merriam-Webster полный текст
Промышленная пиротехника | Электронные пиротехнические детонаторы, перемычки, застежки
- Автомобилестроение
- Промышленный
- Оборонная и аэрокосмическая промышленность
SDI производит высоконадежные пиротехнические изделия для автомобильных систем защиты пассажиров с 1980-х годов. В SDI мы постоянно ориентируемся на стандарты безопасности, качества и доставки мирового уровня, которые являются движущей силой нашего бизнеса. Наша цель — удовлетворить потребности наших клиентов в автомобильной промышленности по всему миру посредством разработки и производства пиротехнических устройств и систем, которые являются лидерами в отрасли с точки зрения качества и надежности.
Наша автомобильная продукция является ключевым элементом в производстве подушек безопасности водителя, пассажира и боковых ударов, преднатяжителей ремней безопасности и систем пожаротушения.
Глобальные производственные мощности SDI позволяют нам эффективно поддерживать наших клиентов на всех основных автомобильных рынках с производственными и вспомогательными предприятиями, расположенными в США, Европе и Азии.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами.80-е годы. Эти инициаторы используются практически всеми OEM-производителями автомобилей и демонстрируют непревзойденное качество и надежность на протяжении более 20 лет, работая в реальных условиях без каких-либо отзывов продукции. Выдающийся успех наших продуктов-инициаторов на этом требовательном рынке позволил SDI улучшить наши процессы и расширить ассортимент продукции для отрасли средств безопасности, чтобы удовлетворить постоянно растущий спрос на повышенную безопасность пассажиров.
Микрогенераторы газа
Для некоторых устройств безопасности, таких как натяжители ремней безопасности, преднатяжители пряжек и надувные подушки безопасности, требуются высоконадежные газогенерирующие устройства. Чтобы удовлетворить эту потребность, Special Devices производит широкий спектр микрогенераторов газа и инициаторов загрузки, подходящих для самых разных применений. Используя высоконадежную технологию инициирования подушки безопасности и различные выходные конфигурации, мы можем создать для вас идеальный продукт. Свяжитесь с нами с вашими техническими характеристиками.
Устройства отключения питания
Для обеспечения повышенных функций безопасности современных автомобилей компания SDI разработала устройство отключения питания (PDD). PDD обеспечивает высокую надежность, высокую скорость отключения электрических цепей. В обычных транспортных средствах PDD используются как часть аккумуляторной/стартерной системы системы безопасности для отключения питания аккумуляторной батареи в случае серьезной аварии, чтобы снизить вероятность воспламенения разлитых горючих материалов.