Въздушни възглавници - характеристики, принцип на действие и предназначение. Въздушни възглавници: устройство, къде се намират, правила за използване Въздушна възглавница за коленете на водача

Официално историята на въздушните възглавници датира от средата на миналия век. За мен това започна през зимата на 2000 г., когато по време на тест драйв на Volvo по пътя от Москва до Санкт Петербург близо до Новгород, „деветка“ се блъсна в една от нашите коли, летейки в насрещната лента. Шофьорът на "деветката" загина, а водачът на волвото се отърва само с уплаха. Вярно, вечерта се оплака, че бузите му горят от срещата с възглавницата. Той шофирал един от първо Волво S80, който е в Истински животпотвърди репутацията на марката като една от най-безопасните в света.

Честно казано, преди този инцидент не бях обръщал никакво внимание специално вниманиеозначава пасивна безопасност. Но след това всичките ми покупки на коли започнаха с въпроса дали има въздушни възглавници.

Проветриво, но без въздух

Кой е създателят на системата за противовъздушна отбрана? Патентите за първите автомобилни въздушни възглавници са подадени едновременно през 1951 г. от Джон У. Хетрик в Съединените щати и инженера Валтер Линдерер в Германия. И двете изобретения се основават на използването на сгъстен въздух във възглавници. При допълнителни проучвания обаче се оказа, че устройствата не са бързи и не осигуряват максимална сигурност. Тяхното използване се счита за неподходящо.

Оптималното решение се оказа използването на пиропатрон, който при задействане освобождава мощен поток от газове, достатъчен за почти моментално надуване на въздушната възглавница. И такава възглавница, която днес се използва от всички автомобилни производители навсякъде, е патентована през 1963 г. от японския изобретател Ясузобуро Кобори.

Трябва да се отбележи, че в тази възглавница нямаше следа от въздух - само продукти от горенето, и то не само токсични, но и опасни за здравето, въпреки че името „въздушна възглавница“ се заби навсякъде - така се превежда Airbag от английски. Докато терминът възглавница, въведен от Джон Хетрик, по някаква причина не стана широко разпространен в англоговорящите страни.

Първите коли с възглавници

Изминаха почти десет години, преди възглавницата да стигне до колата. На експериментална основа Ford инсталира въздушни възглавници модел Форд Taunus 20M P7b, но първият сериен автомобил с такова устройство на борда е Oldsmobile Toronado от 1973 г.

Трябва да се каже, че клиентите посрещнаха иновацията по различни начини. Някои го смятаха за безполезен и дори опасен. Освен това статистиката на GM регистрира случай на разкъсване на сърцето от внезапното задействане на устройството. Някои, напротив, бяха вдъхновени от идеята, че въздушната възглавница може да замени предпазните колани, които американците отдавна пренебрегваха.

Първите въздушни възглавници в Европа бяха въведени през 1980 г. от Mercedes-Benz на водещия модел S-Class в купето W126. Предните въздушни възглавници предпазваха водача и пътника отпред. В средата на 90-те Volvo предложи странични въздушни възглавници като опция за своите автомобили, които бяха разположени в страничните стени на предните седалки. През 1998 г. Toyota започва да инсталира въздушни възглавници завеси за защита на главата и горната част на торса. Приблизително по същото време корейската Kia предложи идеята за защита на коленете на водача с въздушна възглавница, която може да се плъзне при удара. волан. Toyota разработи централна въздушна възглавница, която изскача от подлакътника, за да предотврати нараняването на пътниците при страничен сблъсък.

Форд стигна до заключението, че значително ще защити пътниците отзад, като осигури надуваеми предпазни колани. През 2011 г. надуваемите колани се появиха на модела Explorer, а три години по-късно те започнаха да се монтират по избор на Форд Фюжън. Компанията TRW представи таванна въздушна възглавница през същата 2011 г., но изобретението все още не е намерило широко приложение.

Излизат въздушни възглавници

Постепенно предпазните надуваеми устройства изпълниха целия салон на колата и сега искат да излязат. Volvo беше първият, който предложи външна въздушна възглавница за защита на пешеходците на V40 през 2012 г. Днес ZF TRW (това е името на слятата компания след покупката немски производител ZF трансмисии от американския производител на въздушни възглавници TRW) работи върху външна странична въздушна възглавница, която покрива цялата страна на автомобила. По същество това е надуваем дюшек, който се крие в прага на кола и трябва да се задейства не след сблъсък, а преди него. Работата напред изисква сериозна програмна разработка на проблема.

Възможността за смекчаване на удара с въздушна възглавница привлече вниманието на създателите на други Превозно средство. Honda беше първата, която предложи въздушна възглавница за двуколесния си флагман Gold Wing.

Но не всички мотоциклети са подходящи за инсталиране на стационарни въздушни възглавници. За да бъде полезна въздушната възглавница, трябва да има място между водача и мотоциклета. Спортни мотоциклети, при които пилотът буквално лежи върху бензиновия резервоар, не позволяват използването на въздушна възглавница. Така се роди идеята за използване на надуваеми жилетки и каски.

Опасна защита

Създадена да защитава, възглавница с стрела е изпълнена със значителна опасност. Първо, той излита със скорост от 200 до 300 км/ч (в зависимост от конструкцията) и може да причини щети на човек, особено ако той не носи предпазен колан. Второ, отварянето става в затворено пространство на кабината и за да избегнете баротравма, трябва едновременно да се погрижите за отваряне на прозорците или други средства за понижаване на налягането в кабината. Фирма ВолвоТя предложи просто да се счупи стъклото - в този случай вероятността спускащият механизъм да блокира е нула. Трето, натриевият азид (NaN 3) - основният газообразуващ компонент на много въздушни възглавници - е много токсично вещество, опасно за човешкото здраве в големи дози. Поради това е необходимо бързо да се проветри вътрешността веднага след отваряне на въздушната възглавница. Защитни системи с малък обем, като мотоциклетни якета и каски, използват сгъстен въздух. Надуваема предпазна жилетка може да бъде спасител за всеки водач на две колела.

Надуваема предпазна жилетка може да бъде спасение за всеки водач на две колела.

За да намалят неволния риск от задействане на въздушната възглавница, редица компании използват сензори за налягане в седалките: пътникът е на седалката - пирона е готов. Въздушните възглавници се дезактивират по същия начин при монтиране на детски седалки, но в някои случаи ще трябва да се деактивират ръчно.

И накрая, въздушна възглавница, която не се отваря по време на инцидент, е толкова коварна, колкото и неексплодирала мина. Тя заплашва спасителите, когато режат тялото със специални ножици, за да извадят жертвите. Внезапното активиране може да доведе до трагедия.

От всичко това следва, че най-безопасното нещо, което можете да направите, е да не принуждавате въздушната възглавница да работи.

Дълги години изпитаният и добър стар колан беше единственият защитник на пасивната безопасност в нашите автомобили. Има много спорове относно ефективността на използването му, особено при деца, но с течение на времето много страни по света направиха задължително използването на предпазни колани в автомобилите. Статистиката показва, че използването на предпазни колани е спасило хиляди, стотици хиляди животи при най-тежките катастрофи.

Точно както при предпазните колани, концепцията за въздушна възглавница, мека възглавница, в която можете да „приземите“ тялото си по време на инцидент, отдавна витае във въздуха, буквално и преносно. Първият официално регистриран патент за надуваема въздушна възглавница (да, те дойдоха при нас от небето) е издаден по време на Втората световна война. И само десетилетия по-късно първите въздушни възглавници се появяват на автомобилите; това се случва през 80-те години на миналия век.

От 1998 г., повечето нови леки автомобили(разработено машиностроене) започнаха да се оборудват с въздушни възглавници както за водача, така и за пътника отпред. През 1999 г. това правило засяга по-големите автомобили, джипове и миниванове. След това възглавници започнаха да се появяват и на други места, в седалки, врати и други части на колата. Днес в някои автомобили броят на въздушните възглавници е много повече от 6 и дори 8 броя са станали норма.

След като предизвикаха подобни противоречия като предпазните колани, въздушните възглавници станаха обект на сериозни изследвания, тестове и дебати на най-високо ниво.

Днес статистиката уверено показва, че такива устройства намаляват риска от смърт с приблизително 30%.

В тази статия ще научите за работата на тези устройства, как тяхното действие е научно доказано, какви недостатъци имат и начини за бъдещо развитие.

Въздушна възглавница

Целта на въздушната възглавница е да забави движението напред на тялото на човека възможно най-равномерно за части от секундата. Ето три компонента на въздушна възглавница, които помагат за постигането на тази цел, тоест да работи в точния момент:

Самата възглавница.Изработен от тънък найлон, сгънат във волана, таблоили седалки, врати и други части на автомобила.

Сензор.Устройство, което „казва“ на въздушната възглавница да се отвори. Задействането се получава, когато силата на удара съответства на сблъсък със стена със скорост 16-24 км/ч. ударът отива към контролния блок, който от своя страна определя дали системата за надуване на въздушните възглавници се задейства или не.

Система за надуване на възглавницикомбинира два компонента, натриев азид (Nan3) с калиев нитрат (KNO3), за да създаде азот. Той е този, който надува възглавницата.

Ранните опити за адаптиране на въздушни възглавници за използване в автомобили се натъкнаха на редица трудности, включително невероятно високата цена и технически проблеми, включително съхранение и използване сгъстен газ.

В ранните етапи изследователите трябваше да решат:

Къде да поставите бутилката със сгъстен газ

Ще изтече ли съхраняваният под високо налягане газ през целия експлоатационен живот на автомобила?

Как да накарате една възглавница да се разгъне почти моментално, като същевременно е надеждна при различни условия? температурни условияработа и не издаваше оглушителен звук при отваряне.

Постепенно всички най-важни въпроси бяха решени. Непрактичният газ беше заменен от надежден елемент в твърдо състояние - сквиб, това се случи през 70-те години на ХХ век. В случай на авария „мозъците” на въздушната възглавница инициират запалване на заряда с твърдо гориво, който изгаря с огромна скорост и създава за кратко време, 30-50 милисекунди, необходимото количество газ за запълване на въздушната възглавница. Сенникът на възглавницата буквално експлодира, излизайки от седалката си със скорост до 200 mph, по-бързо от мигването на око! Част от секундата по-късно газът под налягане излиза през специални отвори (именно този дим в купето на автомобила, примесен с талк, често може да се наблюдава при инцидент).

Видове въздушни възглавници

В днешно време има голямо разнообразие от въздушни възглавници.

Най-често срещаният тип са предни въздушни възглавници, както за водачите, така и за пътниците отпред.

Следващият етап от развитието беше странични възглавници. Тяхната функция е да предпазват гръдния кош и таза на човека от повреда при страничен удар.

Така наречен "пердета"или въздушни възглавници за глава. Защитете главата на човек от контакт с твърди части на автомобила по време на страничен удар.

Въздушна възглавница за коленете.За да намалите риска от нараняване колянна става(което често се случва при челен удар), беше разработена подобна въздушна възглавница.

Предпазен колан с вградена въздушна възглавница.Намалява риска от нараняване на гърдите.

Централна въздушна възглавница.Той е проектиран не толкова отдавна. Неговата задача е да предотврати сблъсък между двама души, седнали един до друг при страничен удар или преобръщане. Освен това предотвратява нараняване на врата.

Мерки за сигурност

От самото начало на използването на въздушни възглавници специалистите, които изучават работата на това средство за защита, разбраха, че то може да донесе не само ползи, но и вреда. Вторият вариант е възможен, ако оборудването за пасивна безопасност на автомобила се използва неправилно. Какво означава това?

1. Минималното разстояние между въздушната възглавница и седящия пътник трябва да бъде най-малко 25 см, в противен случай, когато се отвори, човек може да бъде наранен директно от самата въздушна възглавница.

2. Пътникът трябва да е с предпазен колан. Тъй като предпазният колан намалява скоростта на движение на човешкото тяло и го насочва в желаната посока към въздушната възглавница.

3. Ако една въздушна възглавница може лесно да нарани възрастен, то при децата ситуацията е още по-трудна. Първото условие за безопасно транспортиране на дете. То трябва да се транспортира в правилно монтирана, подходяща за възрастта седалка на задната седалка.

4. Ако детето трябва да се транспортира на предната седалка от страната на пътника, то трябва да седне на седалка, разположена по посока на движението, като седалката трябва да бъде преместена възможно най-назад.

5. Не трябва да се транспортират бебета детска седалкас реверсивно положение на предната седалка с включена предна въздушна възглавница.

Несъмнено системата за пасивна безопасност (SRS) е необходим атрибут на съвременните автомобили. Малко хора знаят, че първоначално въздушната възглавница се появява през двадесетте години на миналия век. И историята му не е свързана с автомобилите, а с авиационната индустрия.

Пионерска възглавница

Артър Хюз Парът и Харолд Раунд получават патент на 17 февруари 1920 г. за изобретяването на въздушна възглавница в различни дизайни. Това изобретение е трябвало да предпази пилота от тежки наранявания при инциденти, които не са били толкова редки в зората на авиацията.

Въпросът обаче замря поради един недостатък: възглавницата оставаше постоянно надута и вместо спасител често можеше да се превърне в бариера за спасение. Въпреки това, от тази възглавница започва историята на съвременните въздушни възглавници.

Време за проба и грешка

Първите заявления за изобретяването на въздушна възглавница за автомобили са подадени тридесет години по-късно. На 6 октомври 1951 г. немският изобретател Валтер Линдерер получава патент. След него отвъд океана на 5 август 1952 г. кандидатства американецът Джон Хетрик. Вярно, той успя да получи патент едва на 18 август 1953 г. Хетрик предложи система, състояща се от преносим цилиндър със сгъстен газ, с И колко въздушни възглавници трябваше да има? Вече три! Доставеният газ беше разпределен в надуваеми торби: на волана, на таблото и в жабката. Но, за съжаление, необходимите изисквания за изключително краткото време за пълнене на торбите се оказват непреодолима пречка за онези години. Опитът за използване на въздух под налягане беше неуспешен.

И тогава през 1961 г. друг американец, Алън К. Брад, представи първата по-модерна въздушна възглавница, която отговаряше на много изисквания. Дизайнът е поверен на автомобилните производители. Загриженост Дженерал Мотърсразработиха системата за задържане на въздушна възглавница и я предложиха като допълнителна опция срещу определена надценка, но нямаше реклама. Вероятно клиентите нова технологияреагира с недоверие, което не е изненадващо, тъй като самите производители не бяха напълно уверени в това. В Европа също стигнаха до извода, че цилиндър със сгъстен въздух, заедно със система от тръбопроводи, клапани, клапани, фитинги и т.н., би бил много тромаво устройство по отношение на дизайна. Беше необходимо да се намери енергоемък дизайн с малки размери.

Барутът на помощ

Всъщност наличните днес пиротехнически газови генератори датират от 1968 до 1969 г. от Mercedec-Benz от Щутгарт. Решителната стъпка е направена преди 1971 г. от група учени от отбранителната индустрия. Разработен е пиропатрон.

Първа линия

След многобройни тестове, през 1981 г. в Германия започва производство на Mercedes Автомобили Mercedes-Benz W 126 (S-класа), оборудван с въздушна възглавница, за която също беше въведено доплащане.

Ясно е, че тази иновация не беше достъпна за всеки, но ефективността на тази опция й гарантира голямо бъдеще. Което и стана след това. Единственото нещо беше, че материалът на производство се промени, броят на въздушните възглавници, инсталирани на колата, и тяхното разположение се промениха.

След като направихме екскурзия в историята, нека се върнем към нашите дни. И така, какви са съвременните въздушни възглавници? Колко от тях трябва да бъдат инсталирани на автомобил, за да се гарантира безопасността на водача и пътниците? Какви допълнителни устройства работят паралелно с въздушните възглавници?

Пасивна система за обезопасяване (SRS)

Съвременните автомобили са оборудвани със SRS (Supplemental Restraint System) - система за пасивна безопасност, състояща се от въздушни възглавници, предпазни колани, блок за управление и множество сензори. Работата на системата е комплексна, връзките (SRS) се допълват взаимно, осигурявайки колективно защита на хората от трагични последици при тежки пътни произшествия. Тук си струва да разгледаме по-отблизо предпазните колани.

Предпазни колани

Оборудването на автомобилите с предпазни колани несъмнено е спасило живота на безброй хора. С развитието на техническите възможности тези устройства също се подобряват. Така, модерни автомобилиоборудвани с инерционни колани и с преднатягащо устройство (обтегач). Обтегачът на предпазния колан се използва за своевременно предотвратяване на инерционното движение на човек напред (по посока на движение на превозното средство) по време на пътнотранспортни произшествия или при аварийно спиране.

Това се постига чрез принудително навиване на колана и осигуряване на плътно прилягане. Трябва да се добави, че те (обтегачите) са оборудвани с ограничител на силата на опъване на колана, за да ги разхлабят при определени натоварвания. Обтегачите се монтират основно във връзка с монтирането на ключалката на предпазния колан.

Неразделен атрибут на системата за пасивна защита са предпазните колани. Правилното им използване определя ефективната работа на сложната система като цяло. В случай на инцидент, предните въздушни възглавници могат да причинят повече вреда, отколкото полза, ако пренебрегнете предпазните колани. И това е самата истина.

Нека да разгледаме системата за пасивна безопасност на различни модели автомобили. Да започнем с Японски производители.

Автомобил Мазда 3. Випуск 2003 г

През 2013 г. третото поколение на Mazda 3 получи заветните 5 звезди според краш теста на Euro NCAP! Колко въздушни възглавници са инсталирали разработчиците в Mazda 3, за да постигнат този резултат? Въздушните възглавници са монтирани на следните места.

Две въздушни възглавници с челен удар:

• Волан.
• Преден панел (от страната на пътника).

Две въздушни възглавници със страничен удар:

• Облегалки на предни седалки (изходна страна).

Две въздушни възглавници завеси:

• Корпусни колони (предни и задни).
• Странични ръбове на тавана (ляв и десен).

Това разположение на въздушните възглавници е най-оптималното за безопасността на хората в автомобила. И така, колко въздушни възглавници има на Mazda 3? Общият брой на предните и страничните надуваеми елементи е шест единици. Което е много прилично оборудване за базовия модел.

"Тойота Корола"

Фактът, че марката Toyota Corolla има единадесет поколения на своето „родословно дърво“, а дванадесетото вече се „очертава“ говори много, ако не и всичко. След като дебютира през 1966 г. в Япония, тази марка много бързо завладява световното пространство. През своята повече от 50-годишна история Toyota Corolla е преживяла много възходи и падения, гамата от прегледи е по-пъстра от дъгата, но с всичко това марката винаги остава на повърхността, успявайки да превърне досадните недостатъци в своя полза.

Нека да разберем как вървят нещата с най-новия, единадесети модел с пасивна безопасност. Тук си струва да споменем, че по време на краш тестовете на Euro NCAP моделът получи най-високите 5 звезди. Основата за безопасността на Toyota Corolla е корпус с висока якост, който осигурява максимално абсорбиране на силата на ударите от различни посоки.

„Дързък“ акцент беше поставен върху дизайнерските характеристики на предния сегмент на автомобила, което му дава възможност за по-ефективно разпределение на ударните натоварвания. Укрепването на страничните греди и напречната греда осигури максимално поглъщане на странични удари. Колко въздушни възглавници са необходими на Toyota Coroll, за да получи най-високите 5 звезди в краш теста?

Оборудването на автомобила включва седем въздушни възглавници:

• Два предни (шофьор, пътник отпред).
• Две странични въздушни възглавници (отпред).
• Едно коляно (водач).
• Две въздушни възглавници завеси.

Седалките са напълно оборудвани с функции за безопасност; направени са специални промени в дизайна на предните седалки, за да се избегне нараняване. шийни прешленигръбначен стълб. За малките пътници колата е оборудвана със система за задържане ISOFIX.

Автомобил "Хюндай-Соларис"

Тази колазавладян руски пазар, принуждавайки Ладата да освободи място. Той почти се преструва на " народна кола"Така какво е забележителното в системата за безопасност на Hyundai Solaris? Колко въздушни възглавници има колата? В зависимост от конфигурацията тя може да бъде оборудвана с различен брой надуваеми елементи - от един до шест. В автомобилите напълно екипиранВъздушните възглавници са разположени:

• Две предни (отпред) - в центъра на волана и предния панел от страната на пътника,
• Две странични (предни) - в облегалките на предните седалки от страната на вратата.
• Завеси - над отворите на страничните врати под облицовката на тавана.

В случай на страничен удар по време на катастрофа, завесите се отварят по протежение на отворите на прозорците, предпазвайки от парчета стъкло, удари в колоната и други изпъкнали части от интериора на автомобила. Това превозно средство е едно от най-ефективно защитените в своя сегмент. Но е депресиращо колко въздушни възглавници има в Solaris. основна конфигурация. Само две предни.

Автомобил Nissan Qashqai

През 2004 г. концепцията Qashqai (J10) беше представена в Женева, но експертите реагираха доста хладно на това събитие. Въпреки това производството започва в Съндърланд в края на 2006 г. Първите автомобили бяха пуснати в продажба през февруари 2007 г. Оттогава се появи второто поколение на Qashqai (J11), обемът на продажбите в Русия е около 300 хиляди копия. От 2015 г. производството на Qashqai стартира в Санкт Петербург. Този кросоувър получи много внимание в областта на безопасността. Например, той е оборудван с обтегач на колана, който вече беше описан по-горе. Заедно с възглавниците системата работи по-ефективно. Колко въздушни възглавници побира Qashqai? Колкото и да е странно, всички същите шест надуваеми устройства:

• Две предни (шофьор и пътник отпред).
• Две страни (отпред).
• Две въздушни възглавници завеси.

Автомобил "Киа Рио"

Ред е на следващия "кореец". Компанията Kia Motors навлезе на европейския пазар със своята малка кола Kia Rio през 2000 г. В продължение на 18 години тя успя да пусне четири поколения от тази марка. В момента паралелно се освобождават представители на последните две поколения.

В Русия производството на автомобили Kia Rio стартира в завода на Hyundai в Санкт Петербург през август 2011 г. Говорейки за системата за сигурност на Kia Rio, трябва да се отбележи със съжаление, че производителите пестят безопасността. И така, колко въздушни възглавници има Kia Rio? От 2011 г. Kia Rio 3 е оборудван с две предни въздушни възглавници (шофьор, пътник отпред). И други „предимства на цивилизацията“, като завеси и странични въздушни възглавници, са достъпни само за собствениците на нивата на оборудване „Prestige“ и „Premium“.

Предпазните колани с предпазители на Kia Rio работят асинхронно с въздушните възглавници (усъвършенствани).

Немски "Опел Астра"

На автомобилното изложение във Франкфурт на Майн през 1991 г. компанията Opel излага следващия си модел Cadet, само че под ново име - Opel Astra.

При проектирането на автомобила всички елементи на твърдост бяха изчислени с помощта на компютърна технология, в резултат на което беше възможно да се постигнат високи якостни характеристики на тялото. Единична въздушна възглавница за водача се предлага срещу допълнително заплащане. Няколко години по-късно, от 1996 г., в пакета бяха включени две предни въздушни възглавници. Колко въздушни възглавници има Opel Astra днес? 22 години по-късно страничните въздушни възглавници и завесата са допълнителни за този автомобил. Вярно, активните облегалки за глава бяха добавени като елемент на пасивна безопасност.

Чешка "Шкода Октавия"

Въпреки че е претенциозно да го наричаме „чешки“. този момент, самата Skoda има почти вековна история. От 90-те години на миналия век преминава в ръцете на германския концерн Volkswagen. През 1996 г. на автомобилното изложение в Париж представянето на автомобила Octavia беше върхът на успеха на Skoda. За дванадесет години са продадени повече от един милион автомобила. Много внимание се обръща на системата за сигурност. Предпазните колани на предните седалки имат пиротехнически обтегачи. Задните ремъци са инерционни. Нека да разгледаме надуваемите устройства в Octavia. Колко въздушни възглавници има? Седем възглавници! Въпреки това, в основната версия са монтирани само две предни въздушни възглавници (срещу водача и пътника). Като допълнителни опции можете да закупите странични възглавници, възглавници за коленете и завеси, но срещу допълнително заплащане.

Най-ефективният елемент на пасивната безопасност е използването на системи с въздушни възглавници. Системата на въздушните възглавници, комбинирана с диагонални надбедрени инерционни предпазни колани, в случай на челен сблъсък осигурява допълнителна защита за главата и гърдите на водача и пътника на предната седалка и намалява вероятността от тежки наранявания и смърт при инциденти с 40%.

Ориз. Система на въздушните възглавници (използвайки примера на Audi A3):
1 – сензор за удар на страничната въздушна възглавница зад водача (C-колона); 2 – пистолет за зареждане на газовия генератор горна възглавницабезопасност на водача; 3 – патронник за зареждане на газогенератора на обтегача на предпазния колан на водача; 4 – превключвател в ключалката на предпазния колан на водача; 5 – щифт за зареждане на газовия генератор на въздушната възглавница от страната на водача; 6 – сензор за удар на въздушна възглавница на водача (предна врата): 7 – пилогенератор на газ на въздушна възглавница на водача; 8 – диагностична букса; 9 – арматурно табло с предупредителни лампи за предпазни колани и въздушни възглавници; 10 – блок за управление на двигателя; 11 – сензор за удар на предната въздушна възглавница на водача (лява предна част на тялото); 12 – сензор за удар на въздушната възглавница на предния пътник (дясна предна част на тялото); 13 - предупредителна лампадеактивиране на въздушната възглавница за предния пътник; 14 – превключвател за дезактивиране на предната въздушна възглавница за пътника, управляван с ключ; 15 – диагностичен интерфейс на шината за данни (gateway); 16 – патронник на първия и втория заряд на газовия генератор на въздушната възглавница на предния пътник; 17 – блок за управление на въздушната възглавница; 18 – превключвател в ключалката на предпазния колан на предния пътник; 19 – сензор за присъствие на пътник на предната седалка; 20 – патронник за зареждане на газогенератора на въздушната възглавница на предния пътник; 21 – сензор за удар на странична въздушна възглавница от страната на предния пътник (предна врата); 22 – патронник за зареждане на газогенератора на обтегача на колана на предния пътник; 23 – патронник за зареждане на газогенератора на горната въздушна възглавница на пътника отпред; 24 – сензор за удар на страничната въздушна възглавница зад предния пътник (C-колона); 25 – централен блок за управление на системите за комфорт; 26 – щифт за зареждане на газовия генератор за изключване на акумулатора

Автомобилите, оборудвани със система за въздушна възглавница за водача и пътника на предната седалка, могат да бъдат идентифицирани по надпис върху мекия панел на волана и от дясната страна на арматурното табло.

Основните елементи на системата Airbag са:

• комплект инерционни електромеханични и електронни сензори (3….5)
• газови генератори сквиби (източник на енергия)
• въздушни възглавници за водача (на волана) и пътника (вдясно на арматурното табло)
• електронно устройство за наблюдение и контрол
• предупредителна лампа на таблото

Сензори

Електромеханични шокови сензориработят на принципа на конвенционален краен изключвател - в тръбата има метална топка, която с остър удар преодолява съпротивлението на пружините и затваря контакта, като по този начин образува електрическа верига, необходими за работата на системата.

В момента се използват електронни сензори вместо механични. Такъв сензор се състои от корпус, блок за обработка на данни и микромеханичен сензор за ускорение, който може да бъде пиезоелектричен, кондензатор или друг тип.

Сензор за ускорение от тип кондензатор е проектиран, казано по-просто, като кондензатор. Отделните пластини на кондензатора са неподвижно закрепени. Свързаните с тях елементи са подвижни и действат като сеизмична маса. По време на сблъсък сеизмичната маса, в този случай движещите се плочи, се придвижва към неподвижните плочи и капацитетът на такъв кондензатор се променя. Блокът за обработка на данни обработва тази информация, преобразува я в цифрова форма и предава данните на блока за управление на въздушната възглавница.

Ориз. Схема на работа на сензор за ускорение от тип кондензатор:
1 – неподвижна плоча; 2 – подвижна плоча; 3 – блок за обработка на данни; а – състояние на покой; b - сблъсък

Вместо сензори за ускорение за откриване на сблъсък, някои производители на автомобили инсталират Сензори за налягане. С тези сензори се постига по-бързо отчитане на ударите в областта на вратата.

Инерционни сензоримонтиран в бронята двигателен отсек, в колоните или в областта на подлакътниците. Паметта на сензорите съдържа предварително изчислени параметри, които за даден модел автомобил означават превишаване на допустимото въздействие. В случай на авария сензорите изпращат сигнал до електронният блокуправление. В мнозинството модерни системиПредните сензори са проектирани за сила на удара при скорости от 25...50 км/ч, страничните сензори могат да се задействат при по-слаби удари. От електронния блок за управление сигналът се изпраща към главния модул, който се състои от компактно положена възглавница, свързана към газов генератор.

Пистолет за газов генератор

Топящата се жица или фронтът на пламъка в елемента за запалване (праймер) захранва генераторите на газ на въздушната възглавница. В съвременните конструкции капсулата за запалване на газовия генератор се задейства от променлив ток, за да се предотврати появата на късо съединение V електрическа системахранене постоянен токавтомобил (неправилно окабеляване). За да се създаде променлив ток, в зареждащата капсула е вграден кондензатор и свързан последователно към задвижващата верига, която зарежда, разрежда или презарежда при приблизително 100 kHz.

Генераторът на газ, често наричан squib (таблетка) с диаметър 10 cm и дебелина 1 cm, използва кристали от твърдо гориво, чието изгаряне освобождава газ, който изпълва или по-скоро надува възглавницата. Горивото обикновено е отровен натриев азид (NaN3), 45% от масата на който при изгаряне се превръща в чист азот, а останалата част във въглероден диоксид (CO2), въглероден оксид (CO), вода (H2O) и прахови частици . Електрически импулс запалва стрелата или разтопява жицата и кристалите се превръщат в газ. Сигналът за задействане на пирона е електрически импулс от сензори за удар (ускорение или налягане), пристигащи директно или чрез електронен блок. Въпреки че процесът на горене протича бързо, той не е експлозивен. Горенето протича на 3 етапа: запалване, запалване за предпазителя и изгаряне на работния заряд. За много кратко време системата развива мощност до 60 kW, но не се получава експлозия. Изгарянето на гориво и надуване на въздушната възглавница с обем от приблизително 50...60 литра за водача продължава 30...35 ms, въздушната възглавница за пътника с обем от приблизително 100...140 литра е монтирана в ръкавицата площ на отделението и се надува за приблизително 50 ms. Това време е по-малко от времето, необходимо за мигване на окото, което е 100 милисекунди.

За да се предотвратят наранявания при надуване на възглавницата за шофиране със скорост от 200...300 км/ч към гърдите, съвременните възглавници се надуват на два етапа: първо с около 70%, а когато са в пълен контакт с тялото, двустепенно за това се използват газови генератори.

Благодарение на радиалното изправяне на въздушната възглавница и последователното запалване на заряди в такива газови генератори, натоварването, което действа върху водача при инцидент, е значително намалено. В зависимост от тежестта и вида на произшествието, интервалът между активирането на двата пистолета може да бъде приблизително 5 ms. до 50 ms. Винаги се изстрелват и двата заряда, за да се елиминират случаите, когато след разгръщане на въздушната възглавница остава още един неизстрелян пикап.

Въздушни възглавници

В случай на инцидент блокът за управление на въздушната възглавница дава команда за запалване на първия заряд. Полученото налягане ускорява буталото, което отваря газовия цилиндър. Освободеният газ запълва и отваря въздушната възглавница. В резултат на изгарянето на втория заряд във въздушната възглавница постъпва допълнително количество газ.

Ориз. Пистолети с газова бутилка:
1 – първи предпазител; 2 – първи заряд; 3 – прът с бутало; 4 – защитен филм; 5 – канали за подаване на газ към въздушната възглавница; 6 – газов цилиндър; 7 – втори заряд; 8 – втори предпазител

Скоростта на надуване на въздушната възглавница се избира в съответствие с времето, през което водачът (пътникът) се движи при сблъсък с въздушната възглавница. Веднага след пълнене, но по-бавно, възглавницата се издухва в рамките на 200 милисекунди.

Оптималното време за пълнене на възглавницата е 30...55 милисекунди. Газът (азот или друг безопасен за хората) влиза във възглавницата през специален филтър. Въздушната възглавница остава в отворено състояние за много кратко време (до 1 s), тъй като газът бързо излиза в купето през специални отвори, така че въздушната възглавница да не задуши защитения пътник.

Сензорите се монтират в кабината, в предната част на автомобила или във вратите, като броят им може да варира от три до десет. Отговорът на сензорите се влияе не само от скоростта на автомобила, но и от естеството на сблъсъка (под какъв ъгъл, с какво препятствие). В същото време аварийното спиране от всякаква скорост не може да задейства сензора за удар. В случай на повреда на батерията, някои системи са оборудвани със специален кондензатор, който освобождава натрупаната енергия за отваряне на въздушните възглавници.

Възглавницата е изработена от найлон с дебелина 0,45 мм. За плътност вътрешната страна е покрита с много тънък слой синтетичен каучук - неопрен или специална силиконова гума. Модерните възглавници са разделени на три вида: предни, странични и таванни.

Пълненето на възглавниците в кабината - а те обикновено са от 2 до 6 - е съпроводено с повишен шум, чието ниво понякога достига 140 dB, което е опасно за тъпанчетата. За намаляване на шума те работят само правилните възглавници, а след това в различно време: например 20 милисекунди след сблъсъка - на водача, още 17 милисекунди - на пътника. Освен това, ако в кабината няма пътници, въздушните възглавници не се отварят, тъй като в седалките са монтирани специални сензори, които отчитат присъствието на пътници.

Електронно устройство за наблюдение и контрол

Повечето съвременни дизайни използват електронен блок, който е инсталиран в купето за координиране на работата на системите за защита. Изчисленията на забавянето на ECU се основават на данни от сензори за ускорение, използвани за наблюдение на силите на забавяне, които придружават сблъсък на превозно средство. Централният електронен блок за възбуждане трябва да отговаря на изискванията:

• идентификация на инцидент или сблъсък въз основа на данни, получени от електронен сензор за ускорение и механичен „детектор за безопасност“ или от два електронни сензора за ускорение (контрол с „напълно електронно разпознаване“ с резервна верига)
• контролни вериги за бърза реакция, въздушни възглавници и обтегачи на предпазните колани, базирани на специални цифрови алгоритми за задействане в отговор на различни видовеПътен инцидент (челен сблъсък, изместен челен сблъсък, сблъсък или сблъсък под определен ъгъл, сблъсък с опора и др.)
• стабилно напрежение и захранване
• селективно активиране на обтегача на предпазния колан в съответствие с контролираното състояние на лентата на колана - катарама
• определяне на два прага на реакция в зависимост от това дали потребителят на превозното средство действително използва предпазен колан (висок или нисък праг на реакция на серийния диагностичен интерфейс)

Светлинен индикатор

Система за наблюдение може да се използва за наблюдение на изправността на системата на въздушните възглавници. При подаване на контакт за около 10 секунди светва контролната лампичка, която след това трябва да изгасне. Ако лампата не свети, не изгасва или свети по време на шофиране, това показва неизправност в системата.

Изследвания на специалисти показват, че рискът от смърт на пешеходец при удар в предния капак на автомобил, движещ се със скорост от само 40 км/ч, достига 100%. За да решат този проблем, компаниите работят активно върху разработването на въздушни възглавници за пешеходци. Тази система за защита включва две въздушни възглавници - голяма, покриваща предната част на автомобила (броня, радиаторна решетка, фарове и ръб на капака) и малка, която се намира на предно стъкло, предпазваща главата на пешеходеца. Опасните подходи към пешеходци и животни се засичат от специални сензори. Тези въздушни възглавници ще се отворят непосредствено преди сблъсък.

Безопасността при шофиране е един от първите въпроси, които бъдещият шофьор трябва да обмисли, когато си купува автомобил. Сред всички елементи за безопасност въздушните възглавници заемат ключово място. Висококачествените възглавници могат да предпазят от удар дори когато предпазните колани не са закопчани.

Почти всички съвременни автомобили се произвеждат с последващо инсталиране на въздушни възглавници, така че няма нужда да се притеснявате предварително „къде да ги инсталирате“ и „дали има място за тях в колата“. Принципът на разграничаване на въздушните възглавници по местоположение в кабината е в основата на основната класификация на въздушните възглавници.

Фронтален

Както подсказва името, те са проектирани да абсорбират импулса при челен сблъсък. Въздушната възглавница за водача е разположена във волана, а въздушната възглавница за пътника е скрита в панела. Основната цел на предните въздушни възглавници е да предотвратят максимално нараняване уязвимостипо тялото: глава и шия. Възглавницата поглъща около 90% от общия импулс и освен това значително омекотява контакта на лицето с повърхността пред него.

Странично (щори)

По правило завесите са разположени във външните кухини на седалките на водача и пътника. За разлика от предните въздушни възглавници, страничните въздушни възглавници са предназначени да смекчат удара върху цялото тяло, а не само върху горната част на тялото. Има и разлика между въздушните възглавници за водача и пътника. Обикновено има две завеси за всеки човек (разположени са в краищата на главата).

Глава (шия)

Те също струват по две за всяка. Те са вид странични, но по-специализирани. Проектиран да предпазва главата от страничен удар. Те се намират в покрива на автомобила, както от страната на вратата, така и в центъра.

колене

Сравнително нов тип възглавница, чиято основна цел е да предпази крехката колянна става от нараняване. От страната на водача те се намират под волана, от страната на пътника в зоната на жабката. Струва две.

Централна

Подобно на въздушните възглавници за коленете, те се появиха съвсем наскоро и функционално са много подобни на въздушните възглавници завеси (странични въздушни възглавници). Осигурете допълнителна защита на ръцете, особено при странични сблъсъци. Тези въздушни възглавници са разположени в централната част на купето. Те са максимум две за цялата кола - една за предните и една за задните (ако е възможно) пътници.

В допълнение, всички въздушни възглавници също могат да бъдат разделени на въздушни възглавници за пътника и водача. Факт е, че седалката на водача като правило се различава донякъде от седалката на пътника по средното разстояние между тялото и най-близките твърди повърхности в момента на сблъсъка. Най-голямата разлика е разстоянието от тялото на водача до волана., което варира значително в зависимост от разстоянието между пътника и таблото.

Има и други малки разлики в разстоянията. В тази връзка, когато се монтират въздушни възглавници, техният размер и скорост на пълно разгръщане трябва да бъдат избрани, като се вземат предвид местоположението им и конструктивните характеристики на автомобила. За щастие вече започват да се появяват въздушни възглавници в продажба, чиято работа може да бъде идеално регулирана въз основа на много параметри, включително дори височината и теглото на водача.

IN понастоящемВ ход е разработването на нов тип въздушни възглавници, предназначени за пътниците отзад. Импулсът за развитието бяха честите наранявания сред пътниците отзад, които предпазните колани не винаги спасяват от удар. Причината, поради която все още не са създадени въздушни възглавници за пътниците отзад, е, че за разлика от предните седалки, колебанията в разстоянията между пътника и вътрешните повърхности на автомобила са още по-големи. Това означава, че принципът на работа на задните въздушни възглавници, въпреки че все още ще се основава на същия пиропатрон и емисия на газ, не се знае колко технически модификациите ще трябва да изтърпят до окончателното им изпълнение. Въпреки това, като се има предвид съществуващият напредък в развитието на системите за сигурност, можете да сте сигурни, че те ще се появят в продажба през следващите години.

устройство

Във всяка въздушна възглавница има три основни елемента:

• Модул на въздушна възглавница, който включва самата въздушна възглавница и придружаващите я механизми за фиксиране и разгъване (пружина, хлъзгащ пръстен и пилон).
• Сензори за удар (напрежение).
• Модул за управление на работата на системата.

Модулът за управление включва система за запис на данни от сензори за сблъсък, система за диагностика на състоянието на въздушните възглавници (тяхната работоспособност) и система за предупреждение на водача в случай на откриване на неизправност в системата (предупредителна лампа).

Сензорите за напрежение са устройства, които се намират в различни части на автомобила и ще работят, когато има прекалено резки промени в скоростта на автомобила.

Основните елементи на модула на въздушната възглавница са съединителят на въздушната възглавница, часовниковата пружина и контактния пръстен (за въздушната възглавница, монтирана във волана), щипката, газогенериращият елемент, капакът и самата въздушна възглавница. Въздушната възглавница е изработена от тънък найлон с дебелина около половин милиметър, който е достатъчно здрав, за да спре летящото по инерция тяло на водача (пътника).

Пистолетът е детониращо устройство, което чрез своята детонация насърчава отделянето на газ от газогенериращия елемент, надува възглавницата за части от секундата.

Часовниковата пружина е специфичен за кормилната въздушна възглавница елемент, който улеснява непрекъснатото захранване на модула и комуникацията му с контролния модул. Конекторът на въздушната възглавница осигурява връзка на модула към системата за управление, както и известяване за проблеми в работата на въздушната възглавница, ако връзката е лоша.

По време на техническа работаКонекторът предотвратява случайно отваряне на въздушната възглавница.

Капакът на въздушната възглавница (известен също като капак) е декоративен елемент, който скрива въздушната възглавница от поглед, докато не се отвори.

Принцип на действие

Най-общо принципът на действие на въздушната възглавница е следният: след удар в автомобил се задействат сензорите, разположени в автомобила. След като се задействат и подадат сигнал към устройството за управление на въздушните възглавници, последното определя колко и кои въздушни възглавници трябва да бъдат активирани. След това се подава сигнал и пиперът, разположен във въздушната възглавница, се задейства, надувайки възглавницата.

Сега по-подробно. Ако автомобил попадне в инцидент, в резултат на удара автомобилът придобива нехарактерно ускорение и също получава щети. Рязката промяна на скоростта в резултат на удар е условие за задействане на въздушните възглавници. Тези промени се записват моментално от съответните сензори. Сензорите предават информация към контролния модул, откъдето сигналът отива към определени модули на въздушните възглавници.

Когато се получи сигнал за задействане, пиперът в модула на въздушната възглавница детонира. Полученият обем газ надува въздушната възглавница за секунди.

Колко време отнема? Обикновено времето за реакция е около 15-25 милисекунди.Този кратък период от време се дължи на необходимостта от надуване на възглавницата, преди да има контакт с тялото. В противен случай ударът върху възглавницата не само няма да омекоти, но може да причини сериозни наранявания и дори смърт. Такива случаи се случват в ранните етапи от развитието на въздушните възглавници. Съвременните въздушни възглавници са лишени от тези недостатъци. В допълнение към незабавното отваряне, те също имат такава конструктивна характеристика като газови изходи. Това означава, че въздушната възглавница започва да се изпуска почти веднага след разгръщането, като по този начин компенсира прекомерния натиск върху тялото на жертвата, предотвратявайки го от задушаване (в случай на предни въздушни възглавници).

Долен ред

Разбира се, дали да инсталирате въздушни възглавници на колата си е личен избор на всеки. Въпреки това, въз основа на дългосрочна статистика за произшествията, не трябва да отказвате да инсталирате въздушна възглавница без основателна причина. Ако имате някакви съмнения дали имате нужда от въздушна възглавница, най-добре е да спечелите увереност, като изгледате видеото и прочетете съответната литература.