Система подушек безопасности

 

Подушка

безопасности

пассажира

Боковые

подушки

безопасности

Подушка

безопасности

занавесочного типа

Электронный блок

управления системы

SRS (SRSCM)

Автомобиль с подушками безопасности

Автомобиль без подушек безопасности

Преднатяжители ремней

 

                                                            Подушка    Боковые   Подушка

                                       безопасности водителя _{безопасности} подушки  безопасности занавесочного типа

 

Ремень безопасности защищает пассажиров в момент столкновения, но при аварии на высоких скоростях пассажиры испытывают большие нагрузки, и одних ремней безопасности недостаточно для их эффективной защиты. При сильных фронтальных ударах верхняя часть тела даже пристегнутого ремнем пассажира наклоняется вперед довольно сильно, поэтому он может удариться головой или грудью о рулевую колонку, центральную консоль и лобовое стекло, получив серьезные травмы. Подушка безопасности представляет собой эластичный конверт или мешок, наполняемый газом. Подушки безопасности в основном применяются для смягчения ударов, мгновенно раскрываясь в момент автомобильной аварии. Первые подушки безопасности на автомобилях появились благодаря Аллану Бриду в 1967 г. Их конструкция очень проста — акселерометры замыкают цепь поджига порохового заряда газовых генераторов. Это приводит к моментальному наполнению нейлонового мешка, который замедляет движение тела пассажира при резкой остановке автомобиля в момент столкновения. В подушке имеются небольшие вентиляционные отверстия, через которые газ постепенно выходит. Система подушек безопасности состоит из трех основных частей — модуля подушек безопасности, датчиков удара и диагностического блока. В некоторые системы входит также выключатель подушки безопасности пассажира, с помощью которого ее можно отключить, например при установке детского кресла.

Модуль подушки включает в себя подушку, выполненную из легкой ткани, и пиропатрон. Модуль подушки безопасности водителя расположен в ступице рулевого колеса, а модуль подушки безопасности пассажира — в панели приборов. Объем подушки безопасности пассажира может превышать объем подушки безопасности водителя в 2 и даже 3 раза, так как расстояние между пассажиром и передней панелью приборов значительно больше расстояния от водителя до рулевого колеса.

Датчик удара обычно расположен в ЭБУ системы SRS, но может быть установлено несколько дополнительных датчиков для более точного определения характера столкновения. Датчики регистрируют силы ударов в результате фронтальных и фронтальных угловых столкновений. Они измеряют замедление, с которым автомобиль останавливается в момент аварии. Поэтому скорость автомобиля, при которой сработают подушки безопасности, зависит от характера аварии. Система спроектирована таким образом, что подушки безопасности не должны раскрываться в результате экстренного торможения или при движении по неровностям дороги. Так, максимальное замедление, развиваемое при резком торможении, находится вне зоны срабатывания подушек безопасности. Диагностический блок постоянно контролирует исправность системы подушек безопасности. Он приводится в рабочее состояние при включении зажигания. Если блок находит неисправность, загорается контрольная лампа на панели приборов. Она сообщает водителю, что необходимо обратиться в сервисный центр дилера для диагностики системы пассивной безопасности. Большинство диагностических блоков имеет устройство, запасающее электроэнергию, необходимую для приведения в действие подушек безопасности в случае, если аккумуляторная батарея выходит из строя в начальный момент аварии. Помимо подушки безопасности блок управления может приводить в действие преднатяжитель ремня безопасности и/или преднатяжитель механизма замка ремня безопасности. На автомобиль могут также устанавливаться боковые подушки безопасности и подушки безопасности занавесочного типа для защиты пассажиров при боковых столкновениях.

Авария

3

мс

Регистрация

столкновения

Принятие решения о включени

и

пиропатрона: да или нет

мс

35

20

мс

40

мс

105

-

150

мс

Включение пиропатрона

Выделение газообразного азота для

наполнения подушки безопасности

Наполнение подушки безопасности

Полное раскрытие подушки

Защита пассажиров

Выход газа через отверстия

(

сдувание

подушки)

Завершение ра

боты подушек

 

 

Подушки безопасности обычно проектируют таким образом, чтобы они раскрывались при фронтальном и фронтальном угловом ударах, сравнимых по силе с наездом на недеформируемое препятствие на скорости примерно 13-23 км/ч. Грубо говоря, столкновение с препятствием на скорости в 23 км/ч эквивалентно по силе фронтальному наезду с полным перекрытием на стоящий автомобиль того же размера и веса на скорости примерно 45 км/ч. Это связано с тем, что стоящий автомобиль поглощает определенную часть энергии удара и отъезжает от ударившего его автомобиля. В отличие от испытаний на удары о препятствия, столкновения в реальных ситуациях происходят под различными углами, и силы обычно неравномерно распределены по передней части автомобиля. Как следствие, относительная скорость между участвующими в столкновении автомобилями, необходимая для срабатывания подушки безопасности, может быть гораздо выше, чем при эквивалентном ударе о препятствие.

Так как датчики системы измеряют замедление, скорость автомобиля и степень его повреждения не являются показателями того, должны ли были сработать подушки безопасности. Иногда подушки безопасности могут раскрываться в результате наезда нижней частью автомобиля на небольшой объект, возвышающийся над дорогой. Несмотря на малые видимые повреждения автомобиля, в ходе столкновения может возникнуть высокое замедление, результатом которого станет срабатывание подушки безопасности. Датчик или акселерометр представляет собой небольшой чип с размещенными на его поверхности микромеханическими элементами. Микроскопический механический элемент реагирует на замедление, а его перемещение вызывает изменение конденсаторной емкости чувствительного элемента датчика, которое фиксируется электронным чипом. Чип, в свою очередь, посылает сигнал на включение пиропатрона. В настоящее время алгоритмы срабатывания подушек безопасности становятся все более и более сложными. Это делается для того, чтобы снизить риск непроизвольного срабатывания (например, при авариях на низкой скорости движения нет необходимости в срабатывании подушек и разрушении элементов внутренней отделки салона, когда для обеспечения безопасности достаточно только одного ремня) и адаптировать скорость раскрытия подушки к условиям аварии.

Фронтальные подушки безопасности не должны раскрываться при боковых ударах, ударах сзади и при переворачивании автомобиля. Так как подушки раскрываются только один раз и быстро сдуваются после первого удара, они являются одноразовыми и не защищают при последующих авариях. Ремни безопасности снижают риск получения травм при различных авариях. Они удерживают пассажиров в правильном положении в креслах, что повышает эффективность работы подушек безопасности, и прижимают их тела к креслам, ограничивая перемещение при первом и последующих столкновениях. Но очень важно знать, что при эксплуатации лямки ремней безопасности изнашиваются, даже на автомобилях, оснащенных подушками безопасности. При фронтальном ударе средней силы возникает необходимость в срабатывании подушки безопасности. Сигнал направляется в пиропатрон, расположенный в модуле подушки безопасности. В результате включения пиропатрона начинается химическая реакция с выделением газа, который наполняет подушку. Она раскрывается, разрывая обшивку модуля. Реакция протекает очень быстро, так же быстро газ наполняет подушку. С момента столкновения процесс раскрытия подушки безопасности занимает примерно 1/20 секунды. Это быстрее, чем моргнуть глазом. Так как в момент аварии скорость автомобиля меняется очень быстро, подушки должны надуваться мгновенно. Только в этом случае они обезопасят пассажира от удара о детали отделки салона. Как только подушка раскрывается, она сразу начинает сдуваться, так как газы выходят наружу через отверстия. Поэтому срабатывание подушек сопровождается выбросом в салон частиц, похожих на пыль. Большая часть из них представляет собой порошок из талька, необходимый для смазывания мешка подушки в момент ее раскрытия. Все, что может вызывать эта пыль у людей — небольшое раздражение горла и глаз. В большинстве случаев раздражения появляются лишь тогда, когда пассажиры сидят в автомобиле после аварии с закрытыми окнами и выключенной вентиляцией салона в течение длительного времени.

Положения сиденья

 

 

 

       Дети до           Переставьте кресло на        12 лет           автомобилях с подушкой     безопасности пассажира

 

После срабатывания подушку безопасности нельзя использовать повторно, поэтому ее следует заменить в сервисном центре официального дилера. Так как подушки безопасности одноразовые, запрещается эксплуатировать автомобиль, если не установлены новые подушки безопасности. Так как подушки безопасности раскрываются очень быстро, ступица рулевого колеса и панель приборов испытывают мощный удар в момент раскрытия подушек со скоростью 290 км/ч. Из-за большого усилия, развиваемого подушкой при срабатывании, контакт с ней может привести к травмам.

Типичные травмы — небольшие ссадины и ожоги. Процесс срабатывания подушки сопровождается громким хлопком, мощность которого составляет 165-175 дБ в 0,1 секунды. В некоторых случаях это может повредить слух. Более серьезные травмы встречаются редко, однако тяжелые и даже смертельные травмы можно получить, если находиться в непосредственной близости или касаться модуля подушки безопасности в момент его срабатывания. Подобные травмы могут получить неответственные водители, облокачивающиеся на рулевое колесо, или не пристегнутые ремнем пассажиры, которых кидает вперед в момент резкого торможения перед столкновением, и даже пристегнутые водители, сидящие слишком близко к рулевому колесу.

На модулях подушек безопасности и рядом с ними не должно быть никаких посторонних предметов, так как при срабатывании подушки они могут отлететь и нанести серьезные травмы пассажирам. Неправильно пристегнутый или не пристегнутый вовсе пассажир может получить тяжелую или даже смертельную травму в результате срабатывания подушки. Национальная ассоциация по безопасности дорожного движения NHTSA рекомендует водителям отрегулировать свое сиденье таким образом, чтобы расстояние между центром грудной клетки и центром рулевого колеса составляло не менее 10 дюймов (254 мм). Дети до 12 лет, находясь в автомобиле, должны быть правильно пристегнуты и перевозиться только на заднем сиденье. Детское кресло, предназначенное для перевозки спиной вперед, нельзя устанавливать на переднее сиденье автомобиля, оснащенного передней подушкой безопасности пассажира. В противном случае голова ребенка окажется слишком близко от модуля подушки безопасности, которая при срабатывании может нанести ему серьезные и даже смертельные травмы.

 Условия срабатывания подушки безопасности

 

Cистема дополнительных средств пассивной безопасности (SRS) служит дополнением к ремням безопасности и предназначена для снижения риска или тяжести травм водителя и пассажира путем раскрытия подушек безопасности водителя, пассажира, боковых и занавесочного типа, а также приведения в действие преднатяжителей ремней безопасности и/или преднатяжителей пряжки ремня.

 

Условия срабатывания передней подушки безопасности

Согласно законодательству, блок управления системой дополнительных средств пассивной безопасности (SRSCM) должен раскрывать подушку (подушки) безопасности при ударе достаточной силы, направленном под углом не более 30° относительно продольной оси автомобиля. Некоторые производители блоков SRSCM допускают углы удара до 45°.

 

 

Условия, при которых передняя подушка безопасности может сработать

Подушка безопасности может сработать в определенных случаях, таких как подкат под заднюю часть грузовика или наезд на столб на малой скорости. Подушка безопасности может также сработать, если колесо автомобиля попадет в глубокую яму или выбоину.

 

Условия, при которых фронтальная подушка безопасности не сработает

Фронтальные подушки безопасности не должны раскрываться при боковых ударах, ударах сзади и при переворачивании автомобиля. Кроме того, подушки безопасности не сработают при фронтальных столкновениях, скорость которых ниже порога срабатывания.

 

 

Условия срабатывания боковой подушки безопасности и подушки безопасности занавесочного типа

Боковые подушки безопасности и подушки безопасности занавесочного типа рассчитаны на срабатывание при боковых ударах средней и большой силы. Подушки безопасности срабатывают только с той стороны автомобиля, на которую пришелся удар. Необходимость в срабатывании подушек безопасности определяется скоростью удара и углом, под которым он направлен. Боковые подушки безопасности и подушки безопасности занавесочного типа также могут сработать при опрокидывании автомобиля, если боковая часть автомобиля получает удар достаточной силы.

 

Условия, при которых боковые и занавесочные подушки безопасности не сработают Боковые подушки безопасности и подушки безопасности занавесочного типа не сработают в случае фронтального удара или удара сзади.

 

Важное замечание

Так как датчики системы измеряют замедление, скорость автомобиля и степень его повреждения не являются показателями того, должны ли были сработать подушки безопасности. Иногда подушки безопасности могут раскрываться в результате наезда нижней частью автомобиля на небольшой объект, возвышающийся над дорогой. Несмотря на малость видимых повреждений автомобиля, в ходе столкновения может возникнуть высокое замедление, результатом которого станет срабатывание подушки безопасности.