Подушка безопасности: устройство, виды подушек

podushka-bezopasnosti-ustrojstvo-vidy-podushek

Подушка безопасности присутствует практически в каждом современном транспортном средстве и необходима, прежде всего, для обеспечения безопасности водителя.

Системы безопасности бывают различными, но чаще всего их подразделяют на активные, а также пассивные. Что касается активных систем, они обеспечивают водительский контроль автомобиля. Это могут быть специальные системы, которые разблокируют тормозные механизмы, обеспечивают устойчивость курса, распределяют тяговое усилие по колесной основе и так далее.

Если же говорить о пассивных системах, они направлены непосредственно на то, чтобы защищать человека в случае столкновения. Речь идет о ремнях безопасности, специально оборудованных сиденьях для детей, защитных шторках и, конечно же, подушках безопасности.

Раньше ремни считались основным элементом безопасности, а подушки – вспомогательным. Однако со временем именно подушки стали основной системой, снижающей возможность травмирования при аварии. Когда происходит столкновение, человек может травмироваться, ударившись о:

  • Панель приборов;
  • Кузовные элементы;
  • Руль.

Вот подушки и должны обеспечить защиту во время таких ударов, намного уменьшить их травмоопасность.

Принцип работы подушек безопасности

Эту систему безопасности разрабатывали с давних пор, однако штатной установкой занялись специалисты Mercedes-Benz в начале 70-х. Увидев, насколько это практично и полезно, другие автокомпании последовали примеру немецких коллег, и на сегодняшний день нет такой машины, в которую бы изначально не была встроено данное устройство.

Основной принцип его функционирования связан с формированием подушки, наполненной воздухом, предназначенной для того, чтобы не позволять телу человека ударятся о стенки и части салона.

Когда происходит ДТП, срабатывает система, накачивающая подушку, после чего она принимает движения людей, вызванные инерцией. Вместе с тем все рассчитано, таким образом, чтобы человек в дальнейшем мог выбраться из автомобиля, а не застрял там – для этого подушка начинает сдуваться, и наполнявший ее газ спускается сквозь отверстия.

Инерционная скорость человека, вызванная столкновением, снижается до нуля, вследствие чего здоровье и жизнь людей, находившихся в салоне, сохраняется. Открытие устройства происходит между рулем (панелью приборов) и сидящим человеком. Если речь идет о защите пассажиров, располагающихся на задних сиденьях – между дверью сзади и пассажиром. Данная система должна мгновенно среагировать при ударе и уменьшить инерционную скорость человека, двигающегося вперед.

Особенности подушек безопасности

Для изготовления представленного изделия используется, как правило, нейлоновая ткань. Места расположения подушки могут быть разными:

  • Руль;
  • Прибор панели;
  • Спинка сиденья.

Еще существуют боковые устройства. В общем, многое определяется тем, какая марка у транспортного средства, какая модель.

Следует знать, как работает подушка безопасности. О столкновении устройство узнает благодаря специальному датчику. Подушка функционирует с такой же силой, с какой происходит столкновение транспортного средства со стенным покрытием при 25-километровой скорости в час.

Полезное  Шины, которые мы выбираем

podushka-bezopasnosti-ustrojstvo-vidy-podushek

Переключается контактный выключатель и замыкается электрический контакт. С акселерометра происходит поступление сигнала на устройство датчика, которое имеется в микросхеме. После этого случается химическая реакция, вызванная соединением калийного нитрата, а также калийного азида. В результате, выходит газообразный азот и надувается подушка безопасности.

С семидесятых годов в транспортных средствах применяются газогенераторы на твердом топливе. Воспламенение топлива происходит от пиропатрона, потом топливо сгорает, выделяется азот и заполняет подушку.

Наполнение ее азотом происходит на 300-километровой скорости в час. А потом газ выходит сквозь специально выполненные отверстия, что позволяет пассажирам двигаться. Таким образом, все, кто находится в салоне, оказываются защищенными от опасных травм.

Правила применения

Что касается подушек безопасности, необходимо отметить несколько важных правил их применения. Ради безопасной езды и уменьшенных возможностей травмирования во время столкновений следует придерживаться данных правил:

  • Когда подушка установлена напротив пассажира, который располагается спереди, сюда ни в коем случае нельзя монтировать детское сиденье. Кресла для детей, не достигших двенадцатилетнего возраста, следует устанавливать сзади.
  • Даже при наличии подушек безопасности, нельзя пренебрегать вспомогательными системами, включая ремни безопасности.
  • Нельзя, чтобы какие-нибудь предметы находились там и поблизости, где крепятся подушки. Если устройство сработает, оставленные на перечисленных местах предметы способны нанести опасные травмы. Тем более, не должно быть физического воздействия на данные места – не стучите, не нажимайте, не облокачивайтесь.
  • При регулированной рулевой колонке не стоит водить транспортное средство, если ее позиция – крайняя верхняя. Если колонка будет оставлена в таком положении, подушка сработает в верхнем направлении.
  • Расположение на сиденьях должно быть максимально удобным без сильного наклонения вперед. Сиденье должно быть отодвинуто на необходимую дистанцию от модуля, в котором спрятана подушка.

Если же правила не соблюдаются, устройство просто-напросто может не сработать. Либо подушка сработает неправильно, вследствие чего водитель и пассажир могут не спастись от травм, остаться с синяками. Как и любое другое оборудование, данное устройство требует правильного отношения к себе и умения ним управлять.

Процесс накачки

Быстрая накачка подушки является несложным делом. Конструкторы продумали данное устройство, таким образом, чтобы буквально сразу после столкновения она смогла среагировать. Вместе с тем у накачки характер не должен быть взрывным, чтобы не произошло такой нелепой ситуации, когда подушка сама травмирует человека.

Вот почему обычно пользуются специальным горючим газом, который выделяется после того, как сжигается азид натрия. Само по себе такое вещество ядовитое, однако, когда оно сгорает, выделяется сразу несколько безвредных веществ. Процесс оказывается моментальным: 50 грамм азида натрия достаточно, чтобы сгореть за 30 миллисекунд. Для надувания подушки это более чем достаточно.

Полезное  Автомобильные датчики. Виды датчиков

В конструкции описываемой системы нашлось место для фильтра, который разделяет продукты горения на части и пропускает только безвредный азот. Больше всего распространены сегодня системы, применяемые азид, однако иногда сжигаемым топливом выступает нитроцеллюлоза. Достаточно и восьми грамм для того, чтобы развернуть подушку. И фильтра никакого не нужно.

Эффект барокамеры

Если говорить о подушках безопасности, нельзя обойти стороной так называемый «эффект барокамеры». Когда эти изделия раскрыты, в салоне оказывается занятым большое пространство (объем водительской подушки может достигать 80 литров, в то время как объем пассажирской – даже 130 литров).

Из-за быстрой накачки подушки внутреннее пространство салона мгновенно уменьшается. Вместе с тем становятся высокими показатели давления, из-за чего могут пострадать барабанные перепонки (вдобавок ко всему накачку сопровождает сильный звуковой эффект, из-за чего перепонки тоже могут пострадать).

Для того чтобы избавиться от подобных неприятностей, поначалу монтировались особенные механизмы, сбрасывавшие дверные стекла во время столкновения. Но на сегодняшний день эффект барокамеры преодолевается тем, что подушки накачиваются по очереди. Перерыв между ними составляет около 17-20 миллисекунд. Естественно, сперва срабатывает водительское устройство. Кроме того, система отслеживает, какие устройства должны быть накачены, а какие могут не срабатывать.

Классификация подушек безопасности

podushka-bezopasnosti-ustrojstvo-vidy-podushek

Существуют различные виды подушек безопасности:

  • Фронтальные;
  • Коленные;
  • Боковые, расположенные спереди (они зашиваются внутри сиденья);
  • Боковые, расположенные сзади;
  • Коленные;
  • Для головы.

Именно фронтальные подушки появились первыми – их придумали и внедрили специалисты Mercedes Benz. Обычно используется сразу пара подобных устройств: водительская (расположенная прямо на руле) и для переднего пассажира. Кстати, второе устройство, предназначенное для пассажира, можно выключить – правда, при аварии оно не сработает и человек может серьезно пострадать (вплоть до летального исхода). Если удар наносится сбоку и, тем более, сзади, подушки просто-напросто не срабатывают.

Что же касается боковых устройств, они необходимы, как это понятно из их названия, для протекции, когда наносится боковой удар. Данные подушки впервые стали применять в машинах Вольво. Их размещение осуществляется в сиденьях спереди.

Головные подушки еще называются водителями «шторками безопасностями» и первыми, кто стал их использовать, были специалисты Тойоты. Их размещают обычно рядом с боковыми стеклами, а также дверцами.

Если говорить о коленных подушках, они были придуманы корпорацией КИА и должны обеспечивать защиту ног. Соответственно, и располагаются эти устройства снизу рулевой колонки и внизу передней панели.

podushka-bezopasnosti-ustrojstvo-vidy-podushek

Без подушки безопасности возможность опасных травм и летальных исходов значительно бы увеличилась. Вот почему данную систему автопроизводители регулярно совершенствуют и никакой автомобиль без них не представить.