Хочу все знать #586. 4 вопроса (и ответа) о подушках безопасности⁠⁠

Как срабатывают подушки безопасности автомобиля?

Устройство подушки безопасности выполнено таким образом, чтобы обеспечить её срабатывание при сильном ударе. После столкновения с другим движимым или недвижимым объектом датчики, расположенные в передней части машины передают сигнал пиропатрону, активизирующему срабатывание подушки.

Порядок срабатывания подушки безопасности следующий:

Непосредственно датчик удара представляет собой стеклянную трубочку с отверстием. Внутри её находиться небольшой по размеру шарик со ртутью. При столкновении автомобиля ртутный шарик приходит в движение и активизирует датчик. Он в свою очередь, посылает электрический импульс к пиропатрону с порохом.

Пиропатрон.

Взрыв пиропатрона приводит в действие натяжители ремней безопасности. Ремень плотно прижимает тело человека к автомобильному сиденью и надёжно фиксирует его на несколько секунд.

Взрыв пороха в пиропатроне активизирует подушки безопасности. Они за очень короткое время наполняются газом, образующимся в результате смешивания азида натрия и нитрата калия. Отвечает за их смешивание система наддува, которая и закачивает практически мгновенно образовавшийся газ в подушки безопасности автомобиля.

Подушка безопасности.

Смешивание двух химических веществ приводит к образованию газообразного азота. В результате реакции происходит мини-взрыв практически мгновенно заполняющий подушки газом. Очень удобная и практически безотказная система.

Именно раскрывающаяся подушка безопасности мгновенно заполняет пространство между водителем и панелью приборов тем самым, исключая их контакт, зачастую приводящий к получению серьёзных травм.

Главная задача подушки безопасности снизить скорость движения пассажира или водителя до нулевой отметки. При этом на все действия должны уходить секунды для того, чтобы действительно обеспечить высокий уровень защиты людей.

Сегодня на дорогах страны становится всё меньше автомобилей, которые не оборудованы подушками безопасности. Невозможно увидеть новый автомобиль, не использующий этот важный элемент активной защиты водителя и пассажиров.

Виды подушек

Подушки разделяются на несколько типов в зависимости от того, где они размещены в салоне транспортного средства:

Можно ли установить дополнительные подушки безопасности в автомобиль?

Иногда у водителей возникает вопрос по поводу установки дополнительных подушек безопасности в автомобиль.

Например, при покупке автомобиля денег на дополнительные подушки не хватило. Через пару лет деньги появились и водитель захотел повысить уровень безопасности транспортного средства.

Дешевле приобрести аналогичный автомобиль с дополнительными подушками, чем пытаться «засунуть» подушки, датчики и новые управляющие блоки в свою машину.

Так что будем считать, что установить дополнительные подушки в автомобиль нельзя.

Содержание статьи

Статья содержит введение в системы управления подушками безопасности и процессами их срабатывания, краткую историю датчиков удара. Описаны переменные, используемые в алгоритмах развертывания подушек безопасности, приведены сравнительные примеры с использованием нескольких запатентованных систем управления. Показан способ оценки диапазона скорости, замедления или деформации (пути), являющегося порогом для развертывания подушки безопасности.

Возникающие проблемы

Передние подушки безопасности предназначены для защиты людей от взрослых. Поскольку дети меньше, они рискуют получить травму от её срабатывания. Поэтому они не должны занимать переднее сиденье, если в машине есть Airbag для пассажира.

Системы подушек безопасности обычно имеют контрольную лампу с индикатором. Если лампа не погаснет сразу после запуска или включается во время вождения, сверьтесь с руководством по эксплуатации и проверьтесь на СТО. Система обнаружила ошибку.

Если вы этого не сделаете, подушки могут неожиданно сработать во время ремонта, особенно во время электромонтажных работ. Это может привести к серьезным травмам, поэтому оставьте ремонт квалифицированным специалистам.

Несколько изготовителей транспортных средств определяют срок службы компонентов подушек безопасности. Обычно загорается сигнальная лампа подушки безопасности, и компоненты должны быть заменены, прежде чем она погаснет.

Сколько подушек безопасности бывает в современных автомобилях?

В 2021 году выпускаются всего несколько старых моделей автомобилей, в которых вообще нет подушек. С каждым годом их остается все меньше.

В большинство современных автомобилей устанавливаются от 2 до 7 подушек безопасности. 8, 9 и 10 подушек можно встретить только на нескольких моделях машин.

Устройство современной подушки безопасности

Конструкция подушки безопасности современного автомобиля проста и эффективна в использовании. Необходимо помнить, что применять её можно только один раз и потом система требует восстановления и установки новых комплектующих элементов. После срабатывания подушек практически все основные элементы требуют полной замены.

Всего можно выделить 3 составные части подушки безопасности:

Сумка.

Представлена крепкой нейлоновой тканью, которая может выдерживать очень серьёзные кратковременные нагрузки. Она хранится до срабатывания в специальной шине закрытой пластиковой или матерчатой накладкой.

Датчик удара.

Дополнительно с датчиками устанавливают акселерометры, определяющие положение автомобиля в режиме реального времени. Система защиты водителя и пассажиров настроена таким образом, чтобы обеспечить срабатывание подушек безопасности за секунды. От этого во много зависит человеческая жизнь.

Система надува.

Служит для оперативного заполнения газом подушки безопасности с целью мгновенного увеличения её объёма. На всё про всё уходят доли секунды.

В принципе случаев, когда происходил отказ работы системы не зафиксировано. Необходимым условием срабатывания подушек безопасности является использование ремня безопасности. Если водитель или пассажир не пристёгнуты ремнями безопасности срабатывания подушек, может и не произойти.

Зависимость подушек безопасности от ремней

Ремни безопасности – один из важнейших элементов системы СРС. Они были изобретены ещё в начале XIX века, практически на заре автомобилестроения, и неоднократно доказать свою эффективность в деле спасения человеческих жизней.

Гораздо позже им на помощь пришли подушки Airbag. Появившись сравнительно  недавно, за краткую историю своего существования они уже уберегли тысячи людей от трагических последствий ДТП. 

Теперь оба этих устройства входят в комплектацию любого автомобиля. Но можно ли их использовать отдельно, и сработает ли подушка безопасности, если ремень не пристёгнут?

Давайте посмотрим, что может случиться, если это всё-таки произойдёт, и подушка выстрелит без ремня безопасности:

• В результате столкновения автомобиль резко тормозит. При этом тела находящихся в салоне людей продолжают с той же скоростью двигаться вперёд по инерции.
• В этот момент датчики фиксируют удар, электронный блок управления даст команду подушкам безопасности. Чтобы успеть прийти на помощь, и встать между человеком и жёсткими элементами салона, она выстрелит за считанные доли секунды и со скоростью до 300 км/ч.
• Если ремень безопасности не пристёгнут, скорость сработавшей воздушной подушки накладывается на инерционную, и многократно усиливается. В надутом виде она довольно твёрдая, и у человека, встретившегося с Airbag буквально на лету, практически нет шансов уцелеть.

То есть воздушные подушки ни в коем случае не должны рассматриваться, как отдельное средство защиты. Пренебрежение к ремням безопасности при наличии в авто Airbag чревато очень печальными последствиями. Для непристёгнутых людей они из спасительных приспособлений превращаются в очень опасные, а иногда и смертоносные. Ведь сила, с которой они срабатывают, рассчитана на человека, удерживаемого в кресле ремнями, а не летящего навстречу надувающейся оболочке. 

Современные производители учли этот фактор, и в автомобилях нового поколения подушки безопасности никогда не сработают, если человек не пристёгнут. В более старших машинах такой функции ещё нет. Поэтому их водители обязаны позаботиться о собственном благополучии и здоровье своих пассажиров самостоятельно, и не только самим никогда не ездить непристёгнутым, но и требовать того же от всех, находящихся в салоне.

К сожалению, уровень ответственности некоторых водителей оставляет желать лучшего. Из-за нелюбви к ремням безопасности, они предпочитают ездить без них. А чтобы обмануть СРС, протягивают ленту за спинкой кресла, или ставят заглушки. 

Но если введённая в заблуждение система не заметит, что ремень безопасности не пристёгнут, и в момент возникновения опасности воздушные подушки сработают, ваши действия обернутся против вас. Отучиться от такой привычки очень просто: посмотрите результаты ДТП с участием непристегнутых водителей и пассажиров. Не превращайте подушки безопасности из своих друзей во врагов, и никогда не отправляйтесь в путь непристёгнутыми.

Когда срабатывают подушки безопасности?

Чтобы водительская или пассажирская подушка сработала, должны быть соблюдены следующие минимальные требования:

Примечание: Передние подушки безопасности не будут разворачиваться в случае столкновения со стороны, сзади или при опрокидывании, поскольку они не обеспечивают дополнительной защиты.

Шторки безопасности

Шторки безопасности предназначены для защиты головы водителя и пассажиров при боковых ударах.

Бывают 2 типа шторок безопасности:

Шторки безопасности размещаются в боковой части крыши автомобиля (непосредственно над оконными проемами), а также частично в боковых стойках.

В случае бокового удара шторка безопасности раскрывается таким образом, чтобы полностью закрыть боковые стекла автомобиля. Она защищает от ранений осколками стекла, от ударов о стойки и другие жесткие предметы.

Примечание. В 2021 году шторки безопасности можно встретить в том числе и на относительно бюджетных автомобилях B-класса (Kia Rio, Hyundai Solaris).

Подушки безопасности не раскрылись

Примером удара, где было значительное изменение скорости, но фронтальные подушки безопасности не сработали, было ДТП с участием Chevrolet Equinox 2007 года со встречным мотоциклом Harley-Davidson. Модуль управления подушки безопасности в Equinox зафиксировал максимальное изменение скорости 9.27 миль в час. Это значение находится в пределах диапазона от 8.0 до 14.0 миль в час, в котором ожидается развертывание подушек безопасности (как в случае фронтального удара в жесткий неподвижный барьер). Однако максимальное замедление было 3.27g. Это замедление было значительно ниже расчетного значения в диапазоне развертывания от 7.5g до 13.2g, как показано в таблице выше. Таким образом, фронтальные подушки безопасности не должны были сработать.

Датчики столкновения

Наиболее важными частями успеха системы подушек безопасности являются датчики столкновения. Эти небольшие части электроники предназначены для того, чтобы сообщить, когда автомобиль повреждается в результате несчастного случая. Они реагируют на несколько разных наборов стимулов, включая внезапную остановку и повышенное давление (когда куски автомобиля перемещаются из-за силы столкновения) и т. д.

Сенсоры подушек безопасности, расположенные в передней части кабины, контролируются различными типами датчиков, которые измеряют:

Датчики передают сигналы в блок управления подушкой безопасности, который анализирует данные и может управлять функциями безопасности, такими как:

В автомобиле используется два типа датчиков — электрические и механические.

Некоторые используют электромеханический механизм «шарик и трубка», который в основном состоит из небольшой трубки, содержащей выключатель цепи и шар, удерживаемые вместе небольшим магнитом. Когда происходит столкновение, шарик выталкивается из магнита и катится вперед в трубке, нажимая выключатель, который замыкает электрическую цепь.

Другие электрические конструкции в принципе аналогичны, используя металлический ролик или подпружиненные грузы вместо шара, или в новых автомобилях — акселерометр для отключения датчика.

Успех системы подушек безопасности зависит от того, что датчики столкновения работают, не только точно, но и очень быстро, поэтому это самая дорогая и технологически продвинутая часть системы подушек безопасности.

Устройство

Конструкция подушки довольно простая. В состав модуля входят всего два элемента:

История датчиков удара

Ранние системы раскрытия подушки безопасности использовали для обнаружения удара механические датчики, которые затем были изъяты из употребления на американском рынке около 1994 года. Такие датчики, как, например, «rolamite», содержали металлические ролики, стабилизированные в положении режима ожидания с помощью пружины или магнита.

При ударе за пределами предназначенного порога пружина или магнит не могли больше удерживать металлическую массу на месте. Масса перемещалась и нажимала на контакт, посылая электрический сигнал на модуль управления подушки безопасности. Системы с механическими датчиками, как правило, неточны в интерпретации небольших столкновений. Движения в механических датчиках может быть недостаточно при лобовых столкновениях, из-за чего срабатывание может происходить с задержкой. Современные датчики удара сейчас основаны на микроэлектромеханических системах (MEMS).

Процесс принятия решения

Модуль управления подушки безопасности (ACM) получает непрерывный сигнал от каждого датчика MEMS и записывает данные в течение определенного периода после специфического события. С помощью центрального процессора (CPU) он выполняет алгоритмические вычисления и дает или не дает команду для развертывания подушки безопасности. Алгоритмы определения степени тяжести удара работают путем оценки одного или нескольких кинематических параметров (ускорение, его производных или интегралов), список которых приведен приведены в таблице 1 ниже. Примеры блок-схем алгоритмов принятия решения показаны на следующих рисунках.

Таблица 1.

Блок-схема алгоритма, использующего параметры: изменение скорости, путь и плотность энергии.

Блок-схема алгоритма, использующего параметры: замедление и рывок (толчок).

Блок-схема алгоритма, использующего параметры: ускорение и изменение скорости.

Варианты алгоритмов
Системы распознавания удара сильно различаются между патентами. Большинство систем, запатентованных после 1995 года, используют изменение скорости «дельта-V», ускорение, или рывок, как параметры для включения системы пробуждения и для раскрытия подушек безопасности. Последние системы также включают системы анализа наличия пассажиров и анализа расстояния до пассажира. В подходах, использованных в период между 1995 и 2008 годами несколькими изобретателями, различия весьма существенны. Однако команда для срабатывания подушек безопасности зависит от одного или более из набора основных кинематических параметров, описанных выше.

Принцип действия системы безопасности

Как вы уже поняли, подушки безопасности пассажира и водителя предназначены для того, чтобы предотвратить непосредственный контакт человека с центральной консолью, ветровым стеклом, рулем и т.д. Чтобы обеспечить максимальную защиту водителя и пассажиров, ПБ надуваются сразу же после столкновения, но до того, как человек могу бы успеть повредить что-то. Обычно время срабатывания варьируется в районе 15-30 мс.

Срабатывание ПБ при столкновении

Некоторые автовладельцы решают не использовать ПБ, а вместо них поставить сопротивление. Как правило, установка сопротивления обусловлена тем, что ПБ срабатывают даже при столкновении на небольшой скорости — 20 км/час. Здесь же мы ответили, на какой скорости срабатывает система. Так вот, чтобы ПБ не могла сработать в ненужный момент, автовладельцы используют сопротивление. Мы бы не рекомендовали ставить сопротивление, поскольку никто и никогда не знает о том, в какой момент попадет в аварию и на какой скорости, соответственно, ПБ может не сработать в самый ответственный момент.

При активации зажигания, спустя несколько секунд, включается контрольная лампочка на приборной панели. Она должна практически сразу же потухнуть, если это так, то проблем в работе системы нет и она готова к использованию. Но в том случае, если индикатор продолжает гореть после запуска мотора или его цвет стал красным, то в системе безопасности имеются определенные проблемы, которые необходимо устранять (автор видео — CЕРГЕЙ ГРОМОВ).

Как срабатывает подушка безопасности и на какой скорости?

Непосредственном сам процесс срабатывания водительской или пассажирской ПБ — достаточно простой.

Если рассмотреть по этапам, то выглядит от следующим образом:

1. Блок управления автомобильными подушками безопасности

2. Рулевой шлейф ПБ

3. Датчик удара для автомобильных ПБ
Мы описали процедуру срабатывания ПБ в семь этапов, но по факту это происходит очень быстро. Благодаря использованию такой системы безопасности подушки могут рассеять до 90% всей энергии взаимодействия в результате столкновения. Но остаток — 10% или больше, в зависимости от конструкции ПБ — все равно придется на водителя и пассажиров. Необходимо учитывать, что в зависимости от марки транспортного средства, ПБ может иметь определенные настройки для срабатывания. Если вы никогда не сталкивались с такими настройками — то лучше в них и не лезть.

Что делать, если сработали подушки безопасности?

Обычно подушки безопасности срабатывают при достаточно серьезных дорожно-транспортных происшествиях. Поскольку подушки являются одноразовыми, требуется полная замена всех сработавших подушек. Также требуется замена и датчиков подушек безопасности.

Кроме того, требуется замена обшивки, которая была сломана при срабатывании подушек. Ну и само собой требуется ремонт кузова и внутренних частей автомобиля после ДТП.

Отмечу, что нередко после срабатывания подушек безопасности автомобиль вообще не восстанавливают, т.к. стоимость ремонта может превышать стоимость аналогичного нового автомобиля.

Иногда на практике подушки безопасности могут сработать и без ДТП. Например, если неквалифицированный человек попытается разобрать подушку. В этом случае потребуется замена только подушки безопасности. Сама подушка стоит ориентировочно 10 — 20 тысяч рублей. Дополнительно придется оплатить и работы по ее замене.

Самостоятельный ремонт подушек безопасности автомобиля после ДТП я настоятельно рекомендую не выполнять. В первую очередьзащищают достаточно хорошо, и использовать это связано с тем, что проверить правильность работы подушек будет возможно только при следующем ДТП. Однако может быть уже поздно.

Подушки безопасности в автомобиле

Добрый день, уважаемый читатель.

Подушки безопасности начали массово внедряться на несколько десятков лет позже ремней безопасности, поэтому они встречаются немного реже.

Тем не менее в 2022 году практически все новые автомобили (даже отечественных марок) оснащаются хотя бы одной подушкой безопасности.

Рассмотрим следующие вопросы:

Выключение подушек безопасности

Подушки безопасности разработаны таким образом, что их не нужно включать, но иногда их можно отключить. Это связано с соображениями безопасности, поскольку есть случаи, когда они могут нанести больше вреда, чем пользы.

Когда автомобиль включает в себя возможность отключения подушек безопасности пассажира, механизм деактивации обычно располагается на пассажирской стороне приборной панели.

Процедура снятия Airbag-а со стороны водителя, как правило, более сложная, и после неправильной процедуры может вызвать срабатывание подушки безопасности. Если вы обеспокоены тем, что защитная подушка с водительской стороны может нанести вам вред, для её отключения следует обратиться к специалисту.

Как в автомобиле функционирует «надувная» защита — подушки безопасности?

Условия для непременного срабатывания Airbag

Автомобильная система airbag – тщательно выверенное устройство, имеющее чёткий алгоритм срабатывания подушек безопасности. Чтобы добиться необходимой эффективности airbag, инженеры-разработчики ведущих производителей авто потратили не одно десятилетие. Подушки безопасности прошли массу испытаний, пока их не признали действенным способом предотвращения травм или гибели водителя и пассажиров автомобиля при аварии.

Наслушавшись шоферских баек, или начитавшись некорректной информации в сети о том, что подушки безопасности могут сработать от малейшего толчка, некоторые доверчивые люди начинают опасаться системы Airbag. Но вам не стоит тревожиться – подушки безопасности никогда не срабатывают без повода.

Ведь речь идёт о человеческих жизнях, и никто бы не допустил устанавливать в автомобили устройства, которые смогут как-то повредить человеку. Кроме этого, каждое такое происшествие приведёт к судебному разбирательству, и репутация автоконцерна будет нарушена. Благодаря интернету, такие новости мигом облетят весь мир, и продажа авто данной марки сразу же упадет. Так что для любого автопроизводителя качество Airbag – дело чести, и они тщательно следят, чтобы состояние системы безопасности было на высоте, и воздушные подушки срабатывали вовремя.

Чтобы подушка безопасности сработала, в системе airbag должны выполниться такие последовательные действия:

Между первым и последним действием проходит гораздо меньше времени, чем вы потратили на прочтение этого предложения – всего лишь 20-30 миллисекунд.

Теперь давайте рассмотрим, какие условия должны быть соблюдены, чтобы электронный блок управления подал команду для срабатывания воздушных подушек, и при какой скорости и силе удара они включаются:

Когда раскрываются подушки безопасности

В соответствии с позицией Национального управления по безопасности движения департамента транспорта США (закреплено в соответствующем стандарте США, которого придерживаются и ряд широко известных иностранных производителей автомобилей), «подушки безопасности, как правило, предназначены для развертывания при фронтальных и почти фронтальных столкновениях, которые сравнимы с ударом в неподвижный жесткий барьер на скорости примерно от 8 до 14 миль в час». Определенные пороговые значения откалиброваны каждым производителем в соответствии с размером транспортного средства и жесткостью его конструкции. Система управления активируется для различения событий, таких как попадание в выбоину или столкновение с другим автомобилем. Это, как правило, имеет место, когда два последовательных импульса ускорения менее (примерно) -1g для небольших транспортных средств или менее (примерно) -2g для больших автомобилей, происходят в течение 10 миллисекунд. После пробуждения принимается решение либо раскрыть подушки безопасности, либо вернуться в нормальное состояние.

Из-за статуса «ноу-хау» алгоритмы управления и значения кинематических параметров для развертывания подушки безопасности при столкновении не известны. Однако, используя директиву NHTSA для подушек безопасности, в части их разворачивания при фронтальном ударе в барьер при скорости от 8 до 14 миль/ч, диапазон пороговых значений кинематических параметров может быть оценен с помощью известных значений жесткости транспортных средств и их массы.

Что делать, если сработали подушки безопасности?

Обычно подушки безопасности срабатывают при достаточно серьезных дорожно-транспортных происшествиях. Поскольку подушки являются одноразовыми, требуется полная замена всех сработавших подушек.

Также требуется замена датчиков подушек безопасности и элементов обшивки, сломанных при срабатывании подушек. Ну и само собой требуется ремонт кузова и внутренних частей автомобиля после ДТП.

Отмечу, что нередко после срабатывания подушек безопасности автомобиль вообще не восстанавливают, т.к. стоимость ремонта может превысить стоимость аналогичного нового автомобиля.

Самостоятельный ремонт подушек безопасности автомобиля после ДТП я настоятельно рекомендую не выполнять. В первую очередь это связано с тем, что проверить правильность работы подушек будет возможно только при следующем ДТП. Однако исправлять ошибки может быть уже поздно.

Разновидности подушек безопасности

Сегодня автомобили могут быть оборудованы сразу несколькими типами защитных элементов.

Фронтальные

«Аэрбеги», расположенные в рулевом колесе (водительские) и в верхней части панели инструментов (пассажирские), считаются самыми распространенными. Они устанавливаются даже на самые бюджетные машины. Эти подушки отличаются друг от друга по размерам, так как расстояние от руля до водителя значительно меньше, чем от человека, сидящего рядом, до «торпедо».

Элементы срабатывают только при столкновении передней части авто. Однако уже разработана подушка безопасности водителя многоступенчатого типа, которая активируется при столкновениях разного типа и тяжести.

Важно! На передней пассажирской подушке безопасности находится кнопка отключения, которую необходимо обязательно нажимать, если на таких сидениях перевозится ребенок в специальном автокресле.

При поездке в авто с фронтальными защитными элементами нужно обязательно уточнить у водителя, есть ли в «торпедо» пневмоподушка. Если таковая имеется, то в руках нельзя перевозить сумки, пакеты и прочие предметы или упираться коленями в место, где находится airbag.

Боковые

Данная разновидность пневмоподушек обычно встречается только в «продвинутых» комплектациях авто. Такие «аэрбеги» предназначены для зашиты плеч, грудной клетки, живота и таза в случае бокового столкновения. Как правило, эти элементы размещаются внутри передних сидений, но также есть и модели для задних кресел, предназначенные для защиты людей, сидящих сзади.

Полезно! Если в авто установлены боковые подушки, то в отсеках дверей нельзя хранить крупные или острые предметы.

Шторки

Также эти элементы часто называют головными подушками безопасности, которые по большому счету тоже предназначены для защиты пассажиров и водителя от боковых ударов, а также от осколков стекла. Они, как правило, устанавливаются либо только для передних сидений, либо для обоих рядов кресел. Размещаются эти элементы в боковых частях крыши авто (над окнами) и иногда в боковых стойках.

Коленные

Данные защитные элементы срабатывают при фронтальном ударе авто. Такие подушки устанавливаются преимущественно на автомобилях средней ценовой категории (С-класса). Как правило, защитные элементы этого типа находятся под рулем и под «торпедо».

Это интересно: Делаем космолет при помощи светящихся шнуров для авто

Важно! При наличии такое пневмоподушки водитель должен отрегулировать свое кресло таким образом, чтобы от нижней части панели он был на расстоянии нем менее 10 см.

Также сегодня встречаются и менее распространенные разновидности «аэрбегов». К ним относятся задние боковые подушки и центральные пневмоподушки.

Стоит учесть, что при покупке б/у авто у многих может возникнуть логичный вопрос, как проверить подушки. Дело в том, что прежний владелец машины мог уже использовать газовый заряд устройства, но не наполнил airbag повторно (сделать это можно только в автосервисе).

Как работают подушки безопасности?

Рассмотрим механизм работы подушек безопасности. В случае дорожно-транспортного происшествия подушки за доли секунды автоматически раскрываются. Это происходит за счет наполнения их специальным газом. Водитель и пассажиры обычно даже не успевают заметить момент срабатывания подушек.

Подушки безопасности помогают уменьшить замедление, т.е. провести остановку тела более равномерно.

Сразу же после столкновения подушки выпускают газ, чтобы не мешать водителю и пассажирам выбираться из автомобиля.

Обратите внимание, подушки безопасности помогают только при первом ударе автомобиля (бывают ДТП с несколькими последовательными ударами), а также на то, что все подушки безопасности одноразовые.

При повседневной езде раскрытие подушек исключено, поскольку они оборудованы специальными датчиками. Кроме того, подушки безопасности раскрываются только при определенных условиях, т.е. в случае серьезного ДТП.

Например, если Вы заденете зеркалом автомобиля какое-нибудь препятствие, то подушки конечно же не сработают.

Другие виды подушек безопасности

Двухступенчатые подушки безопасности — это более разумное поколение подушек безопасности, которые оптимизируют уровень развёртывания подушки безопасности в соответствии с серьезностью аварии.

Боковые и шторные подушки безопасности помогают защитить пассажиров от травм головы, шеи и грудной клетки во время боковых ударов и опрокидывания.

Коленные подушки защищают нижние конечности от травм, вызванных ударом с панелью приборов.

Возникающие проблемы

Передние подушки безопасности предназначены для защиты людей от взрослых. Поскольку дети меньше, они рискуют получить травму от её срабатывания. Поэтому они не должны занимать переднее сиденье, если в машине есть Airbag для пассажира.

Системы подушек безопасности обычно имеют контрольную лампу с индикатором. Если лампа не погаснет сразу после запуска или включается во время вождения, сверьтесь с руководством по эксплуатации и проверьтесь на СТО. Система обнаружила ошибку.

Если вы этого не сделаете, подушки могут неожиданно сработать во время ремонта, особенно во время электромонтажных работ. Это может привести к серьезным травмам, поэтому оставьте ремонт квалифицированным специалистам.

Несколько изготовителей транспортных средств определяют срок службы компонентов подушек безопасности. Обычно загорается сигнальная лампа подушки безопасности, и компоненты должны быть заменены, прежде чем она погаснет.

Наружная подушка безопасности

Наружная подушка безопасности может существенно снизить тяжесть травм при боковом столкновении.
Наружная подушка безопасности может существенно снизить тяжесть травм при боковом столкновении.

Новые системы распознавания удара

Новые датчики MEMS удара измеряют ускорение акселерометром, который посылает непрерывный поток данных в модуль управления подушки безопасности. Акселерометры, как правило, пьезоэлектрические или переменно емкостные датчики. Наиболее распространенным MEMS акселерометр, который используется сегодня, ADXL-50 производства Analog Devices.

Автору приходилось встречать заключения законченных идио «нечитающих» автоэкспертов, в которых они визуальным осмотром или органолептическим методом устанавливают неисправность датчика удара. Их логика ограничена примитивной цепочкой «был удар – подушки не сработали – значит, не исправен датчик удара». На самом деле процедуры тестирования таких датчиков основаны (на не утвержденных Минюстом, и, значит, на не признаваемых госэкспертами научными) алгоритмах типа Гаусса-Ньютона, требуют наличия специального программного обеспечения и оборудования. Примеры многочисленных тестов можно посмотреть на ютюбе, а при необходимости можно найти на сайте производителя официальный регламент тестирования и калибровки конкретной модели датчика.

По мере того, как прицеленные к упругим элементам массы движутся относительно корпуса датчика за счет ускорения, специальные пластины, прикрепленные к массам, приближаются к другим неподвижным пластинам. Изменение расстояния между пластинами влияет на емкость датчика, или на способность удерживать электрический заряд. Это изменение емкости легко измеряется, и затем превращается в изменение напряжения. Изменение напряжения напрямую зависит от силы инерции из-за ускорения, а показания интерпретируются модулем управления подушки безопасности как ускорение. Алгоритм модуля управления может определить, является ли развертывание подушки безопасности необходимым, на основе заложенной в него математической модели импульсов ускорения во времени.

Сравнение значений

Условия реальных столкновений часто не совпадают с ударом в жесткий неподвижный барьер, и это надо учитывать при сравнении диапазонов фактических (из краш-тестов) и расчетных значений параметров. Продолжительность воздействия существенно не изменяется со скоростью удара, но в значительной степени зависит от типа столкновения. Подушки безопасности могут не развернуться, если есть жесткий удар, как наезд на столб, где деформируется только одна часть автомобиля. Подушки безопасности иногда не срабатывают, когда воздействие происходит постепенно, в течение длительного периода времени, как, когда автомобиль едет под или над другим объектом. Подушки безопасности могут не развернуться в столкновениях, в которых относительная жесткость столкнувшихся автомобилей сильно отличается. Например, столкновение передней части одного автомобиля и боковой стороны другого автомобиля. Кроме того, столкновения, которые происходят при острых углах, не всегда приводят к развертыванию подушек безопасности, так как значительного замедления в направлении продольных осей автомобилей (в направлении, измеряемом датчиком удара) не происходит.

Правила использования подушек безопасности

Мало знать принцип работы подушек безопасности ещё с ними надо правильным образом взаимодействовать для того, чтобы избежать вреда от их срабатывания при ДТП. Риск получения повреждений при активизации подушки безопасности минимален, но он всё равно существует. Зачастую отдельные водители получали тяжёлые травмы именно потому, что не знали правил использования подушек безопасности.

Детское автомобильное кресло.

Многие родители зачастую неправильно устанавливают детское автомобильное кресло на пассажирское сиденье рядом с водителем и тем самым подвергают своего ребёнка серьёзной опасности. Они устанавливают кресло не спинкой вперёд, а наоборот. Лицо ребёнка, оказывается прямо перед открывающейся подушкой безопасности. Делать это категорически запрещено. Выстрелившая подушка безопасности может поломать шейные позвонки неокрепшего молодого организма.

Наклейки.

Использование наклеек в местах срабатывания подушек безопасности недопустимо. Заклеивание отстреливающих элементов салона может привести к нарушению порядка срабатывания подушки безопасности. Эффективность защиты в этом случае значительно уменьшается.

Ремень безопасности.

Игнорирование ремня безопасности в автомобиле зачастую приводит к тому, что подушка не срабатывает и не выстреливает. Тем самым существует серьёзный риск получения увечий или даже гибели.

Регулировка рулевой колонки.

Если рулевая колонка автомобиля имеет возможность регулирования не стоит этим злоупотреблять. Задранный вверх руль может привести к тому, что подушка безопасности сработает неправильно и выстрелит под углом. Это очень часто приводит к получению водителем серьёзных травм.

Где находится подушка в автомобиле

В салоне транспортного средства места, где размещены подушки, помечены специальным значком airbag. Они выдавлены либо на пластике на приборной панели, либо нанесены на бирки из ткани. Как правило, все основные подушки, кроме боковых, установлены на пластиковых деталях обшивки. Специалисты не рекомендуют самостоятельно разбирать элементы салона рядом с ними при включенном аккумуляторе. Это может привести к срабатыванию подушки, что, в свою очередь, может повлечь серьезный вред для здоровья человека.

Ссылки на источники

1. Collision Safety Institute. (2011). Bosch Crash Data Retrieval System – Crash Data Retrieval. Data Analyst Course Manual.
2. Huang, Mathew. (2002). Vehicle Crash Mechanics. CRC Press.
3. US Department of Transportation National Highway Traffic Safety Administration. (2003). What You Need to Know About Air Bags — DOT HS 809 575.

Подушки в современных машинах

Сегодня все современные транспортные средства комплектуются airbag. В машине может устанавливаться от одной до семи подушек. Все зависит от модели и марки автомобиля, а также его ценовой категории. Главная функция приспособления – защита водителя и пассажиров от повреждений при столкновении с объектом на большой скорости. Стоит отметить, что устройство работает должным образом только, если человек пристегнут ремнем безопасности. В противном случае это может привести к дополнительным травмам.

Подушки безопасности раскрылись

Примером удара, который не привел к существенному изменению в скорости, но подушки безопасности раскрылись, было ДТП с участием Chevrolet Corvette 2007 года, который снес несколько дорожных знаков, деревьев и дорожных столбиков на очень высокой скорости. Автомобиль ударил первый объект на скорости более чем 60 миль в час, и модуль управления подушек безопасности зафиксировал максимальное изменение скорости 4.96 миль в час, что значительно ниже диапазона от 8.0 до 14.0 миль в час, в котором ожидается развертывание подушек безопасности (как в случае фронтального удара в жесткий неподвижный барьер). К счастью для пассажира и водителя, зафиксированное максимальное замедление во время удара было 11.3g, которое находится выше расчетного порогового диапазона от 6.1g до 10.6g из таблицы выше. В результате подушки безопасности раскрылись и спасли жизнь пассажира и водителя.

Неисправности подушек безопасности

При эксплуатации автомобиля могут возникнуть проблемы, связанные с работой подушек безопасности. При этом на приборной панели загорается специальная лампочка, сигнализирующая о неисправности. В данном случае требуется доставить автомобиль в сервисный центр для устранения неисправности.

В заключение хочу отметить, что подушки существенно повышают безопасность водителя и пассажиров автомобиля. Так что чем больше подушек в машине, тем лучше. Скорее всего подушки безопасности никогда и не пригодятся, но на всякий случай они должны быть припасены.

Выключение подушек безопасности

Подушки безопасности разработаны таким образом, что их не нужно включать, но иногда их можно отключить. Это связано с соображениями безопасности, поскольку есть случаи, когда они могут нанести больше вреда, чем пользы.

Когда автомобиль включает в себя возможность отключения подушек безопасности пассажира, механизм деактивации обычно располагается на пассажирской стороне приборной панели.

Процедура снятия Airbag-а со стороны водителя, как правило, более сложная, и после неправильной процедуры может вызвать срабатывание подушки безопасности. Если вы обеспокоены тем, что защитная подушка с водительской стороны может нанести вам вред, для её отключения следует обратиться к специалисту.

При каких условиях срабатывают подушки безопасности

Отправляясь в путь, о возможности попасть в аварию думают только законченные пессимисты или совершенно «зелёные» новички, ещё не уверенные в своих силах. Но вероятности ДТП не отбрасывают даже опытные водители, знающие, что на дороге может случиться всякое. Сохранять полное спокойствие за рулём очень важно, и в этом многим очень помогает наличие в автомобиле подушек безопасности, которые в нужный момент срабатывают и приходят вам на помощь.

Хотя каждый современный автомобиль оснащен системой безопасности SRS, но мало кто до конца понимает принцип действия airbag. И для большей уверенности в своей защищенности в случае опасной ситуации, не лишним будет знать, в каком случае подушки безопасности точно срабатывают, а когда они могут не сработать.

Как срабатывают подушки безопасности автомобиля?

Здравствуйте, уважаемые гости и читатели блога Автогид.ру. Сегодня в статье мы узнаем, как срабатывают подушки безопасности наших легковых автомобилей. Венцом эволюции систем безопасности автомобиля становиться подушка безопасности. Сотни тысяч аварий и десятки тысяч спасённых жизней являют собой яркий пример эффективности использования подушки безопасности в современных машинах.

Любой водитель, который садится за руль транспортного средства автоматически находиться под угрозой попадания в дорожно-транспортное происшествие. Зачастую причиной ДТП могут быть собственная невнимательность или ошибки других участников дорожного движения. Даже невысокая скорость таит в себе опасность для водителя и его пассажиров. Столкновения машин при скорости в 60 км/час могут привести к летальному исходу. Именно для защиты водителя и пассажиров в случае ДТП были придуманы подушки безопасности.

Как найти подушки безопасности в автомобиле?

Подушки безопасности в автомобиле обозначаются значками airbag. Эти значки могут быть либо выдавлены на пластике, либо нанесены на специальные тканевые бирки.

Выше уже речь шла о том, где располагаются подушки каждого вида. Фронтальные, коленная, задние боковые и шторки безопасности обычно отмечены на пластиковых деталях обшивки, передние боковые подушки отмечаются на тканевых бирках сбоку от сидений.

Не рекомендую открывать или разбирать обшивку салона вблизи от подушек безопасности без отключения аккумулятора. Попытка снять подушку под напряжением может привести к ее срабатыванию. А это, в свою очередь, может повлечь тяжелые травмы.

Можно ли деактивировать подушку безопасности

Эксперты не советуют отключать полушки безопасности в автомобиле самостоятельно, так как они обладают очень важной задачей. Это может принести больше вреда, чем пользы. Однако отключить подушки все же возможно. Деактивацию устройства необходимо произвести в следующих случаях:

Также подушка отключается в случае перевозки на переднем сиденье ребенка в специальном кресле. Дело в том, что такие устройства и так обеспечивают несовершеннолетнему пассажиру достаточную защиту. А подушка во время срабатывания может нанести травмы ребенку. Для отключения приспособления необходимо обратиться к мануалу на транспортное средство.

Когда срабатывают подушки безопасности?

Чтобы водительская или пассажирская подушка сработала, должны быть соблюдены следующие минимальные требования:

Примечание: Передние подушки безопасности не будут разворачиваться в случае столкновения со стороны, сзади или при опрокидывании, поскольку они не обеспечивают дополнительной защиты.

Процесс развертывания подушек безопасности

Целью подушки безопасности является обеспечение упругой мягкой прокладки между пассажирами и интерьером автомобиля. Для достижения этой цели подушки должны быть полностью наполнены газом в короткий промежуток времени и ранее, чем пассажиры вступят с ними в контакт. Быстрое развертывание подушки потенциально может привести к смертельным травмам людей, если они уже находятся в контакте с подушкой безопасности во время ее раскрытия. Поэтому подушки безопасности должны иметь систему управления, которая может правильно распознавать, что происходит столкновение. При этом распознать достаточно рано, чтобы подушка безопасности успела раскрыться безопасно.

Подушка безопасности раскрывается после того, как электрический сигнал на раскрытие послан детонатору от модуля управления подушкой безопасности. Этот сигнал инициирует химическую реакцию, которая быстро надувает газом воздушный мешок из нейлоновой ткани. Газ содержит частицы пыли из материала, используемого для смазки мешка (как правило, тальк и кукурузный крахмал). После полного развертывания подушки газ выходит через небольшие вентиляционные отверстия. Отверстия имеют размеры и расположены так, чтобы уменьшать объем мешка с разной скоростью, в зависимости от типа транспортного средства.

Коленные подушки безопасности

Коленная подушки безопасности предназначена для защиты коленей водителя или переднего пассажира при фронтальном (переднем) ударе.

Подушка водителя располагается под рулевой колонкой в нижней части панели.

Подушка переднего пассажира также выполняет защиту при переднем ударе, однако располагается она перед пассажирским сиденьем.

Обратите внимание, при наличии коленной подушки безопасности нужно внимательно отнестись к регулировке водительского сиденья. Ноги водителя должны находиться не менее, чем в 10 сантиметрах от нижней части панели.

Примечание. Коленная подушка водителя в 2021 году встречается на многих автомобилях C-класса, имеющих среднюю стоимость (Volkswagen Golf, Suzuki SX4).

Коленную подушку пассажира в 2021 году можно найти только в дорогих внедорожниках (Toyota LC200).

Условия для непременного срабатывания Airbag

Автомобильная система airbag – тщательно выверенное устройство, имеющее чёткий алгоритм срабатывания подушек безопасности. Чтобы добиться необходимой эффективности airbag, инженеры-разработчики ведущих производителей авто потратили не одно десятилетие. Подушки безопасности прошли массу испытаний, пока их не признали действенным способом предотвращения травм или гибели водителя и пассажиров автомобиля при аварии.

Наслушавшись шоферских баек, или начитавшись некорректной информации в сети о том, что подушки безопасности могут сработать от малейшего толчка, некоторые доверчивые люди начинают опасаться системы Airbag. Но вам не стоит тревожиться – подушки безопасности никогда не срабатывают без повода.

Ведь речь идёт о человеческих жизнях, и никто бы не допустил устанавливать в автомобили устройства, которые смогут как-то повредить человеку. Кроме этого, каждое такое происшествие приведёт к судебному разбирательству, и репутация автоконцерна будет нарушена. Благодаря интернету, такие новости мигом облетят весь мир, и продажа авто данной марки сразу же упадет. Так что для любого автопроизводителя качество Airbag – дело чести, и они тщательно следят, чтобы состояние системы безопасности было на высоте, и воздушные подушки срабатывали вовремя.

Чтобы подушка безопасности сработала, в системе airbag должны выполниться такие последовательные действия:

Между первым и последним действием проходит гораздо меньше времени, чем вы потратили на прочтение этого предложения – всего лишь 20-30 миллисекунд.

Теперь давайте рассмотрим, какие условия должны быть соблюдены, чтобы электронный блок управления подал команду для срабатывания воздушных подушек, и при какой скорости и силе удара они включаются:

Фронтальные подушки безопасности

Фронтальные подушки предназначены для защиты от удара в переднюю часть автомобиля. Например, от лобового столкновения.

Фронтальная подушка безопасности водителя размещается в центре рулевого колеса. Фронтальная подушка переднего пассажира расположена в верхней части передней панели. Подушки пассажира и водителя различаются по размерам, поскольку расстояние между головой водителя и рулевой колонкой меньше, чем расстояние между головой пассажира и панелью.

Фронтальная подушка безопасности переднего пассажира обычно имеет кнопку отключения. Отключение необходимо в том случае, если на переднем сиденье перевозится маленький ребенок в специальном кресле.

Фронтальные подушки должны срабатывать только при ударах в переднюю часть автомобиля.

При поездке в автомобиле с фронтальными подушками безопасности (место их расположения обозначается словом airbag на передней панели) следует соблюдать элементарные меры предосторожности.

Например, пассажир не должен держать в руках сумку, пакет или другие предметы. Кроме того, не следует упираться коленями в место расположения подушки. Нарушение любого из этих правил может исказить эффект от использования подушек безопасности, т.к. пассажир получит травмы по собственной же вине.

Примечание. Фронтальные подушки в 2021 году устанавливаются даже на самые бюджетные модели отечественных автомобилей (Lada Granta).

Задачи статьи

1. Получение информации и понимание работы системы управления подушками безопасности и ее компонентов.
2. Получение информации и понимание, когда должны или не должны сработать подушки безопасности.

Другие виды подушек безопасности

Двухступенчатые подушки безопасности — это более разумное поколение подушек безопасности, которые оптимизируют уровень развёртывания подушки безопасности в соответствии с серьезностью аварии.

Боковые и шторные подушки безопасности помогают защитить пассажиров от травм головы, шеи и грудной клетки во время боковых ударов и опрокидывания.

Коленные подушки защищают нижние конечности от травм, вызванных ударом с панелью приборов.

Как происходит срабатывание «аэрбега»

Принцип работы подушек безопасности можно условно разделить на несколько этапов:

Говоря о том, как работают подушки безопасности, стоит учитывать конструктивные особенности автомобиля, так как в некоторых машинах есть всего 2 «аэрбега», тогда как в других аварийные элементы установлены практически в каждой плоскости.

Что собой представляет «аэрбег»

Устройство подушки безопасности довольно простое. Условно изделие можно разделить на три составные части: сумку, датчики удара и газогенератор (систему надува).

Сумка

Представляет собой тонкую, многослойную, нейлоновую оболочку (толщиной не более 0,4 мм) способную выдерживать большие кратковременные нагрузки. Сумка расположена в специальной шине, которая закрыта специальной накладкой из ткани или пластика.

Датчики удара

Эти компоненты, как правило, располагаются в передней части машины. Они отвечают за своевременное срабатывание подушки безопасности автомобиля, то есть именно эти сенсоры активируют ее сразу после столкновения с объектом на скорости более 20 км/ч. Однако при этом учитывается также и сила удара, поэтому пневмоподушка может сработать даже в стоящем авто, если столкновение было достаточно сильным.

Датчики устанавливаются двух типов:

Помимо датчиков в системе также часто дополнительно устанавливаются акселерометры (помогают определить положение авто).

Газогенератор

Первоначально эти элементы были оснащены всего одним пиропатроном, из-за чего было очень сложно регулировать подачу газа в подушку исходя из габаритов и положения сидящего в машине человека. Однако современные «аэрбеги» имеют 2 пиропатрона. Первый (основной) выпускает 80% газа (так называемая мягкая посадка), второй подключается только в том случае, если столкновение было слишком сильным и человек нуждается в более жесткой подушке.

Все 3 составляющие пневмоподушки должны быть исправными, только в этом случае можно гарантировать, что защитные элементы сработают безотказно.

Проверяем подушки безопасности

Сразу после покупки б/у авто, новый владелец железного коня должен убедиться не только в работоспособности своего приобретениея, но и проверить подушки безопасности. В первую очередь стоит убедиться в том, что они вообще предполагаются для данной модели машины. Об этом будут свидетельствовать соответствующие надписи SRS или Airbag на «баранке» и панели «торпедо». Вокруг этих аббревиатур не должно быть сколов или царапин, так как это означает, что защитный аксессуар уже был использован и не факт, что прежний владелец позаботился о дорогостоящей услуге по заполнению пневмоподушек газом. Однако, даже если переустановка изделия была все же произведена, нет гарантии, что процедура выполнена корректно.

Также стоит обратить внимание на стекла (особенно на лобовое). Если они менялись, то вероятнее всего подушка безопасности уже использовалась.

Кроме этого, есть еще несколько способов, как проверить наличие и работоспособность подушек:

Датчики столкновения

Наиболее важными частями успеха системы подушек безопасности являются датчики столкновения. Эти небольшие части электроники предназначены для того, чтобы сообщить, когда автомобиль повреждается в результате несчастного случая. Они реагируют на несколько разных наборов стимулов, включая внезапную остановку и повышенное давление (когда куски автомобиля перемещаются из-за силы столкновения) и т. д.

Сенсоры подушек безопасности, расположенные в передней части кабины, контролируются различными типами датчиков, которые измеряют:

Датчики передают сигналы в блок управления подушкой безопасности, который анализирует данные и может управлять функциями безопасности, такими как:

История появления подушек безопасности для автомобиля

Увеличение количества автомобильного транспорта на дорогах повлекло за собой стремительный рост ДТП. Правила на заре автомобилестроения находились ещё в зачаточном состоянии и контроль со стороны правоохранительных органов был налажен недостаточным образом. Ещё только появлялись первые подразделения дорожной полиции, не имевшие опыта.

В силу недостатков конструкции и значительной массы машин многие ДТП заканчивались смертельным исходом или глубокой инвалидностью участников столкновения. Согласно статистике количество жертв на дорогах увеличивалось с каждым годом в силу возрастания использования автомобильного транспорта.

Первым конструктивным элементов призванным снизить количество жертв ДТП было появление ремня безопасности. Его использование позволило снизить печальную статистику на 30%. До 90-х годов прошлого века в силу особенностей развития технического прогресса не удавалось инженерам автомобильных компаний внедрять новые системы безопасности в машины. Ремень безопасности оставался единственным шансом для водителя и пассажиров минимизировать вредные последствия ДТП.

Появление подушек безопасности в автомобилях стало переломным моментом в деле повышения безопасности участников движения. В конце 90-х годов прошлого века в США на законодательном уровне закрепили обязательную комплектацию машины подушками безопасности. При лобовых столкновениях подушки безопасности снижают риск смерти водителя и пассажиров на 30-40%. Главная задача подушки безопасности минимизировать возможный ущерб для организма человека при столкновении с другим движущимся транспортным средством или недвижимым объектом.