Как работают подушки безопасности автомобиля

Трудно найти автомобилиста, который оспаривал бы важность такого нестандартного аксессуара автомобиля, как подушки безопасности. Первый раз мир услышал про эти оригинальные защитные устройства 65 лет назад, после опубликования Уолтером Линдерером своего необычного патента, принёсшего ему затем мировую известность, благодарность миллионов людей. Многолетняя практика доказала их огромное значение для водителей и пассажиров оснащённых такими приспособлениями автомашин, за счет чего в авариях удалось спасти множество человеческих жизней, уберечь людей от огромного количества увечий, поскольку при ДТП защитная подушка раскрывается почти мгновенно – как правило, за считанные доли секунды. Однако немногие любители, да и профессионалы автомобильной отрасли в подробностях знают, как работает подушка безопасности, имеющая в международном обществе название airbag.

Что представляет собою аэрбег: устройство механизма

В зависимости от того, где расположен защитный аэрбег и для чего установлен, он может быть нескольких видов: фронтальный и боковой, головной и коленный, центральный и комбинированный. Устройство подушки безопасности при всём разнообразии их модификаций отличается незамысловатой конструкцией, призванной во время аварии значительно облегчить удары, адресованные водителю или пассажиру. Чаще всего их контакты приходятся на разные части руля, кузовные, оконные, прочие детали, достигая немалой силы. При отсутствии аэрбега каждый такой удар, в зависимости от скорости авто, может достигать колоссального размера, что станет невозможным при наличии защитного приспособления. С ним фактическая сила аварийного удара окажется значительно меньшей. Поэтому на практике она зачастую не будет представлять для людей значительной опасности, тем более смертельной угрозы.

Сам комплекс этой оригинальной защиты состоит из нескольких автономных составляющих. Он отличается собственно подушкой – специальной ёмкостью из нейлонового материала, расправляющейся во время аварийного случая, когда в неё резко входит воздух, а также сенсором и системой, которая надувает подушку. Материалами для её смазки служат крахмал или тальк. Комплекс компактно сложен, он расположен так, что из салона его не видно. Наиболее чувствительной частью комплекса считается сенсор, поскольку именно ему приходится принимать судьбоносное решение, когда именно подушка должна быть выпущена. Чаще всего это происходит уже при столкновении на скорости хотя бы 20 километров в час. В свою очередь, на систему надувания возложена не менее важная задача – во время столкновения мгновенно «выстрелить», накачать защитное устройство необходимой смесью.

Сумка

Важным аксессуаром подушки безопасности автомобиля является сумка. Она имеет вид тонкой нейлоновой оболочки из нескольких слоёв, толщина её зачастую не превышает 0,4 миллиметра. Ключевым преимуществом такой оболочки является то, что за счёт сверхпрочного материала, из которого её изготавливают, ей удаётся выдержать при ударе огромную кратковременную нагрузку. Располагают сумку в объёме специальной шины, закрытой особенной накладкой из пластика или ткани.

Датчики удара

Чаще всего именно передняя часть автомобиля оснащена этими важными приборами. Такой датчик призван отвечать за оперативное срабатывание системы безопасности машины, активируя её сразу же после контакта с другим объектом, если скорость превышает 20 километров в час. Система устроена так, что защитное приспособление способно выстрелить даже тогда, когда авто не движется, а стоит на месте – если удар получился достаточно сильный. Датчик может быть одного из двух видов: ударный (он определяет удар, пришедший на кузов) или датчик сидения для пассажиров. Если пассажиров в машине нет, такой механизм легко отключить.

Виды газогенератора

Задача каждого генератора – наполнить оболочку защитного устройства, с которой он составляет модуль этого приспособления, газом. Генераторы отличаются разнообразием форм, способов функционирования, а также образованием газа. В зависимости от этих векторов, генератор может быть куполообразного или трубчатого вида. По способам срабатывания есть генераторы одно- и двухступенчатого способа действия. Бывают также твёрдотопливные модели, гибридные. Кроме корпусов и патронов, в их состав входят: твердотопливный вариант – особенная смесь, составленная азидом натрия, диоксидом кремния, нитратом калия, гибридный вариант – газовый заряд под высоким давлением. Аэрбеги последних моделей оснащены двумя пиропатронами. Основной из них выпускает 80% всего газового объёма (в формате так называемой мягкой посадки), а дополнительный служит для подстраховки основного при очень тяжёлом ударе.

Фронтальные подушки безопасности

Впервые такие конструкции начали применяться на автомашинах марки Mercedes-Benz сравнительно недавно – в 1981 году. Они имеют две модификации: есть фронтальный механизм защиты сидящего впереди пассажира, который при его отсутствии или желании можно отключать, а также фронтальное устройство защиты водителя. Место расположения первого из них –передняя панель (её верхняя правая часть), а вторую таит в себе руль. Некоторые современные автомобили имеют также варианты двухступенчатых, многоступенчатых способов срабатывания данных защитных механизмов в зависимости от тяжести аварийного удара. Их называют адаптивными защитными устройствами.

Боковые подушки безопасности

С помощью этих защитных приспособлений удаётся свести к минимуму вероятность травмирования во время ДТП таких чувствительных частей человеческого тела, как таз, брюшная полость и грудная клетка. Впервые это эффективное новшество удалось применить 24 года назад знаменитой автомобильной фирме Volvo, предложившей устанавливать их в виде опций. Такими защитными конструкциями чаще всего оснащены зоны спинки переднего сидения, однако, выпускаются и такие модели, где их монтируют в заднем сидении. Большую популярность приобрели также варианты двухкамерных приспособлений, у которых более жёсткая нижняя часть, защищающая таз, а за счёт мягкой верхней надёжно защищается грудь.

Головные шторки

Так называют приспособления, задача которых – эффективная защита головы при боковых ударах в машину. Пионером их установки 20 лет назад была фирма Toyota. Место расположения этих шторок – в переднем сегменте крыши, в пространстве между стоек и задником крыши. Они используются пассажирами, занимающими переднее и оба задних места.

Подушка безопасности коленная

Её задачу определяет название устройства. Оно призвано эффективно охранять водительские голени и колени. Впервые его установила 22 года назад компания КИА. Расположено такое устройство снизу около руля. Некоторые современные автомодели оснащены коленным вариантом пассажирской защиты, который находится впереди. Устройство прячут снизу «бардачка».

Центральная защита

Компании Toyota принадлежит внедрение в 2009 году варианта центрального приспособления безопасности, призванного смягчать тяжесть травм пассажиров во время бокового столкновения. Такое защитное средство располагают в подлокотниках переднего сидения, а также в спинке заднего сидения. Новые вариации таких вспомогательных средств выпускаются компанией Mercedes-Benz и другими автомобильными фирмами.

Подушка безопасность для пешехода

Эффективность применения защитных устройств побудила автомобильных конструкторов остроумно вынести их за пределы салонов легковых авто. Так появилась защитное устройство для пешеходов, впервые предложенное в 2012 году компанией Volvo.

Условия для срабатывания

Несмотря на многочисленные конструктивные варианты изготовления защитных приспособлений, принцип их функционирования практически не претерпел в последние годы существенных изменений и остаётся неизменным. Ключевое условие срабатывания подушки безопасности – контакт авто с другой машиной или тяжёлым предметом. Она мгновенно активируется и срабатывает, когда удар с посторонним предметом произошёл, причём скорость срабатывания очень высока. При превышении определённого уровня датчик удара мгновенно посылает сигнал блоку управления, после чего сразу же автоматически решается весь комплекс вопросов, связанных с работой защитного механизма. В зависимости от того, какое направление удара и какая скорость удара, срабатывает или весь защитный комплекс, или только его определённая часть.