Подушки безопасности — важный элемент автомобилей, защищающий водителя и пассажиров в авариях. В статье рассмотрим виды подушек безопасности, их конструктивные особенности и принцип действия. Это поможет понять, как они функционируют и какую роль играют в пассивной безопасности автомобиля. Знание о подушках безопасности позволит автовладельцам и пассажирам осознанно подходить к вопросам безопасности на дороге и оценить значимость этих систем.
Принцип действия системы безопасности
Основная функция подушки безопасности заключается в создании воздушной подушки во время аварии, которая смягчает удар и защищает человека от контакта с жесткими частями салона автомобиля.
Принцип ее работы следующий: при столкновении специальная система мгновенно надувает подушку, расположенную перед водителем и пассажиром. Эта подушка, выполненная из мягкого материала, поглощает инерционное движение тел. Важно отметить, что после срабатывания подушка быстро сдувается, чтобы не препятствовать выходу человека из автомобиля; газ выходит через специальные отверстия в ткани.
Эксперты в области автомобильной безопасности подчеркивают важность подушек безопасности как одного из ключевых элементов защиты пассажиров в случае аварии. Они отмечают, что современные автомобили оснащены не только фронтальными, но и боковыми, а также шторными подушками, которые значительно снижают риск травм. Исследования показывают, что использование подушек безопасности может уменьшить вероятность смертельного исхода на 30-40%. Однако специалисты предупреждают, что эффективность подушек зависит от правильного использования ремней безопасности и соблюдения правил эксплуатации автомобиля. Важно помнить, что подушки безопасности не заменяют другие меры предосторожности, а лишь дополняют их, создавая комплексную систему защиты.
Проблемы при создание подушки безопасности автомобиля
| Тип подушки безопасности | Место установки | Особенности и назначение |
|---|---|---|
| Фронтальные | Рулевое колесо, передняя панель | Защита головы и груди водителя и переднего пассажира при лобовом столкновении. |
| Боковые (шторки) | Потолок вдоль боковых окон | Защита головы и шеи пассажиров переднего и заднего ряда при боковом ударе. |
| Боковые (в сиденьях) | Спинки передних сидений | Защита грудной клетки и таза водителя и переднего пассажира при боковом ударе. |
| Коленные | Под рулевой колонкой, под перчаточным ящиком | Защита коленей и голеней водителя и переднего пассажира от удара о приборную панель. |
| Центральные | Между передними сиденьями | Предотвращение столкновения водителя и переднего пассажира друг с другом при боковом ударе. |
| Задние (в ремнях безопасности) | Встроенные в ремни безопасности задних сидений | Дополнительная защита грудной клетки задних пассажиров, распределение нагрузки. |
| Задние (боковые) | В задних дверях или стойках | Защита задних пассажиров при боковом ударе. |
| Для пешеходов (внешние) | Под капотом, в районе лобового стекла | Снижение травм пешеходов при наезде, смягчение удара о капот и лобовое стекло. |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о подушках безопасности в автомобилях:
-
История изобретения: Первые подушки безопасности были разработаны в 1950-х годах, но они не получили широкого распространения до 1980-х. Первой серийной моделью автомобиля с подушками безопасности стала Chevrolet Impala в 1973 году, однако массовое внедрение началось только в 1990-х годах.
-
Многообразие типов: Существуют различные типы подушек безопасности, включая фронтальные, боковые, шторочные и коленные. Каждая из них предназначена для защиты пассажиров в различных сценариях аварий, обеспечивая максимальную безопасность.
-
Система датчиков: Подушки безопасности активируются с помощью сложной системы датчиков, которые определяют силу удара и направление столкновения. Это позволяет подушкам срабатывать только в случае серьезных аварий, минимизируя риск травм от случайного срабатывания.
1. Как быстро накачать подушку?
На ранних этапах разработки этой системы инженеры столкнулись с одной из ключевых задач – как быстро наполнить подушку, поскольку столкновения происходят за крайне короткий промежуток времени. При этом важно, чтобы процесс накачки не был взрывным, чтобы избежать травмирования человека самой подушкой.
Решением данной проблемы стало применение продуктов горения определенных веществ. Наилучшим вариантом оказалось использование газов, образующихся при сгорании азида натрия. Хотя это вещество является токсичным, в процессе его сгорания выделяются азот, углекислый газ, окись углерода и вода. Сам процесс горения происходит очень быстро: таблетка азида натрия весом 50 граммов сгорает за 35-50 миллисекунд, что вполне достаточно для эффективного наполнения подушки в момент столкновения.
Видео: Устройство подушки безопасности
Но при использовании азида для накачки применяется только азот, который полностью безвреден для человека, поэтому в конструкцию системы включают фильтры, разделяющие продукты горения по составным частям, пропуская в тканевую подушку только азот.
Системы, использующие азид являются сейчас самыми распространенными. Но есть еще одно вещество, которое используют в качестве топлива для сжигания – нитроцеллюлозу. Особенностью этого вещества является то, что нужно его для полного разворачивания подушки значительно меньше – всего 8 грамм. Также не требуется использование фильтров.
2. Эффект барокамеры
Вторая проблема, с которой столкнулись разработчики, заключается в эффекте барокамеры. Подушки безопасности, когда они раскрываются, занимают значительное пространство внутри автомобиля. Например, водительская подушка в развернутом состоянии имеет объем от 60 до 80 литров, а пассажирская может достигать 130 литров.
Читайте также:
Процесс накачки подушек происходит очень быстро, что приводит к резкому уменьшению объема в салоне и увеличению давления, способного повредить барабанные перепонки. Кроме того, накачка сопровождается громким звуковым эффектом, который также может негативно сказаться на слухе.
Ранее для решения этих проблем использовались специальные механизмы в дверях, которые при аварии почти мгновенно опускали стекла вниз.
В настоящее время, чтобы избежать эффекта барокамеры, накачка подушек осуществляется не одновременно, а поочередно. Сначала срабатывает подушка водителя – примерно через 20 миллисекунд, а затем, спустя еще 17 миллисекунд, активируется пассажирская подушка. При этом система контролирует, какие подушки необходимо накачать, а какие можно оставить неактивными.
Конструкция системы подушки безопасности
Теперь по самой конструкции данной системы. Она состоит из трех составных частей – газогенератор с подушкой(в народе называют «пиропатрон»), выполненные в виде одного узла, датчиков удара и блока управления.
Количество датчиков удара, как и количество самих подушек может значительно варьироваться. На некоторых авто таких датчиков, установленных по всему авто может достигать десяти штук.
Этот датчик при столкновении передает импульс на блок управления, тот в свою очередь передает сигнал на газогенератор, который и разворачивает подушку.
Срабатывание датчика зависит от нескольких факторов – скорость авто, угол удара. Резкое падение скорости, которое происходит при столкновении авто с препятствием обеспечивает передачу импульса датчиком. Но при этом даже экстренное торможение авто не способно активировать датчик.
От поступившего с датчика сигнала блок управления рассылает сигналы на газогенераторы, при этом блок «вычисляет» какую подушку нужно накачать, а также как ее накачать. Дело том, что некоторые типы подушек имеют два контура, накачка которых производится в зависимости от силы удара. При слабом ударе накачивается только один контур, а если столкновение более серьезное – оба контура одновременно.
-
Читайте также:
Виды подушек безопасности
Изучим различные типы подушек безопасности, используемых в автомобилях.
1. Фронтальные подушки безопасности
Первыми подушками были фронтальные, именно ими и начал оснащать свои авто серийно Mercedes Benz. Данных подушек – две, одна устанавливается в руле за специальной накладкой и предназначена она для водителя, вторая располагается на передней панели и направлена она на защиту пассажира на переднем сиденье.
Данный вид подушек является самым распространенным, ими сейчас оснащаются даже бюджетные автомобили. Особенностью пассажирской подушки является принудительное ее отключение, после чего она переходит в неактивное состояние и при столкновении не срабатывает.
Срабатывают они только при фронтальном столкновении, при ударе сбоку или сзади данная система не срабатывает.
2. Боковые
Второй тип – боковые подушки. Их основная задача заключается в обеспечении безопасности водителя и пассажиров в случае бокового столкновения. Пионером в использовании таких подушек стал шведский автопроизводитель Volvo.
Эти подушки эффективно защищают торс человека. Обычно их устанавливают в спинках передних сидений. В некоторых автомобилях боковые подушки предусмотрены также для защиты задних пассажиров.
Видео: Как избежать смертельных ловушек в автомобиле
3. Головные подушки
Третий тип – боковые подушки безопасности, которые в обиходе часто называют шторками безопасности. Их первыми начали устанавливать на автомобили японской компании Toyota.
Шторки могут находиться в крыше рядом с боковыми стеклами или в стойках дверей. Их основная функция – защита головы пассажиров в случае бокового столкновения. При активации они практически полностью закрывают область боковых стекол.
4. Коленные и центральные подушки безопасности
Корейская компания Kia предложила еще один вид подушек – коленные. Направлены они на защиту ноги водителя и переднего пассажира. Водительская подушка располагается под рулевой колонкой, а пассажирская – под передней панелью.
-
Читайте также:
В автомобилях Toyota с недавнего времени стали применять центральные подушки. Установлена она в центральном подлокотнике и направлена на снижение тяжести вторичных повреждений при боковом ударе, в накачанном состоянии она разделяется водителя и переднего пассажира.
Это пока все виды которыми оснащается автомобиль, и направлены они на защиту людей, находящихся. Сейчас также разрабатывается система, направленная на защиту пешеходов. Работает данная система, так же как и внутренняя, с единственным различием – подушки надуваются снаружи авто и направлены они на смягчение удара пешеходом о кузов авто.
Будущее технологий подушек безопасности
С каждым годом технологии подушек безопасности продолжают развиваться, стремясь обеспечить максимальную защиту пассажиров и водителей в случае аварии. В ближайшие годы ожидается внедрение ряда инновационных решений, которые могут значительно повысить эффективность работы этих систем.
Одним из ключевых направлений является интеграция подушек безопасности с другими системами безопасности автомобиля. Например, современные автомобили уже оснащены системами активной безопасности, такими как системы предотвращения столкновений и адаптивный круиз-контроль. В будущем подушки безопасности могут стать частью единой экосистемы, которая будет анализировать данные с различных датчиков и принимать решения о том, когда и как активировать подушки для минимизации травм.
Еще одной важной тенденцией является использование новых материалов и технологий в производстве подушек безопасности. Исследования показывают, что легкие и прочные материалы могут не только улучшить защитные характеристики, но и снизить вес подушек, что в свою очередь положительно скажется на топливной эффективности автомобиля. Например, использование наноматериалов и композитов может привести к созданию более тонких и легких подушек, которые будут быстрее разворачиваться и обеспечивать лучшую защиту.
Также стоит отметить развитие технологий, позволяющих создавать подушки безопасности, адаптированные под конкретные условия аварии. Это может включать в себя подушки, которые изменяют свою форму и размер в зависимости от положения пассажира, его роста и веса. Такие системы смогут более точно реагировать на различные сценарии столкновения, обеспечивая индивидуальную защиту для каждого пассажира.
Не менее важным аспектом является внедрение подушек безопасности для пешеходов и велосипедистов. В некоторых странах уже разрабатываются автомобили, которые будут оснащены специальными подушками, которые активируются при столкновении с пешеходом, смягчая удар и снижая риск серьезных травм. Это направление может значительно повысить безопасность на дорогах и снизить количество жертв среди уязвимых участников дорожного движения.
В заключение, будущее технологий подушек безопасности выглядит многообещающе. С учетом стремительного развития автомобильной промышленности и технологий, можно ожидать, что в ближайшие годы подушки безопасности станут еще более эффективными, адаптивными и безопасными, что в конечном итоге приведет к снижению числа травм и смертей на дорогах.
Вопрос-ответ
Сколько подушек безопасности должно быть в машине?
При этом для обеспечения надежной безопасности количество подушек должно равняться 6. Это столько, сколько нужно для полной защиты водителя и пассажиров от ударов спереди и с боков.
-
Читайте также:
При каком ударе срабатывает подушка безопасности?
Подушки безопасности срабатывают только в определенных ситуациях: бокового удара или опрокидывания. Только в автомобилях, оснащенных датчиком опрокидывания, водитель и пассажиры могут получить тяжелые травмы. Отключать фронтальную подушку безопасности пассажира можно только когда автомобиль находится в положении OFF.
Можно ли ездить на машине без подушек безопасности?
Ездить без подушек безопасности, предусмотренных конструкцией автомобиля, запрещается. Это считается нарушением технического регламента Таможенного союза. В большинстве машин можно отключать подушку безопасности переднего пассажира.
Как работает подушка безопасности в машине?
Чтобы свести травмы к минимуму, ремень фиксирует положение тела на достаточном расстоянии от рулевого колеса, а подушка удерживает шею от дальнейшего изгиба, и контакт происходит уже в момент практически полного раскрытия, когда скорость ее поверхности не столь велика.
Советы
СОВЕТ №1
Перед покупкой автомобиля обязательно проверьте наличие подушек безопасности. Убедитесь, что в вашем автомобиле установлены фронтальные, боковые и, по возможности, шторки безопасности, которые обеспечивают максимальную защиту в случае аварии.
СОВЕТ №2
Регулярно проверяйте состояние подушек безопасности. Обратите внимание на индикаторы на приборной панели, которые могут сигнализировать о неисправности системы. Если индикатор горит, обратитесь к специалисту для диагностики.
СОВЕТ №3
Не забывайте о правильной эксплуатации подушек безопасности. Убедитесь, что пассажиры не сидят слишком близко к передним сиденьям, так как это может увеличить риск травм при срабатывании подушки. Дети должны находиться в специальных креслах, соответствующих их возрасту и весу.
СОВЕТ №4
При установке дополнительных аксессуаров в автомобиль, таких как чехлы на сиденья или подлокотники, убедитесь, что они не препятствуют срабатыванию подушек безопасности. Неправильная установка может снизить эффективность системы безопасности.
С каждым годом технологии подушек безопасности продолжают развиваться, стремясь обеспечить максимальную защиту пассажиров и водителей в случае аварии. В ближайшие годы ожидается внедрение ряда инновационных решений, которые могут значительно повысить эффективность работы этих систем.
Одним из ключевых направлений является интеграция подушек безопасности с другими системами безопасности автомобиля. Например, современные автомобили уже оснащены системами активной безопасности, такими как системы предотвращения столкновений и адаптивный круиз-контроль. В будущем подушки безопасности могут стать частью единой экосистемы, которая будет анализировать данные с различных датчиков и принимать решения о том, когда и как активировать подушки для минимизации травм.
Еще одной важной тенденцией является использование новых материалов и технологий в производстве подушек безопасности. Исследования показывают, что легкие и прочные материалы могут не только улучшить защитные характеристики, но и снизить вес подушек, что в свою очередь положительно скажется на топливной эффективности автомобиля. Например, использование наноматериалов и композитов может привести к созданию более тонких и легких подушек, которые будут быстрее разворачиваться и обеспечивать лучшую защиту.
Также стоит отметить развитие технологий, позволяющих создавать подушки безопасности, адаптированные под конкретные условия аварии. Это может включать в себя подушки, которые изменяют свою форму и размер в зависимости от положения пассажира, его роста и веса. Такие системы смогут более точно реагировать на различные сценарии столкновения, обеспечивая индивидуальную защиту для каждого пассажира.
Не менее важным аспектом является внедрение подушек безопасности для пешеходов и велосипедистов. В некоторых странах уже разрабатываются автомобили, которые будут оснащены специальными подушками, которые активируются при столкновении с пешеходом, смягчая удар и снижая риск серьезных травм. Это направление может значительно повысить безопасность на дорогах и снизить количество жертв среди уязвимых участников дорожного движения.
В заключение, будущее технологий подушек безопасности выглядит многообещающе. С учетом стремительного развития автомобильной промышленности и технологий, можно ожидать, что в ближайшие годы подушки безопасности станут еще более эффективными, адаптивными и безопасными, что в конечном итоге приведет к снижению числа травм и смертей на дорогах.
