PDA

Переглянути повну версію : Повітряні подушки безпеки (airbag)


Ko3a4oK
10.07.2014, 12:34:06
Повітряні подушки безпеки (airbag). Пристрій, принцип роботи, обслуговування

Повітряні подушки безпеки (airbag) поки залишаються тільки помічниками ременів безпеки, хоча у міру вдосконалення на них покладається все велика відповідальність за людські життя.
Розроблено подушки безпеки (airbag) як для водіїв, так і для пасажирів на передньому сидінні. Для водія подушка встановлюється зазвичай на рульовому управлінні, для пасажира - на приладовій панелі (залежно від конструкції).
Передні подушки безпеки спрацьовують при отриманні аварійного сигналу від блоку управління. Залежно від конструкції, ступінь наповнення подушки газом може варіюваться.
Призначення передніх подушок - захист водія і пасажира від травмування твердими предметами (кузов двигуна тощо) і осколками стекла при фронтальних зіткненнях.
Бічні подушки призначені для зменшення ушкодження людей, що знаходяться в автомобілі при бічному ударі. Вони встановлюються на дверях, або в спинках сидінь. При бічному зіткненні зовнішні датчики посилають сигнали в центральний блок управління airbag. Це робить можливим спрацьовування як деяких, так і всіх бічних подушок.
Дослідження впливу надувних подушок безпеки на ймовірність загибелі водія при лобових зіткненнях показали, що така зменшується на 20-25%.
Прообраз сучасних подушок безпеки з'явився в 1951 році, коли мюнхенський винахідник Вальтер Ліндерером прикріпив до керма надувний повітряний мішок. Пізніше цим способом захисту пасажирів зацікавилися багато автовиробників, проте реалізувати його на практиці в серійних машинах виявилося не так-то просто. А все тому, що під час зіткнення подушка безпеки повинна надуватися за дуже короткий час - 20 мілісекунд, забезпечуючи при цьому «м'яку посадку» пасажира. Але ж ні один компресор не в силах за таку мить надути подушку! У результаті вирішено було застосовувати енергію газів, що виділяється при згорянні якого палива. Спочатку експериментували з ракетним паливом, але при його використанні підчас розривалися не тільки подушки безпеки, але і весь автомобіль. Тоді вирішили застосовувати неорганічний газ, одержуваний при згорянні «таблетки» азиду натрію. У зв'язку з цим в 1981 році подушки безпеки в Німеччині стали підпадати під дію закону про вибухові речовини. Він вимагає, щоб кожен покупець автомобіля, обладнаного airbag брав на себе зобов'язання правильно поводитися з цим пристроєм і міняти його через певний термін. Згода на ці умови скріплялося підписом покупця.
Компанія Mercedes першою серед автовиробників в 1971 році отримала патент на повітряну подушку безпеки (airbag).
http://maxhard.users.photofile.ru/photo/maxhard/4291607/xlarge/107817837.jpg
http://maxhard.users.photofile.ru/photo/maxhard/4291607/xlarge/107817838.jpg
алгоритм роботи бічних подушок безпеки при бічному ударі
http://maxhard.users.photofile.ru/photo/maxhard/4291607/xlarge/107817839.jpg
розміщення електронних вузлів і датчиків airbag в сучасному автомобілі


Пристрій і принцип роботи надувних подушок безпеки (AirBag)

Подушки безпеки (airbag) представляють собою систему, в яку входять газогенератор з подушкою в одному вузлі, датчики удару, а в найсучасніших і електронний блок керування. Сама подушка безпеки виготовляється з нейлону товщиною 0,45-0,55 мм, який для герметичності покривали шаром гуми або силікону.

У газогенераторі, званому часто піропатроном, використовується тверде паливо, при згорянні якого виділяється газ, що заповнює, а точніше, надуває подушку. Паливом звичайно виступає отруйний азид натрію (NaN3), 45% маси якого при згорянні перетворюється на чистий азот, а інше - у вуглекислий газ (СО2), окис вуглецю (СО), воду (Н2О) і тверді частинки. Хоча процес згоряння і відбувається швидко, він не носить вибухового характеру. Оптимальне для забезпечення «обдурювання» час наповнення подушки - 30-55 мілісекунд. Газ в подушку надходить через спеціальний фільтр, який пропускає тільки азот. У розгорнутому стані подушка знаходиться дуже короткий час (до 1 с), так як азот (абсолютно безпечний для людини) через спеціальні отвори швидко виходить в салон, щоб подушка не задушила захищається пасажира. В якості палива деякі виробники подушок безпеки застосовують нітроцелюлозу. Для розгортання airbag його потрібно значно менше (8 г), ніж азиду натрію (50 г). При цьому також не потрібна установка фільтра.

Сигналом для спрацьовування піропатрона airbag служить електричний імпульс від датчиків удару (прискорення або тиску), що надходять безпосередньо або через електронний блок. Встановлюються датчики в салоні, в передній частині автомобіля, або в дверях, при цьому їх кількість може коливатися від трьох до десяти. На спрацьовування датчиків airbag впливає не тільки швидкість автомобіля, а й характер зіткнення (під яким кутом, з яким перешкодою). Водночас екстрене гальмування з будь-якій швидкості не може змусити спрацювати датчик удару. На випадок виходу з ладу акумулятора деякі системи забезпечені спеціальним конденсатором, який віддає накопичену енергію для відкриття подушок безпеки.

Повітряна подушка водія має об'єм від 60 до 80 літрів, а переднього пасажира - до 130 літрів. Неважко уявити, що при спрацьовуванні системи, об'єм салону зменшується на 200-250 літрів протягом 0,04 сек, що дає чималу навантаження на барабанні перетинки. Крім того, що вилітає зі швидкістю більше 300 км / год подушка, таїть в собі чималу небезпеку для людей, якщо вони не пристебнуті ременем безпеки і ніщо не затримує інерційний рух тіла назустріч подушці.

Різновиди надувних подушок безпеки (airbag)

Сьогодні налічується більше десятка різновидів подушок безпеки. Вони розрізняються за призначенням: для захисту водія і пасажирів – внутрішньо салонного, а для водіїв мотоциклів і пішоходів - зовнішні. Внутрішньо салонні airbag, в свою чергу, діляться на фронтальні і бічні. Фронтальні служать для захисту голови і тулуба пасажирів, а деякі - і для ніг сидячих попереду. Бічні подушки безпеки роблять у вигляді шторок і труб, що захищають голову пасажирів, і у вигляді звичайних надувних мішків, що оберігають грудну клітку і голову водія.

Але й на цьому модернізація салонних подушок безпеки не закінчилася. Наприклад, в новій «сімці» BMW бічні трубчасті подушки «працюють» дещо інакше. Тепер вони перебувають у надутому стані протягом цілих 7 секунд після відкриття - для захисту пасажирів при багаторазовому перекиданні автомобіля. Крім того, на американський ринок ці машини надходять навіть з подушками для ніг сидячих попереду. У свою чергу, компанія Volvo веде активну роботу над створенням подушок і ременів безпеки для вагітних жінок. Вже навіть проведена серія віртуальних краш-тестів, в яких вивчався можливу поведінку майбутніх матерів під час аварії.

Над вдосконаленням повітряних подушок безпеки активно працює і компанія Renault спільно з виробником «аербег» шведською фірмою Autoliv. Створена ними Programmed Restraint System II (PRS-II) - запрограмована система захисту другого покоління - включає в себе подушки безпеки, які здатні приймати на себе частину навантаження, раніше припадає тільки на ремінь безпеки. Для цього спочатку розкривається нижня частина подушок, що захищає черевну область, а потім боки і верхня частина. Серед останніх цікавих розробок цих партнерів - підколінні 5-літрові, що виключають прослизання під ременями напівлежачого переднього пасажира, і 60-літрові airbag для задніх пасажирів, інтегровані в ремені безпеки. Безумовна перевага останньої новинки - те, що вона завжди знаходиться біля пасажира, і конструкторам вже не потрібно ламати голову, в якому куточку салону розміщувати і надувати подушку при непередбаченому переміщенні голови і тулуба.

Незважаючи на постійну критику подушок безпеки, вони як і раніше залишаються досить ефективними помічниками ременів безпеки. А як же пішоходи, які ніяк не захищені від «залізних» учасників дорожнього руху? Дослідження фахівців компанії Autoliv свідчать про те, що ризик загибелі пішохода при ударі об капот автомобіля, що рухається зі швидкістю всього 40 км / год, досягає 100%. Для вирішення цієї проблеми компанія Ford активно працює над створенням подушок безпеки для пішоходів. Ця система захисту включає дві подушки - велику, що охоплює передню частину автомобіля (бампер, радіаторні грати, фари і кромку капота) і маленьку, яка розміщується у лобового скла, захищаючи голову пішохода. Небезпечне наближення до пішоходів і тваринам буде розпізнаватися спеціальними датчиками. Відкриватися ці подушки будуть безпосередньо перед зіткненням.

Розроблено подушка безпеки і для мотоциклістів. Нещодавно компанія Honda представила горизонтальну V-подібну подушку, яка після розгортання НЕ здувається, а деякий час ще залишається в робочому стані. При цьому вона захищає не тільки голову, але й тулуб і руки байкерів. До речі, для їх захисту італійською фірмою Dainese винайдена і запатентована спеціальна куртка з вшитими в неї трьома подушками безпеки - з боку грудей і спини. Вони спроектовані таким чином, щоб захистити не тільки груди і черевну область, а й голову, шию і плечі їздця. Наповнюватися повітрям подушки будуть по «вказівок» сигнального пристрою, встановленого на мотоциклі.

Кілька років тому з'явилося повідомлення про створення «мобільної» універсальної подушки безпеки Challa для водія, яку можна встановити практично на будь-який легковий автомобіль. Її розробник - південнокорейська фірма New World Industries, Ltd. Комплект складається з двох пристроїв. Перший - з подушкою - встановлюється на стелі автомобіля над рульовим колесом, а другий - з інерційним молотком і міні-балоном зі стисненим повітрям - над дверима водія. У момент зіткнення молоток під впливом сили інерції пробиває капсулу балона і стиснений газ наповнює подушку безпеки. При розгортанні airbag приймає грушоподібну плоску форму, падаючи прямо перед рульовим колесом. По ефективності захисту та швидкості дії вона на порядок відстає від традиційних подушок, тим не менш, обзавестися нею, напевно, були б не проти багато власників вітчизняних машин і стареньких іномарок. Але, на жаль, на наш ринок це виріб ще не потрапило.

http://maxhard.users.photofile.ru/photo/maxhard/4291607/xlarge/107817840.jpg
система захисту пішоходів включає дві подушки - велику, що охоплює передню частину автомобіля (бампер, радіаторні грати, фари і кромку капота) і маленьку, яка розміщується у лобового скла, захищаючи голову пішохода

http://maxhard.users.photofile.ru/photo/maxhard/4291607/xlarge/107817841.jpg
http://maxhard.users.photofile.ru/photo/maxhard/4291607/xlarge/107817842.jpg
http://maxhard.users.photofile.ru/photo/maxhard/4291607/xlarge/107817843.jpg
http://maxhard.users.photofile.ru/photo/maxhard/4291607/xlarge/107817844.jpg
в новій «сімці» BMW бічні трубчасті подушки знаходяться в надутому стані протягом цілих 7 секунд після відкриття - для захисту пасажирів при багаторазовому перекиданні автомобіля

Ефективний захист подушками безпеки (airbag)

Захистити пасажирів автомобіля при зіткненнях подушки безпеки можуть тільки при дотриманні певних правил. По-перше, пасажир повинен бути пристебнутий ременем безпеки, по-друге, він повинен сидіти рівно, а не спершись на двері / підлокітник або поклавши ноги на торпедо, по-третє, спинка сидіння має бути відрегульована так, щоб пасажир знаходився саме в сидячому положенні, а не напівлежачи, по-четверте, руки на кермі повинні бути збоку, а не зверху або під час вивороту - по «діагоналі».

Часто страждають від збоїв в роботі подушок любителі наклейок. Розмістивши їх на торпедо і кермі в зонах вікон-прорізів, через які відкриваються подушки, автовласники тим самим спотворюють «геометрію» їх відкриття, а також збільшують час їх розгортання. З цих причин захист виявляється малоефективною, а іноді й травмонебезпечний. Вплинути на «відкриваємість» можуть і поліролі для торпедо, адже деякі з них підвищують міцність пластику панелей. Іноді бічні подушки розміщуються в спинці сидіння, у зв'язку з чим одягати на них чохли не можна, так як подушка не зможе нормально відкритися. Досить небезпечні подушки та у випадках, якщо їх захищається носить окуляри: у момент розгортання за великої сили удару очі можуть серйозно постраждати.

Існує статистика, що говорить про вплив надувних подушок безпеки на травматизм при аварії. Що ж потрібно робити, щоб зменшити ймовірність травми?

Якщо в машині є подушка безпеки, не варто розміщувати повернені назад дитячі сидіння на сидіння автомобіля, де ця подушка безпеки знаходиться. При надування подушка безпеки може зрушити сидіння і нанести травму дитині.

Подушки безпеки на пасажирському місці підвищують ймовірність загибелі дітей до 13 років, що сидять на цьому місці. Дитина нижче 150 см росту може отримати удар в голову повітряною подушкою, що відкривається зі швидкістю 322 км / ч. Існують різні рівні захисту подушок безпеки. National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) розробили «зіркову» шкалу оцінки цього параметра. Так кількість зірочок означає відсоток отримання пасажиром серйозного збитку при лобовому зіткненні транспортних засобів (під серйозним збитком розглядається необхідність негайної госпіталізації із загрозою для життя).

***** = 10% або менше ймовірність серйозного пошкодження
**** = 11% - 20% вірогідність серйозного пошкодження
*** = 21% - 35% вірогідність серйозного пошкодження
** = 36% - 45% вірогідність серйозного пошкодження
* = 46% або вище ймовірність серйозного пошкодження
http://maxhard.users.photofile.ru/photo/maxhard/4291607/xlarge/107817846.jpg
http://maxhard.users.photofile.ru/photo/maxhard/4291607/xlarge/107817847.jpg
Вплинути на «відкриваємість» можуть і поліролі для торпедо, адже деякі з них підвищують міцність пластику панелей

Обслуговування - заміна повітряних подушок безпеки (airbag)
Прийнято вважати, що якщо в машині встановлені подушки безпеки, про них можна і не згадувати. Це серйозна помилка. Кожен автовиробник рекомендує міняти ці засоби захисту через певний період. До 1992 року для всіх автомобілів він становив 10 років. Пізніше на моделях Mercedes, а потім і деяких інших марках інтервал заміни подушок збільшився до 15 років. Є свої особливості і в перевірці працездатності датчиків в електроланцюзі даної системи безпеки. Проте самостійно або в гаражі у "дяді Васі" зробити це неможливо. Перевіряти роботу датчиків airbag доцільно на фірмових СТО, де в обсяги регламентних робіт входить і діагностика цієї системи. До того ж, у разі виявлення дефектів у роботі «аербегі» буде до кого висувати претензії, тільки не забувайте вимагати відміток у сервісній книжці про проведене ТО.

Міняти подушки теж слід тільки у фахівців фірмового автосервісу, так як навіть найменші відхилення при установці можуть стати причиною відмови системи в момент зіткнення або її безпідставного спрацьовування.

Система, що забезпечує роботу повітряних подушок безпеки, включає в себе електронне діагностичне пристрій. Працює воно при включеному запаленні автомобіля. При виявленні несправності на щитку приладів при працюючому двигуні загоряється сигнальна лампа у вигляді символу або написи airbag, SRS і т.д.

На закінчення ще раз звертаємо вашу увагу, що повітряні подушки безпеки зможуть захистити тільки у випадках, якщо дотримуються всі перераховані вище вимоги. Ігнорування їх приводить до сумних наслідків.

Трошка відео
https://www.youtube.com/watch?v=eobiTvrEcc4
https://www.youtube.com/watch?v=Pe9IB6rRYVw
Передача про Аербегі
https://www.youtube.com/watch?v=1W07lcF0siU
https://www.youtube.com/watch?v=GlHnCdPBM38

Anesteziolog
10.07.2014, 17:03:31
Дуже гарно та змістовно підібрано матеріал. Нажаль все не читав. Наприклад не знав що рекомендовано міняти подушки. Нажаль деколи подушки не відкриваються в нових машинах, не говорячи про старі.