Принцип работы подушки безопасности водителя, устройство и разновидности

Устройства смягчения ударов – одноразовые элементы. Сработав раз, они становятся негодными. Подушки нужно заменить в автосервисе вместе с электронными сенсорами и поврежденными деталями салона.

Поездка в машине должна быть быстрой, комфортной и безопасной. Над последним условием инженеры работают со дня создания первого авто. К средствам, механизмам и приспособлениям, служащим сохранности жизни и здоровья ездоков, автомобилисты относятся с благодарностью. И хотя подушки безопасности водителя и пассажиров – давно не ноу-хау, эти девайсы до сих пор воспринимаются неоднозначно.

Airbag в современных автомобилях – что это

Дебаты на тематических форумах по поводу пользы или вреда подушек безопасности (ПБ) уже не актуальны: все современные автомобили комплектуют специализированными системами прямо на конвейере. А слово «airbag» (примерный перевод с английского – «воздушная подушка») прочно прижилось в водительском лексиконе.

Сработала подушка безопасности

Аэрбег, или эйр-бэг – не что иное, как мешок с воздухом. Конструкция относится к средствам пассивной безопасности, то есть срабатывает не от действия водителя (нажатия кнопки, поворота рычага), а самостоятельно, когда в этом возникает необходимость. «Самостоятельность» системы основана на чутких сенсорах, которые оценивают внешние условия (скорость, силу удара о корпус авто) и через блок управления посылают команду исполнительным механизмам.

Пневмоподушка с молниеносной быстротой (20-50 миллисекунд) раскрывается в момент сильнейшего сотрясения, когда автомобиль налетает на препятствие или попадает в ДТП. Голова, грудная клетка, конечности находящегося в салоне человека ударяются не о твердые металлические или пластиковые элементы кузова, а об упругую, накачанную газом подушку. Так устройство спасает от травматизма и смертельных случаев.

Сколько подушек безопасности бывает

Комплектация пассивными средствами безопасности зависит от марки автомобиля и расчетной численности ездоков. Так как как ПБ влияет на цену автотранспорта, недорогие модели оснащают одной или двумя фронтальными устройствами – для водителя и рядом сидящего лица.

Подробная схема комплектаций автомобилей системами аэрбег выглядит так:

Схема комплектаций автомобилей системами аэрбег

Где они находятся в авто

Приспособления скрыты от глаз. Модули расположены на твердых поверхностях, прикрыты прочными крышками. Подушка безопасности водителя спрятана в нише рулевого колеса, а переднего пассажира – на торпедо над бардачком. Здесь методом штамповки выдавлены значки «SRS» или «Airbag».

Расположение боковых надувных мешков можно обнаружить по ярлыкам, вшитым в шов спинки сидения в том месте, откуда аэрбеги вылетают при срабатывании. Надписи на бирках аналогичны.

Виды подушек безопасности

Защитные элементы размещены в разных плоскостях салона автомобиля: отсюда деление на виды.

Фронтальные

Это подушки водителя и его спутника на переднем сидении. Объемы модулей разнятся: для водителя – 60-80 л, для пассажира – 130 л. Фронтальные ПБ защищают при лобовом столкновении голову, шею и грудь ездоков от «встречи» с кузовными деталями, рулем и ветровым стеклом.

Фронтальная подушка безопасности

Когда машина получает удар в переднюю часть, тело человека продолжает движение по инерции: в этот резко повышается риск сотрясений и травм внутренних органов попавшего в аварию. Раскрывшиеся устройства гасят инерцию, поэтому риск повреждения легких, желудка, других органов сокращается.

Передние боковые

Устройства появились в 1994 году, впервые были установлены на «Вольво». Средства предохраняют таз, плечевой пояс, ребра человека от удара в бок машины.

Шторки безопасности

Точнее, эти механизмы смягчения можно назвать головными подушками безопасности. Задача надувных мешков – предотвратить или минимизировать травмы головы от удара об оконное стекло и центральную стойку. Модули помещены над дверями под крышей авто.

Коленные

Защиту голеней и коленей водителя в переднем столкновении берут на себя коленные подушки. Устройства располагаются под рулевой колонкой. Водители должны правильно регулировать сиденья, чтобы находиться от модулей на расстоянии не ближе 10 см.

Коленные подушки безопасности

Для передних пассажиров опция предусмотрена пока только во внедорожнике «Тойота» версии LC200.

Задние боковые

Автокомпоненты находятся в боковой обшивке салона, рядом с задним рядом кресел. Задача воздушных мешков та же, что и у передних боковых подушек: сохранность костей таза, бока и плеча пассажира. В 2021 году подобными модулями компонуют небольшое число дорогих марок машин.

Можно ли установить дополнительные подушки безопасности в автомобиль

На этот вопрос горячие тюнеры ответят «да», а хладнокровные бывалые скажут «нет». Все возможно в теории, но на прг трудно. И, главное, нецелесообразно.

Список необходимых запасных частей длинный, детали дорогие. Кроме болтов, гаек, заклепок, хомутов потребуются левые и правые датчики на подушки и шторки, управляющие блоки, проводка.

Экономически выгоднее продать автомобиль и купить аналогичный с дополнительными ПБ. Но «самоделкиных» не остановить, поэтому подумайте о том, что убедиться в правильности своих действий и исправить ошибку не получится – пневмоподушки «стреляют» единожды.

Другой нюанс – Правила дорожного движения. Инспекторам не понравятся инициативы, не предусмотренные автопроизводителем: любой сотрудник заметит вмешательство в систему, просто осмотрев салон.

Устройство подушки безопасности автомобиля

Американец Дж. Хендрик и немец В. Линдерер с разницей в три года запатентовали надувные мешки еще в середине прошлого века. Но разработка конструкции для массового производства затормозилась из-за датчика, который мог бы посылать подушкам команду при аварии. В 70-х годах проблема была решена, и ПБ пошли в массовое производство.

Сработавший пиропатрон подушки

Доработанная современная подушка представляет собой комплекс следующих составных частей:

• Сумка. Ее изготавливают из тонкого (до 0,4 мм) и прочного нейлона, способного выдержать серьезные кратковременные нагрузки. Мешок, пересыпанный тальком или другим порошком от слеживания, помещен в капсулу. Последняя прикрыта пластиковой или тканевой накладкой, спрятана в определенном месте салона.
• Датчики удара. Сенсоры фронтальных подушек находятся под фарами авто, а боковых – в стойках или дверях. Электронные приборы анализируют скорость машины, положение ремней безопасности и руля, силу удара и передают данные в блок управления устройством.
• Газогенератор. Ни один компрессор не способен надуть пневмоподушку за доли секунды, поэтому в механизме используют газогенератор. Это пиротехнический элемент с одним или двумя патронами. В последнем, двухступенчатом варианте основной пиропатрон, взрываясь, выпускает 80% газа, другой срабатывает и отдает свои 20%, если столкновение было слишком сильным.

Чтобы «аэрбег» в критическую минуту гарантированно выполнил свою задачу, его составляющие должны быть исправными.

Как происходит срабатывание аэрбега

Когда автомобиль столкнулся с объектом:

1. Сенсор фиксирует удар, передает данные в ЭБУ системы: на это уходит 3 миллисекунды.
2. Электронный блок посылает команду газогенератору.
3. Срабатывает детонатор. Заряд из таблеток натриевой кислоты взрывается, образуя аргон или озон.
4. Этот газ проходит через фильтр, где частично теряет температуру, и под давлением до 250 мПа поступает в подушку.
5. ПБ, разорвав защитную накладку, выстреливает уже через 30-50 миллисекунд с момента, как датчик зафиксировал столкновение.
6. Человек ударяется о мягкий буфер, который на 90% гасит энергию удара.

«Колокол» опадает, выпустив безвредный газ через специальные отверстия.

На какой скорости

Пороговое значение скорости автомобиля, при которой срабатывают эйр-бэги, составляет 22 км/час. Но скорость – не основной показатель для активации системы, ведь в машину могут врезаться во время стоянки. Поэтому датчики учитывают, прежде всего, силу и направление удара.

Как срабатывают во время аварии

Столкновение с неподвижным объектом может быть только фронтальным. Но с другим авто – передним, по касательной или торцевым. Значительный удар, однако, можно получить и сзади.

Машины переворачиваются, кувыркаются: в этот момент создаются предпосылки для раскрытия одного или нескольких видов подушек. Фронтальные «колокола», приняв голову человека, сдуваются сразу, боковые – держат давление в течении 7 секунд на тот случай, если автомобиль перевернется несколько раз.

ПБ бесполезны и даже опасны, если вы не пристегнуты ремнем безопасности: скорость подушки при вылете составляет 200-300 м/сек. Реакция человека на аварию ниже, поэтому люди не успевают испугаться и понять, что произошло.

Что делать, если сработали подушки безопасности

Устройства смягчения ударов – одноразовые элементы. Сработав раз, они становятся негодными. Подушки нужно заменить в автосервисе вместе с электронными сенсорами и поврежденными деталями салона.

Стреляная подушка безопасности

Случается, пневмоподушки выстреливают без дорожных происшествий: неопытный владелец, например, полез разбирать модуль. В этой ситуации необходима замена только самого мешка.

Разрешено ли эксплуатировать автомобиль, в котором сработали подушки безопасности

Сложно представить ситуацию, когда сила столкновения была достаточной для раскрытия подушки безопасности водителя, а кузов остался бы цел. Как правило, оба события происходят одновременно, поэтому и машину, и средства пассивной безопасности нужно восстанавливать.

В Правилах дорожного движения прописан ряд неисправностей, при которых эксплуатировать авто запрещено. Негодные подушки до недавнего времени в этот список не входили, так как они не влияют на ходовые качества машины. Но в 2020 году перечень был пересмотрен. Подушек либо нет в наличии по техпаспорту, либо они должны быть исправными. О последнем обстоятельстве сигнализирует горящий значок на панели приборов.

Читайте также: Дополнительный отопитель в салоне автомобиля: что это, зачем нужен, устройство, как работает

Вывод: с неисправными ПБ можно с осторожностью доехать до ближайшего сервиса.

Можно ли отключить подушки безопасности

Дезактивация надувной защиты авто предусмотрена в одном случае: на переднее пассажирское сидение устанавливается детское кресло спинкой вперед. Это разрешено, если автолюльку невозможно закрепить в другом месте.

Производители предусмотрели кнопки выключения, расположили их сбоку от бардачка или на доске приборов с правой стороны. До того, как усадить ребенка в автокресло, заглушите двигатель, поставьте машину на ручник. Проверните ключ в выключателе подушки до положения OFF – на панели загорится контрольная лампа.