Первые модели автомобилей, серийно сходившие с конвейеров, практически не обеспечивали никакой защиты при столкновении. Но инженеры постоянно усовершенствовали системы, что приводило к появлению трехточечных ремней и подушек безопасности. Но пришли к этому не сразу. В настоящее время многие автомобильные марки действительно могут называться надежными в плане безопасности, как активной, так и пассивной.
Немного информации о подушках
Можно смело говорить о том, что первые попытки вмонтировать подушку безопасности в конструкцию автомобиля были предприняты в 1951 году. Но все оказалось не так просто. Загвоздка была в том, что в момент столкновения подушка должна срабатывать за 0,02 секунды. Но ни один компрессор с такой задачей не справится. Тогда инженеры стали применять энергию газов, которая выделялась при сгорании топлива. Первые эксперименты проводились с ракетным горючим. Но успеха тут не было. Разрывало не только подушки безопасности, но и автомобиль. Дальше стали применять азид натрия.
Такой подход дал лучший результат. Однако автомобили, оснащаемые таблетками азида натрия, точнее их владельцы, стали обладателями взрывчатых веществ. Следовательно, каждый водитель брал на себя письменную ответственность и обязался менять устройство каждые несколько лет. Собственно, все эти попытки внедрения подушек безопасности в автомобиль и дали серьезный толчок к усовершенствованию конструкции.
Устройство и принцип действия
Официально патент на изобретение подушек безопасности принадлежит компании Mercedes еще с 1971 года. Но это вовсе не означает, что другие крупные автомобильные фирмы не вели собственные разработки. Что касается конструкции, то тут все довольно просто. Нейлоновая подушка толщиной 0,4-0,5 мм и газогенератор совмещены единым узлом. Конструкция предусматривает датчик удара, а последние автомобили оснащаются электронным блоком управления.
Газогенератор, он же пиропатрон, содержит в себе твердое топливо. Когда оно сгорает, выделяется большое количество газа, заполняющего нейлоновую подушку. Последняя зачастую затянута в резину для герметичности. В качестве топлива применяют все тот же азид натрия, он считается ядовитым, но при сгорании образует азот. Высокая скорость воспламенения и горения топлива не носит взрывной характер. Считается, что оптимальное время срабатывания подушек безопасности - 30-55 миллисекунд.
Несколько особенностей конструкции
В подушке безопасности установлен фильтрующий элемент. Он сконструирован таким образом, чтобы в нее поступал только азот. Стоит заметить, что airbag в полностью надутом состоянии находится всего 1 секунду. В конструкции предусмотрены специальные отверстия для выхода газа в салон. Сделано это для того, чтобы не задушить водителя и пассажира. В последние годы многие автопроизводители заменили азид натрия нитроцеллюлозой. Последней нужно гораздо меньше для эффективного срабатывания подушки, примерно 8 грамм против 50 азида натрия. Кроме того, появилась возможность убрать фильтрующий элемент.
Датчик подушки безопасности - электрический. Реагирует на давление и ускорение. Он является основным сигналом для срабатывания airbag. Современные автомобили оснащаются большим количеством датчиков, устанавливаемых в различных местах автомобиля: спереди, сбоку и даже в подголовниках. Они не только реагируют на скорость, но и определяют угол удара. Предусмотрел производитель и мгновенный выход из строя аккумулятора. Для такого случая подушка имеет конденсатор, заряда которого вполне достаточно для срабатывания системы безопасности.
Технические характеристики airbag
Где находятся подушки безопасности в автомобиле? Все зависит от комплектации, но они обязательно есть в руле у водителя и на торпедо у переднего пассажира. Также могут располагаться на боковых стойках, подголовниках и т. п. Что касается ТТХ, то в большинстве случаев объем подушки со стороны водителя достигает 60 литров, а пассажира - 130. Это говорит о том, что буквально за 0,02 секунды объем салона уменьшается примерно на 200 литров. В результате этого создается высокое давление на перепонки. Подушка встречается с водителем и пассажиром на скорости порядка 300 километров в час. Если люди не пристегнуты, то инерционное движение навстречу может привести к печальным последствиям, вплоть до летального исхода.
Как уже было отмечено выше, в автомобиль могут устанавливать от 2 до 6 подушек. Если все они сработают, то создается шум до 140 Дб. Это крайне опасно для барабанных перепонок. Поэтому производители сделали так, что срабатывают только нужные airbag и в разное время. К примеру, водительская подушка раскрывается через 0,02 секунды, а пассажирская - через 0,03. Большинство автомобилей после 2000 года выпуска оснащены датчиками, устанавливаемыми в ремни безопасности и сиденья. Поэтому если водитель не пристегнут, то и airbag не сработает.
Инструкция по подушкам безопасности
Как такового руководство не существует. Но есть несколько простых требований производителя, которые рекомендуется соблюдать. Выглядят они следующим образом:
- для обеспечения максимальной защиты необходимо пользоваться ремнями безопасности;
- пассажир должен сидеть ровно, не допускается опирание на подлокотник, ноги на торпедо и т. п., так как это может привести к переломам и даже гибели;
- пассажир должен находиться в сидячем положении, поэтому предварительно необходимо отрегулировать спинку сиденья;
- не допускается нанесение наклеек и других предметов на рабочую зону подушки безопасности, так как это влечет искажение ее геометрии и замедляет открытие;
- руки на руле должны находиться сбоку.
Собственно, соблюдение ряда простых правил приведет к максимальной эффективности работы подушек безопасности пассажира и водителя и увеличит шансы выжить в серьезной аварии.
Модернизация airbag
Ежегодно выпускаются все новые и более усовершенствованные подушки безопасности. В настоящее время их существует порядка 10 разновидностей. Они бывают фронтальными и боковыми. Первые отвечают за сохранность головы и туловища, а в некоторых случаях и ног водителя и пассажиров. Срабатывают при лобовом ударе. Боковые подушки изготавливаются в виде шторок и труб и защищают голову и грудную клетку. Последняя разработка компании "БВМ" - боковые трубчатые подушки, находящиеся надутыми в течение 7 секунд для защиты при многократном опрокидывании автомобиля. А на американский рынок "семерка" оснащается airbag для ног спереди сидящих пассажиров. Компания "Вольво", славящаяся своими безопасными авто, начала разработку ремней и подушек, предназначенных специально для беременных женщин. Также активные работы ведет французская компания "Рено", разрабатывающая подколенные подушки и системы безопасности для задних пассажиров.
Замена подушек безопасности
Многие автомобилисты полагают, что система полностью необслуживаемая и во вмешательстве не нуждается, но это совсем не так. Подушки 1990 года выпуска рекомендуется заменить через 10 лет. Несколько позже компания "Мерседес" увеличила срок до 15 лет. Тестирование и замену желательно проводить у официального дилера, так как требуется проведение сложных электронных работ и т. п.
Автомобиль также оснащен системой диагностики. Если значок на панели приборов при включении зажигания через несколько секунд не тухнет, то это свидетельствует о какой-либо неисправности в системе. Возможно, понадобится замена подушек безопасности или какое-либо их обслуживание. Приобретая автомобиль с пробегом, можно смело рассчитывать на то, что подушки в нем уже "отстрелянные", хотя ошибка может и не гореть. Поэтому на СТО такие моменты всегда нужно проверять.
Травмоопасность при срабатывании
В большинстве случаев вина лежит на пассажирах, которые не соблюдают технику безопасности. К примеру, на солнцезащитном козырьке в большинстве автомобилей написано, что детей до 12 лет подушкой может убить. Обусловлено это тем, что ребенку она выстреливает в голову, так как рост обычно не превышает 150 сантиметров. Еще одна типичная ситуация - развернутое детское кресло по отношению к подушке. Нередко такая ошибка стоит жизни младенцу. Поэтому детские кресла рекомендуется устанавливать по центру заднего дивана, так как там наиболее безопасная зона при аварии. Обычно рядом с надписью airbag или SRS имеются звездочки. Они сигнализируют о травмоопасности подушки. Чем больше звезд (максимум 5), тем лучше, минимальное их количество свидетельствует о высоком риске нанесения повреждений.
О чем не стоит забывать?
Вовремя не сработавший датчик подушки безопасности или неисправный пиропатрон может привести к летальному исходу. Неправильное положение пассажира или водителя или непристегнутый ремень могут стать причиной гибели даже в незначительной аварии. К счастью, современные автомобили содержат в себе все большее количество электронных систем активной и пассивной безопасности, призванных защитить пассажиров автомобиля. Но если на приборной панели появилась ошибка подушки безопасности, то ее рекомендуется как можно скорее устранить.
Подведем итоги
Американская компания "Форд" ведет активные работы над созданием подушек безопасности для пешехода. Ведь проведенные исследования подтвердили высокую смертность даже при столкновении со скоростью в 40 километров в час. Планируется устанавливать две подушки. Одна будет большой - охватывает решетку радиатора и капот, а вторая малой - устанавливается у лобового стекла. Последняя должна защитить голову пешехода. На автомобиле будут установлены специальные датчики, рассчитывающие расстояние до объекта. Срабатывать они будут непосредственно перед столкновением. По мнению многих экспертов, такой подход позволит существенно увеличить выживаемость пешеходов при ударе. Но это вовсе не значит, то перед выходом на проезжую часть не нужно смотреть по сторонам.
