Устройство подушки безопасности

Подушка безопасности представляет собой эластичную оболочку, наполняемую газом, газогенератор и систему управления.

Собственно подушка изготавливается из нейлоновой ткани. Для смазки подушки безопасности используется тальк или крахмал, которые можно наблюдать в воздухе салона при срабатывании подушки.

Газогенератор служит для наполнения оболочки подушки газом. В совокупности оболочка и газогенератор образуют модуль подушки безопасности. Конструкции газогенераторов различают по форме (куполообразные и трубчатые), по характеру работы (с одноступенчатым и двухступенчатым срабатыванием), по способу газообразования (твердотопливные и гибридные).

Твердотопливный газогенератор состоит из корпуса, пиропатрона и заряда твердого топлива. Заряд представляет собой смесь азида натрия, нитрата калия и диоксида кремния. Воспламенение топлива происходит от пиропатрона и сопровождается образованием газа азота. Гибридный газогенератор состоит из корпуса, пиропатрона, заряда твердого топлива и газового заряда под высоким давлением (сжатый азот или аргон). Наполнение подушки безопасности происходит сжатым газом, который освобождается выталкивающим зарядом из твердого топлива.

Система управления подушками безопасности объединяет традиционные компоненты датчики удара, блок управления и исполнительное устройство (пиропатрон газогенератора).

Принцип действия подушек безопасности

Активация подушек безопасности происходит при ударе. В зависимости от направления удара активируются только определённые подушки безопасности. Если сила удара превышает заданный уровень, датчики удара передают сигнал в блок управления. После обработки данных всех датчиков блок управления определяет необходимость и время срабатывания подушек безопасности и других компонентов системы пассивной безопасности.

В зависимости от типа и степени тяжести аварии могут срабатывать, например, только натяжители ремней безопасности или натяжители ремней безопасности вместе с подушками безопасности. Блок управления подает электрический сигнал для включения газогенераторов соответствующих подушек безопасности. Время срабатывания подушки безопасности составляет порядка 40 мс. Газогенератор обеспечивает раскрытие и надувание газом подушки. После соприкосновения с человеком подушка разрывается и сдувается.

Подушки безопасности являются одноразовыми устройствами. В случае возгорания автомобиля (повышения температуры в салоне до 150-200°С) все подушки безопасности автоматически срабатывают.

Условия срабатывания

Фронтальные подушки безопасности срабатывают при следующих условиях:

1. превышение силы лобового удара заданной величины;

2. наезд на твердый прочный предмет (бордюр, край тротуара, стенка ямы);

3. жесткое приземление после прыжка;

4. падение автомобиля;

5. косой удар в переднюю часть автомобиля.

Фронтальные подушки безопасности не срабатывают при ударе автомобиля сзади, боковом ударе, опрокидывании автомобиля.

Условием срабатывания боковых и головных подушек безопасности является превышение силы бокового удара заданной величины.

Алгоритмы срабатывания подушек безопасности постоянно совершенствуются и становятся все сложнее. Современные алгоритмы учитывают скорость движения транспортного средства, скорость его замедления, вес пассажира и место его расположения, использование ремня безопасности, а также наличие детского кресла.

Система защиты пешехода

Система защиты пешеходов предназначена для уменьшения последствий столкновения пешехода с автомобилем при дорожно-транспортном происшествии. Система производится компаниями TRW Hodings Automotive (Pedestrian Protection System, PPS), Bosch (Electronic Pedestrian Protection, EPP), Siemens и с 2011 года устанавливается на серийные легковые автомобили европейских производителей. Перечисленные системы имеют аналогичую конструкцию.

Как всякая электронная система, система защиты пешеходов включает следующие конструктивные элементы: входные датчики, блок управления и исполнительные устройства.

В качестве входных датчиков используются датчики ускорения (Remote Acceleration Sensor, RAS). 2-3 таких датчика устанавливаются в переднем бампере. Дополнительно может устанавливаться контактный датчик.

Система может работать как с собственным электронным блоком управления, так и с блоком управления системы пассивной безопасности. Предпочтительным является использование блока управления системы пассивной безопасности, реализуемое с помощью интегрированного программного обеспечения. Этим достигается повышение эффективности всей системы пассивной безопасности.

Исполнительными устройствами системы защиты пешеходов выступают подъемники капота, устанавливаемые с двух сторон капота параллельно движению. Подъемники имеют пиротехнический или пружинно-пиротехнический привод.

Принцип работы системы защиты пешеходов основан на открытии капота при столкновении автомобиля с пешеходом, чем достигается увеличение пространства между капотом и частями двигателя и соответственно уменьшение травмирования человека. По сути, поднятый капот выступает в качестве подушки безопасности.

При столкновении автомобиля с пешеходом датчики ускорения и контактный датчик передают сигналы в электронный блок управления. Блок управления в соответствии с заложенной программой при необходимости инициирует срабатывание пиропатронов подъемников капота.

Помимо представленной системы на автомобилях для защиты пешеходов используются следующие конструктивные решения, снижающие травматизм при столкновении: "мягкий" капот, бескаркасные щетки, мягкий бампер, покатый наклон капота и ветрового стекла, увеличенное расстояние между двигателем и капотом.

Дальнейшим развитием систем защиты пешеходов является подушка безопасности для пешеходов.

2.5 Система экстренного вызова Система экстренного вызова служит для автоматического оповещения аварийных служб о дорожно-транспортном происшествии и своевременного оказания медицинской помощи пассажирам автомобиля. Использование системы экстренного вызова позволяет значительно сократить уровень травматизма при дорожно-транспортных происшествиях. Известными системами экстренного вызова являются: Assist Advanced eCall от BMW; Connect SOS от Peugeot; Localized Emergency Call от Citroen; SYNC Emergency Assistance от Ford. Система Assist Advanced eCall распознает тяжесть дорожно-транспортное происшествие по показаниям датчиков систем активной и пассивной безопасности. После чего она сканирует все доступные GSM-сети и выбирает канал для передачи SMS-сообщения об аварии. Система автоматически связывается с центром экстренных вызовов BMW и предоставляет подробную информацию о ДТП: точное местоположение; скорость автомобиля; скорость замедления автомобиля; количество пассажиров; положение автомобиля (наличие опрокидывания); количество сработавших подушек безопасности; количество сработавших натяжителей ремней безопасности. По полученным данным прогнозируется тяжесть травм пассажиров, срочность и объем оказания медицинской помощи. Сразу после происшествия система устанавливает прямую голосовую связь между людьми в автомобиле и специалистами колл-центра. Уточняется характер аварии и состояние пассажиров. Аварийные службы вызываются на основании обобщенных данных. Если пассажиры без сознания и не отвечают на запросы, вызов аварийных служб производится на основании переданных системой данных. К месту аварии выдвигаются специализированные автомобили. При необходимости может использоваться вертолет. Параллельно выбирается ближайшее лечебное учреждение, соответствующее типу и тяжести полученных травм. Вызов аварийных служб можно произвести вручную из салона автомобиля, например для того, чтобы предупредить о происшествии с другими участниками движения. Аналогичным образом работают системы от Peugeot и Citroen. В отличие от систем экстренного вызова, использующих связь с центром конкретного автопроизводителя по подписке, система SYNC Emergency Assistance автоматически связывается непосредственно с государственной аварийной службой и при этом абсолютно бесплатно. Связь осуществляется по мобильному телефону водителя, подключенного к мультимедийной системе SYNC по Bluetooth. Российские автомобили планируется оснащать системой экстренного вызова на основе спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС, позволяющей вызывать ГИБДД и службу скорой помощи при аварии. Конструктивно система интегрирована с навигационной системой. 2.6 Система спасения из затонувшего автомобиля Большое количество аварий связано с попаданием автомобиля в различные водоемы – реки, озера, каналы. Десятки аварий завершаются гибелью водителя и пассажиров в результате утопления. Люди не могут открыть окна, двери и своевременно высвободится из автомобиля. Время в таких авариях является важным фактором спасения. Наиболее предусмотрительные водители возят в своем автомобиле маленький молоток, который располагают в доступном месте. Молотком всегда можно воспользоваться при затоплении автомобиля. Но стекла современных автомобилей становятся все прочнее, разбить их сложнее, поэтому легкий молоток проблему уже не решает. Голландские инженеры разработали систему Rescue and Escape Guidance System (REGS), которая позволяет водителю и пассажирам выбраться из затонувшего автомобиля. Система спасения построена на разрушении боковых стекол при попадании автомобиля в воду, чем достигается быстрое и беспрепятственное освобождение. Система REGS включает несколько датчиков давления, расположенных в боковых дверях автомобиля. Каждый из датчиков взаимодействует с т.н. активатором, который обеспечивает разрушение стекла. Активатор крепится к нижнему торцу стекла. Конструктивно он объединяет пиропатрон и металлический ударник. При попадании автомобиля в воду датчик мгновенно откликается на повышение давления и генерирует сигнал, поступающий в активатор. По сигналу срабатывает пиропатрон, который воздействует на ударник. Ударник, в свою очередь, с большой силой бьет по торцу стекла. От удара в стекле возникает множество трещин по всей поверхности. Теперь, чтобы разбить стекло и высвободится из автомобиля, требуется минимальное усилие. Дополнительно к разработанной системе боковые стекла могут оснащаться световыми полосами по краям. Свет инициируется при контакте автомобиля с водой от датчика давления. Данное устройство способствует ориентации людей, находящихся в темноте или мутной воде. В настоящее время система Rescue and Escape Guidance System тестируется в Нидерландах на нескольких автомобилях Volvo. В перспективе именно компания Volvo планирует устанавливать систему на свои автомобили.

 

Литература

 

1. Автомобиль. Основы конструкции: учебник для вузов по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство» / Н.Н. Вишняков, В.К. Вахламов, А.Н. Нарбут, И.С. Шлиппе, А.Н. Островцев. – 2-е изд., перераб. и доп. ‑М.: Машиностроение, 1986. - 304 с.

2 www. systemauto.ru

3 Технический регламент о безопасности колесных транспортных средств, утвержденный Постановлением Прави­тельства Российской Федерации от 10.09.2009 г. № 720. - Введён 2010‑09‑23. ‑М.: - 45 с.

Вопросы:

1. Характеристики ДТП

2. Тахографы и навигаторы

3. Обязанности должностных лиц

4. Управление ТС с АКПП (виды АКПП)

5. Системы активной и пассивной безопасности