Вопрос 44.Подушки безопастности

Разработаны подушки безопасности как для водителей, так и для пассажиров на переднем сиденье. Для водителя подушка устанавливается обычно на рулевом управлении, для пассажира - на приборной панели (в зависимости от конструкции).     Передние подушки безопасности срабатывают при получении аварийного сигнала от блока управления. В зависимости от конструкции, степень наполнения подушки газом может варироваться. Предназначение передних подушек – защита водителя и пассажира от травмирования твёрдыми предметами (кузов двигателя и др.) и осколками стёкол при фронтальных столкновениях.     Боковые подушки предназначены для уменьшения повреждения людей, находящихся в автомобиле при боковом ударе. Они устанавливаются на дверях, либо в спинках сидений. При боковом столкновении внешние датчики посылают сигналы в центральный блок управления подушками безопасности. Это делает возможным срабатывание как некоторых, так и всех боковых подушек.     Исследования влияния надувных подушек безопасности на вероятность гибели водителя при лобовых столкновениях показали, что таковая уменьшается на 20-25%.     В случае, если подушки безопасности сработали, или были каким-либо образом повреждены, они не могут быть отремонтированы. Вся система подушек безопасности подлежит замене.     Постоянно ужесточающиеся требования к системам безопасности приводят к разработкам изготовителями более совершенных и «интеллигентных» решений в этой области. Осенью 2003г., в соответствии с новым федеральным законом, больше трети новых американских автомобилей, должны будут "чувствовать" разницу, кто находится в салоне - взрослый или ребёнок - и находится ли вообще.     При таком раскладе подушки безопасности будут в случае аварии надуваться настолько, насколько это необходимо. Датчики, фиксирующие вес и давление под сиденьями и в ремнях безопасности, а также положение сидения относительно воздушной подушки - это первый шаг.   воздушная подушка водителя имеет объём от 60 до 80 литров, а переднего пассажира – до 130 литров. Нетрудно представить, что при срабатывании системы, объём салона уменьшается на 200-250 литров в течение 0,04 сек(см. рисунок), что даёт немалую нагрузку на барабанные перепонки. Кроме того, вылетающая со скоростью более 300 км/ч подушка, таит в себе немалую опасность для людей, если они не пристёгнуты ремнём безопасности и ничто не задерживает инерционное движение тела навстречу подушке.   Если в машине имеется подушка безопасности, не стоит размещать повернутые назад детские сиденья на сиденье автомобиля, где эта подушка безопасности находится. При надувании подушка безопасности может сдвинуть сиденье и нанести травму ребенку.     Подушки безопасности на пассажирском месте повышают вероятность гибели детей до 13 лет, сидящих на этом месте. Ребёнок ниже 150 см роста может получить удар в голову воздушной подушкой, открывающейся со скоростью 322 км/ч.     Подушки безопасности, в современных автомобилях, являются частью SRS.     Модули фронтальных подушек безопасности расположены внутри ступичной части сборки рулевого колеса (водительская подушка) и справа под панелью приборов автомобиля (пассажирская подушка). Боковые подушки безопасности (при соответствующей комплектации автомобиля) вмонтированы в наружные боковые стенки спинок передних сидений.

Модули подушек безопасности.Активация подушки(ек) безопасности происходит при условии одновременного срабатывания соответствующих датчиков SRS (см. выше). Замыкание цепи модуля подушки безопасности приводит к практически мгновенному заполнению последней азотом, выделяющимся в результате сгорания порошкообразной смеси азида натрия с оксидом меди. В случае выхода из строя бортовой аккумуляторной батареи система переключается на питание от резервного источника, вмонтированного в модуль SRS и обеспечивающего автономную выработку электроэнергии в течение еще порядка 20 секунд. Конструкция модулей подушек безопасности представлена на иллюстрациях. Контактный барабан.  Барабан установлен между рулевой колонкой и рулевым колесом и представляет собой скользящий контакт, изготовленный скрученной в виде спирали плоской кабельной жилы. Посредством контактного барабана обеспечивается подача питания от жгута электропроводки рулевой колонки к помещенному в ступицу рулевого колеса (и потому подвижному) модулю водительской подушки безопасности.

Принцип функционирования подушек безопасности.  При лобовом столкновении, достаточность интенсивности которого процессор (CPU) передние датчики на правленных перегрузок, а также встроенные в модуль управления контрольный и электрический датчики обеспечивают замыкание цепи активации фронтальных подушек безопасности водителя и переднего пассажира.  Необходимым условием для срабатывания модулей подушек безопасности является одновременное замыкание цепей обоих встроенных в модуль управления SRS датчиков. Контрольные датчики боковых подушек безопасности встроены в соответствующие датчики направленных перегрузок и срабатывают при регистрации превышающих определенное значение направленных боковых перегрузок, - одновременность срабатывания датчика перегрузки и контрольного датчика, опять-таки, является обязательным условием активации подушки.

Надуваемая занавеска.IC на Volvo состоит из двух "защитных занавесок". Они монтируются под обивкой крыши вдоль каждой стороны автомобиля и защищают в равной степени и передних и задних пассажиров. При столкновении занавеска освобождается и надувается до полного объема всего за 25 тысячных долей секунды. Через три секунды начинается процесс спускания; он проходит медленно, чтобы обеспечить максимальную защиту при множественных столкновениях. Занавеска покрыта воздушными каналами, сконцентрированными в областях, о которые пассажиры автомобиля могут удариться головой. IC надувается только на той стороне, на которую пришелся удар. Она срабатывает от датчиков в стойке и за проемом задней двери. Те же самые датчики используются для срабатывания мешков SIPS (защита от боковых ударов). Если срабатывает только датчик сзади, то надувается только IC-мешки, а SIPS не срабатывают. Газ в IC – это смесь аргона и гелия, он безвреден для живых существ и окружающей среды.

    Компания Honda Motor разработала подушку i-SRS Airbag System, которая принимает рабочее положение практически в два раза быстрее, чем обыкновенные. Кроме того, в ней применена новая система регулировки подачи газов в зависимости от скорости столкновения автомобиля с препятствием. Впервые такие эйрбэги будут применены на японском рынке в миникаре Honda Life.     С точки зрения безопасности i-SRS Airbag System значительно продвинулись вперед. Так, обычная подушка способна компенсировать удар только через 0,030 с после срабатывания пиропатрона внутри нее, i-SRS Airbag System делает это почти в два раза быстрее. На формирование защитной поверхности у неезатрачивается 0,016 с. Таких результатов удалось частично достичь благодаря системе выстреливания газов внутрь подушки. Новые пиропатроны сгорают быстрее и, следовательно, выделяют больше газов в определенный момент времени, что напрямую влияет на раскрываемость. Но это не самое главное: основной секрет кроется в том, как сшит мешок защитной подушки. Если посмотреть на него сверху, то можно различить несколько спиралевидных швов, идущих от краев к центру. В момент подрыва пиропатрона сначала надуваются центральные отделы мешка, затем шов под действием газов распускается, раскрывая следующие камеры подушки. Поэтому даже при неполном раскрытии эйрбэг готов принять на себя удар человеческого тела, уберегая его от удара с твердыми частями передней панели.     В i-SRS Airbag System применено и другое новшество, а именно регулировка силы раскрытия в зависимости от характера соударения с препятствием. Нередко бывают случаи, когда от незначительного столкновения на небольшой скорости подушки срабатывали в полную силу и били в лицо непристегнутого водителя. Такой удар можно сравнить с боксерским прямым джебом. Неудивительно, что после него человек оказывался в глубоком нокауте. Honda Motor попыталась уйти и от этой неприятности, разместив внутри эйрбэга несколько пиропатронов разной мощности, которые срабатывают в зависимости от скорости машины.     Кроме того, i-SRS Airbag System благодаря новому клапану научилась поддерживать постоянное давление в течение некоторого времени после раскрытия. Необходимо это для предупреждения травм от повторных столкновений, к примеру, с задними машинами, не успевающими затормозить

    Аббревиатура ITS расшифровывается как Integrated Tubular Sidebag (встроенная подушка-труба). ITS разработана в сотрудничестве с одной из аэрокосмических компаний. Подушка действительно представляет собой надувную трубу, а прячется она в стойке лобового стекла и в верхней части проема передней двери. На концах трубы - мощные ремни, которыми она крепится под передней панелью с одной стороны и в районе задней двери - с другой (см. фото).     Пиротехническое устройство трубы расположено под передней панелью. Активизируется система от датчиков удара (аналогичных тем, от которых срабатывают обычные боковые подушки). Когда трубу заполняет газ, она раздувается в диаметре в четыре раза. Одновременно сокращается длина трубы, что увеличивает ее жесткость в поперечном направлении. Причем труба располагается так, что и женщина ростом метр шестьдесят, и двухметровый верзила будут защищены одинаково: она натянется аккурат на уровне головы.

Система защиты от бокового удара. К главным компонентам системы относятся две надувные подушки для защиты головы. Плоские подушки прячутся под облицовкой двери у нижнего края бокового стекла и при боковом ударе раскрываются снизу вверх. Подушки для защиты грудной клетки, расположенные в наружной стороне спинок передних сидений, две полноразмерные фронтальные подушки безопасности, а также трехточечные инерционные ремни безопасности с преднатяжителями и ограничителями усилия натяжения на передних сиденьях дополняют систему защиты водителя и пассажиров.

Sideguard.Система верхних подушек безопасности sideguard служит эффективным дополнением к боковым подушкам безопасности и правильно пристегнутым трехточечным ремням безопасности. При боковом ударе она защищает головы находящихся в автомобиле людей. Подушка безопасности sideguard смягчает удар головы о внутренние детали кузова или предметы, находящиеся за пределами автомобиля. Кроме того, удерживая голову, она снижает нагрузку на шею человека. Вместе с конструктивными элементами пассивной безопасности система sideguard обеспечивает наилучшую защиту при боковом ударе.

Система защиты от бокового удара.Система защиты от бокового удара SIPS (Side Impact Protection System) фирмы Volvo впервые появилась в 1991 году. Главной ее задачей было поглощение энергии бокового удара всем кузовом автомобиля. Второй шаг в развитии SIPS шведы сделали в 1994 году - тогда на автомобили Volvo начали серийно устанавливать боковые надувные подушки безопасности. Сначала это сделали на машинах Volvo 850, а сейчас система SIPS с боковыми подушками устанавливается на все машины Volvo. Подсчитано, что использование SIPS снижает смертельный исход и тяжелые травмы при боковых ударах на 40%.     Тем временем специалисты по безопасности фирмы работают над третьим этапом развития SIPS. Теперь "пассивники" главное внимание уделяют защите головы человека при боковом ударе.     Исследования показали, что из-за травм головы происходит четверть всех смертей при авариях, причем значительная часть этих аварий - боковые удары или групповые столкновения. При этом пассажиры ударяются головой о стойки крыши или о стекла дверей. Как защитить ездоков?     Самая большая проблема здесь - слишком малое расстояние между головой и дверью. Инженеры решили натянуть между людьми и боковой частью машины защитную надувную занавеску. По-английски это звучит как Inflatable Curtain, так что новая система получила обозначение IC.     Хорошо, занавеску натянуть можно, но где ее прятать, пока она не нужна? Место для занавески нашлось в продольном ребре крыши - прямо над дверными проемами. Работает IC так.     Как только в бок машине врезается автомобиль, боковые датчики удара посылают сигнал на срабатывание IC. Занавеска выбрасывается из своего "гнезда" и надувается газом за 0,025 секунды.     Занавеска длинная - от лобового до заднего стекла, в ней много вертикальных надувных каналов-валиков, поэтому длинный "матрас" защищает и сидящих спереди, и задних пассажиров. Надувная занавеска поможет и при других авариях. Например, если автомобиль вылетел с дороги и "облокотился" боком о дерево. Система IC разработана совместно с компанией Autoliv, работающей в области пассивной безопасности. Пока нет сведений о том, когда IC начнут использовать на серийных машинах. Но можно предположить, что уже в ближайшие год-два IC начнут серийно устанавливать на легковые Volvo.