Подушка безопасности - это одна из самых надежных и распространенных систем пассивной безопасности, отвечающая за сохранность жизни и здоровья человека в автомобиле.
История появления и развития подушек безопасности
Долгие годы ремень безопасности оставался единственным средством пассивной безопасности автомобилиста. Подушки безопасности пришли ему на помощь из авиации, точнее, из военных самолетов, где использовались для спасения летчиков, не способных покинуть самолет и совершавших аварийное приземление. Так же, как и в автомобилях, в самолетах они встраивались в приборную панель.
Об использовании подобных систем в авто впервые заговорили в конце 1960 с подачи «пионера» в вопросах безопасности – компании Volvo. Первым прототипом автомобиля с подушкой безопасности стал Chevrolet Impala 1973 года выпуска. Примерно в это же время тесты начал проводить и Mercedes. В компании к делу подошли по-немецки тщательно: анализируя данные и выявляя проблемы, инженерам пришлось разбить более двухсот автомобилей. Наконец, в 1980 году серийные автомобили Mercedes с подушками безопасности (для водителя и пассажира на переднем сидении) сошли с конвейера. Старт эволюции был дан. Через три года Mercedes представил систему безопасности, которая при столкновении сначала затягивала ремни безопасности, а уже затем раскрывала подушку. Эта разработка выявила понимание того, что оба средства безопасности не должны быть взаимозаменяемыми.
В 2006 году появилась первая система подушек для мотоциклов, ее разработала Honda для модели Gold Wing.
Еще один этап в развитии подушек безопасности - это защита для пешехода Pedestrian Airbag System. Ее впервые представила компания Volvo в 2012 году. При столкновении с пешеходом подушка, в «спящем состоянии» расположенная под капотом, надувается снаружи автомобиля и закрывает нижнюю часть лобового стекла вместе с боковыми стойками.
Устройство подушек безопасности
Подушки безопасности изготавливают из нейлона толщиной 0,45-0,55 мм. Объем подушки безопасности водителя составляет 60-80 л, переднего пассажира - до 130 л. В сложенном состоянии подушки помещают в рулевое колесо, торпедо, сиденье или двери.
Кроме самих подушек автомобиль оборудуется датчиками, системой надува подушки и электронным блоком управления механизмом. Система надува представляет собой газогенераторы, которые различаются по форме, принципу действия и виду газообразования. В современных автомобилях используются твердотопливные и гибридные газогенераторы.
Твердотопливный состоит из корпуса, в котором располагаются пиропатрон и заряд твердого топлива. В качестве топлива выступает смесь азида натрия, нитрата калия и диоксида кремния. Топливо воспламеняется от пиропатрона, при этом происходит выделение газа азота, который и заполняет подушку безопасности.
В гибридном газогенераторе помимо пиропатрона и заряда твердого топлива также содержится газовый заряд под высоким давлением (чаще всего используется сжатый азот или аргон). Подушка безопасности наполняется этим сжатым газом, который освобождается выталкивающим зарядом из твердого топлива.
В зависимости от типа подушки газогенераторы могут иметь куполообразную или трубчатую форму. По принципу действия газогенераторы делятся на одно- и многоступенчатые. Многоступенчатые газогенераторы могут варьировать степень надува подушки в зависимости от силы удара.
Принцип работы
При аварии срабатывают особые датчики (они имеют маятниковую конструкцию с анкерным узлом, который при превышении допустимого значения замыкает электрическую цепь). Сигнал от определенного датчика подается на электронный блок. Подушки безопасности срабатывают, в зависимости от направления удара. В газогенераторе образуется газ и поступает в подушку через специальный фильтр. Подушка надувается обычно за 30 миллисекунд и устремляется в сторону водителя или пассажира со скоростью до 300 км/ч (если человек не пристегнут, можно получить травму от «встречи» с подушкой) и с очень сильным шумом (до 140дБ). Панели и створки, закрывающие подушку в сложенном состоянии, при ее срабатывании лопаются или ломаются.
Разновидности
Внутрисалонные подушки безопасности для водителя и пассажиров бывают нескольких типов.
Наиболее часто встречаются автомобили, оборудованные фронтальными подушками. Они находятся в рулевом колесе и в специальной нише на панели над бардачком, и служат защитой при лобовом столкновении. Водительская подушка имеет круглую форму, а пассажирская – прямоугольную. Для фронтальных подушек, как правило, предусмотрено несколько вариантов срабатывания, в зависимости от силы удара.
Боковые подушки, которые ставятся в спинку переднего сидения со стороны двери, уменьшают риск травмирования таза, грудной клетки и брюшной полости при аварии. Их «сфера деятельности» - боковые удары.
Коленная подушка служит для защиты коленей и голеней. Она располагается под рулевым колесом – для водителя, и под бардачком – для переднего пассажира. Впервые стала устанавливаться в 1996 году на автомобили компании Kia.
Концерн Toyota придумал головные подушки безопасности (другое наименование – шторки безопасности). Они предназначены для защиты головы при боковом столкновении. В автомобиле они могут размещаться в передней части крыши, между стойками и в задней части крыши.
