Як працюють подушки безпеки в автомобілі: пристрій і принцип роботи

Виробники автомобілів прагнуть всіма силами захистити своїх клієнтів, обладнавши транспортні засоби різними системами безпеки. Тепер навіть бюджетні комплектації включають ABS і ряд інших заходів. Але раніше протягом довгого періоду часу залишався єдиним рішенням ремінь безпеки. Причому це стало обов'язковою умовою при посадці в автомобіль, в деяких сучасних моделях навіть двигун не можна завести, якщо не пристебнутися.

Пізніше додалися подушки безпеки. Це більш м'яке рішення, яке дозволяє зберегти людині життя. У сучасних автомобілях їх кількість варіюється від 2 до 7, а то і 8 штук. Але як працює подушка безпеки? Будь-якого допитливого автолюбителя просто не може не зацікавити така система безпеки!

Чистої води механіка

Перш ніж почати розбір роботи подушок безпеки, варто освіжити в пам'яті закони механіки. Як відомо, будь-який рухомий об'єкт володіє імпульсом (маса, помножена на швидкість) і під впливом будь-якої сили він рухається. Але варто тільки силі припинити чинити на нього вплив, об'єкт не зупиниться тут же, а буде продовжувати рух, знижуючи швидкість. Це називається інерцією. У разі автомобіля рушійною силою є двигун.

Всі незакріплені об'єкти в машині, включаючи водія і пасажирів, при гальмуванні теж продовжать рух, рівну швидкості транспортного засобу. Для їх зупинки потрібно протягом певного проміжку часу прикласти силу. Її значення дуже велике у разі аварії, оскільки зупинка автомобіля відбувається різко, тоді як у тіл зберігається інерція, яка не закінчується миттєво.

Функціональність м'якою захисної системи

Як і ремені безпеки, подушки служать у якості м'яких опори, щоб полегшити наслідки від аварії. Їх мета зупинити рух водія або пасажирів, причому за максимально можливий короткий проміжок часу, причому як можна рівномірніше. Знання того, як працюють подушки безпеки в автомобілі, що дозволить зайвий раз замислитися про власну безпеку.

Пристрій

Настільки важливий елемент системи безпеки має не таким вже і складним будовою. Його можна умовно поділити на три головні складові, які у сукупності забезпечують збереження людини у разі аварії. Головні компоненти представлені:

  • сумкою;
  • датчиками удару;
  • газогенератором (система наддуву).

Весь комплекс компактно укомплектований і розташовується таким чином, що з салону його не побачити. Кожен з цих компонентів дуже важливий для злагодженої роботи всієї системи.

Але особливою чутливістю відрізняється саме сенсор, адже саме від його рішення залежить, коли буде випущена подушка. Можна вважати, що від нього залежить доля всіх, хто знаходиться в автомобілі.

Сумка

Це важливий аксесуар, власне, за рахунок чого вона і зветься подушкою. Це тонка нейлонова оболонка товщиною 0,4 мм, що складається з декількох шарів. Вона може витримувати короткочасні навантаження. Причому завдяки сверхпрочному матеріалу подушка здатна сприймати досить велику короткочасну силу. Зазвичай вона розташовується в спеціальній шині, яка закрита пластиковою накладкою або тканиною.

"Уловлювач" удару

Багатьом власникам цікаво знати, як працюють датчики подушок безпеки, але далеко не кожен розуміє їх призначення. А між тим, важливість цих електронних пристроїв не варто недооцінювати! Як правило, вони розташовуються саме в передній частині автомобіля. Їх призначення полягає в тому, щоб система спрацювала оперативно. Адже в разі зіткнення автомобіля з іншим транспортним засобом або твердим перешкодою важлива кожна секунда.

При цьому датчики можуть бути двох різновидів:

  1. Ударні – реєструють навантаження на кузов.
  2. Датчики пасажирського сидіння – їх наявність дозволяє виключити спрацьовування в тих випадках, коли в автомобілі немає нікого, крім водія.

Сенсори розраховані на спрацювання при швидкості понад 20 км/год. Тим не менше система ще розрахована таким чином, що спрацює навіть тоді, коли транспортний засіб просто стоїть на місці, у випадку сильного удару.

Але крім датчиків, машини можуть оснащуватися акселерометрами, що дозволяє визначити стан автомобіля.

Система наддуву

По-іншому вона зветься як газогенератор. Його суть полягає в наповненні оболонки захисного пристрою газом. До його складу входить піропатрон, який, власне, і запускає механізм. Тут вже цікаве питання про те, як працює датчик удару подушок безпеки?

По суті, тут відбувається замикання контактів пристрою при певних обставинах, що і призводить до спрацьовування виконавчих органів. Вони в свою чергу подушки наповнюються газом.

Спочатку система включала лише один елемент, але в сучасних «аэрбегах» їх вже 2. Перший вважається основним і забезпечує випуск 80% газу. Другий же - піропатрон, підключається у разі сильного зіткнення, коли людині потрібно більш жорстка подушка.

Всі ці складові повинні бути в справному стані, щоб забезпечити безвідмовне спрацьовування системи.

Принцип роботи подушок безпеки

На чому ж заснована робота подушок безпеки? При зіткненні автомобіля з яким-небудь перешкодою в автоматичному режимі спрацьовують датчики, які призводять до оперативного розкриття нейлонової оболонки. Це відбувається настільки швидко, що жодна людина не здатна зафіксувати цей момент.

Про те, як працює як подушка безпеки в машині, ми вже маємо уявлення, але що найцікавіше – при розкритті вона прагне заповнити весь простір між водієм (пасажиром) і елементами автомобіля, щоб уникнути сильного удару про них. Іншими словами при ДТП захисна система забезпечує свого роду ізоляцію людини від жорсткого зіткнення з кермом, стійками, панеллю і іншим. Тобто удар приходиться на м'яку подушку, що не обіцяє тих ушкоджень, що могли бути в разі зіткнення з більш твердою поверхнею.

У будь-якому випадку можна уникнути травм повністю або уникнути важких наслідків для організму. До всього іншого подушки дозволяють виключити внутрішні травми, коли органи соударяются про кістки у разі різкого уповільнення. Між іншим, це одна з причин загибелі людей при ДТП. Яскравий тому приклад – удар мозку про кісткову тканину черепа.

Важливе зауваження

Варто звернути увагу на один важливий момент – подушки безпеки спрацьовують лише один раз і при першому ударі. А адже ДТП може супроводжуватися кількома послідовними зіткненнями. Ну і нарешті, не слід забувати про те, що всі механізми, по суті своїй, одноразові!

З приводу того, як працює подушка безпеки, можна ще сказати наступне. При повсякденних поїздках спрацювання захисної системи повністю виключено, оскільки її працездатність в повній мірі залежить від датчиків. А вони налаштовані не аби як, а з грамотним підходом, що враховує безліч факторів. Іншими словами, подушки розкриваються тільки при певних обставинах – ДТП. І якщо проїжджаючи повз якого-небудь перешкоди, зачепити його дзеркалом (нехай навіть це зіб'є його), то подушки все одно не розкриються – істотного приводу немає.

Типи подушок

На щастя, у наш час вже практично не зустріти автомобілів, які б проводилися без подушок безпеки за самим рідкісним винятком. В залежності від комплектації їх кількість варіюється, але як мінімум 2 з них точно присутні. Зазвичай їх від 2 до 7, в машинах преміум класу їх може бути 8, 9, а то і 10.

Пасивна безпека фронтальна

Це найпоширеніша різновид і такі подушки включені в базову комплектацію більшості сучасних автомобілів – для водія і переднього пасажира. Дана міра дозволяє уникнути серйозних наслідків у разі лобового зіткнення.

Як працює подушка безпеки фронтального типу? По суті, принцип спрацьовування загальний, єдина відмінність полягає в локалізації удару кузова. У даному випадку система активується при лобовому зіткненні, включаючи косий удар в передню частину корпусу.

До того ж завдяки таким подушкам уповільнення людини відбувається не так стрімко, отже, організм відчуває менші навантаження. У свою чергу це знижує ризик отримання травм внутрішніх органів.

Водійська подушка розташовується в центральній частині керма, в той час як пасажирська – у верхній частині передньої панелі. При цьому кожна з них відрізняється своїми розмірами, адже відстань між водієм і рульовим колесом значно менше, ніж дистанція голови пасажира і панелі. Локалізація подушок позначена значком або написом airbag.

Бічні подушки. Особливості

Як працюють бічні подушки безпеки "Мерседеса" або будь-якої іншої моделі автомобіля? Вони можуть розташовуватися як спереду, так і позаду салону. Приводом для їх активації служить бічний удар в кузов. Такими пневмоподушками зазвичай оснащуються більш дорогі комплектації автомобілів. У цьому випадку в зону захисту потрапляють такі частини тіла при бічному зіткненні:

  • плечі;
  • грудна клітка;
  • живіт;
  • таз.

Передні пневмоподушки розташовуються всередині сидінь, а задні інтегровані в бокову обшивку салону. На відміну від фронтальних подушок бічні одержали не таке широке поширення, знову-таки, в силу дорожнечі такій комплектації. Тим не менш, є недорогі моделі автомобілів, де теж є такий вид пасивної безпеки – Lada Vesta, Renault Logan, Datsun On-do.

Такі транспортні засоби вимагають дотримання певних правил перевезення вантажів, оскільки слід враховувати, як працюють подушки безпеки. Отже, неприпустимо розташовувати в кишенях дверей сильно випирають предмети. При ДТП вони будуть не тільки створити перешкоди в роботі захисної системи, але і загрожувати самому людині.

Захисні шторки

По суті, ці елементи теж можна вважати головними подушками безпеки, оскільки і розраховані для захисту цієї самої важливої частини тіла від бічних ударів, включаючи розліт осколків скла. Автомобілі, як правило, оснащуються двома типами шторок:

  • лише для першого ряду;
  • для обох рядів (переднього і заднього).

Їх локалізація припадає на бічну частину стелі салону, відповідно, над самими вікнами. При ударі в бік автомобіля шторки розкриваються таким чином, щоб повністю закрити собою бічні скла. Тобто забезпечується захист від осколків, ударів об стійки та інших твердих предметів.

Колінні пневмоподушки

Ці елементи покликані захистити коліна водія у разі лобового зіткнення. Вони актуальні для автомобілів середньої цінової категорії, а це C-клас. Серед них це Volkswagen Golf і Suzuki SX4. І такі системи вже точно присутні в більш дорогому автомобілі Toyota LC200 і йому подібним.

Як працюють бічні подушки безпеки, нам тепер зрозуміло, але де знаходяться колінні елементи? Вони зазвичай заховані під кермом і торпедою. Для автомобілів, оснащених цією подушкою, теж характерні певні вимоги, щодо забезпечення належної безпеки. Тобто водію необхідно відрегулювати своє сидіння – воно повинно бути на відстані не менше 10 см до нижньої частини панелі.

Поєднання подушок і ременів

Хто з автолюбителів вважає, що раз вже є подушки безпеки, ремені – це вже зайва захід, і можна обійтися без неї. Однак це думка людини, у якого мізерний запас по частині автомобільної безпеки. Розумники при цьому йдуть на різні хитрощі, щоб обдурити датчик у разі не пристебнутого ременя (якщо він є). Досить пропустити ремінь за спину і спокійно заклацнути замок.

Ось тільки робити це вкрай небажано. Подушки безпеки розроблялися для спільної роботи з ременями! Варто тільки уявити, що в разі ДТП рятівна подушка виривається зі свого притулку зі швидкістю до 200-300 км/год! А це просто не може вберегти від важких травм. Варто запам'ятати – ремені без подушок забезпечать безпеку, чого не можна сказати про самих подушках у відсутність ременів!

Некомпетентність водіїв

Працює подушка безпеки за непристебнутий ремінь? Подібним питанням цікавиться кожен, кому просто лінь кожен раз пристібатися, адже він їде на малій швидкості. На жаль, і такі особи зустрічаються. Але повертаючись до питання, можна стверджувати одне – на дорогих моделях вони не спрацюють у разі, коли ремінь не пристебнутий. Щодо інших автомобілів це не грає ролі, і подушка може вистрілити.

Але якщо розібратися, то виходячи з того, що подушка розвиває стрімку швидкість, то якщо водій не пристебнутий, йому не уникнути важких травм, про що вже було згадано. З цієї причини на хороших автомобілях подушки і не спрацьовують, якщо ремінь не «підключений».

Але при цьому важливо враховувати, в якому стані перебуває вся система, і якщо є якісь неполадки, то і з пристебнутим ременем подушки можуть не спрацювати. Головне стежити за своїм автомобілем і не ігнорувати помилки, які з'являються на приладовій панелі.