Как работает подушка безопасности в авто: устройство, принцип работы, срок эксплуатации

Содержание

Устройство и принцип работы подушек безопасности в автомобиле

Система подушек безопасности – одна из самых важных частей безопасности вашего автомобиля. При ее правильном срабатывании можно гарантировать, что вы и ваши пассажиры не пострадаете после удара, который мог бы причинить серьезную травму или смерть. Использование Airbag спасло тысячи жизней на протяжении многих лет. Но какое устройство и принцип работы подушек безопасности? Эта система чрезвычайно сложна и должна активироваться в течение миллисекунд после аварии, чтобы обеспечить защиту водителя и пассажиров.

Читайте также: Что следует знать о понятии развал-схождение

Что такое подушки безопасности?

Подушки безопасности (Airbag) — это эластичные ткани или другие материалы, которые плотно упакованы в разных местах вашего автомобиля. В большинстве автомобилей есть подушки безопасности на передней приборной панели, а у многих автомобилей и вдоль боковой части автомобиля.

Эти мешки сжимаются и хранятся в небольшой области. Когда происходит авария, они обеспечивают систему амортизации для людей в машине, которая поможет не вылететь наружу в случае аварии. Хотя это не всегда спасёт вас от серьезных травм или смерти, во многих случаях амортизация пассажиров может оказаться весьма целесообразной.

Первая конструкция Airbag была запатентована в 1951 году, но автомобильная промышленность очень медленно применяла эту технологию аж до 70-х.

Как они работают?

Каждая отдельная подушка безопасности сдувается и упаковывается в отсек, расположенный в приборной панели, рулевом колесе, сиденье или в другом месте.
Передний Airbag включает в себя большой нейлоновый мешок, который накачивается и быстро сдувается в случае серьезного лобового столкновения.
Срабатывание подушки безопасности контролируется датчиками, которые обнаруживают возникновение и серьезность аварии. Когда контроллер определяет, что Airbag должен быть развёрнут, система запускает блок инфлятора, он в свою очередь сжигает химикаты, которые производят много инертного газа для раздувания мешка.
Когда мешок надувается, он разрывает открытые крышки на приборной панели, взлетая перед пассажиром. В то же время голова и верхняя часть пассажира движутся со значительным усилием в сторону надутого мешка. Когда голова пассажира соприкасается с подушкой безопасности, она начинает сдуваться через вентиляционные отверстия в основании. Это смягчает движение головы вперед. Весь процесс происходит в мгновенье ока, примерно за 100 миллисекунд.
В процессе развёртывания будет много дыма, пыли и шума, и пассажир может не знать, что подушка сработала. Это нормально.

Датчики столкновения

Наиболее важными частями успеха системы подушек безопасности являются датчики столкновения. Эти небольшие части электроники предназначены для того, чтобы сообщить, когда автомобиль повреждается в результате несчастного случая. Они реагируют на несколько разных наборов стимулов, включая внезапную остановку и повышенное давление (когда куски автомобиля перемещаются из-за силы столкновения) и т.

д.
Сенсоры подушек безопасности, расположенные в передней части кабины, контролируются различными типами датчиков, которые измеряют:
скорость колеса
состояние пассажира
давление и удар тормозов
и другие индикаторы состояния авто
Датчики передают сигналы в блок управления подушкой безопасности, который анализирует данные и может управлять функциями безопасности, такими как:
блокировка ремня безопасности
автоматические дверные замки
развёртывание подушки безопасности.
В автомобиле используется два типа датчиков — электрические и механические.

Некоторые используют электромеханический механизм «шарик и трубка», который в основном состоит из небольшой трубки, содержащей выключатель цепи и шар, удерживаемые вместе небольшим магнитом. Когда происходит столкновение, шарик выталкивается из магнита и катится вперед в трубке, нажимая выключатель, который замыкает электрическую цепь.
Другие электрические конструкции в принципе аналогичны, используя металлический ролик или подпружиненные грузы вместо шара, или в новых автомобилях — акселерометр для отключения датчика.
Механические датчики работают независимо от электрической системы и реагируют аналогично электрическим датчикам, с конструкцией, которая приводит в действие ударник, запускающий небольшой взрыв после аварии.
Поскольку механический датчик не требует источника питания, его нельзя отключить, как электрический датчик, когда аккумулятор отсоединен.

Успех системы подушек безопасности зависит от того, что датчики столкновения работают, не только точно, но и очень быстро, поэтому это самая дорогая и технологически продвинутая часть системы подушек безопасности.
Когда срабатывают подушки безопасности?
Чтобы водительская или пассажирская подушка сработала, должны быть соблюдены следующие минимальные требования:
Автомобиль должен ехать со скоростью более 25 км / ч.
Угол удара находится примерно в тридцати градусах по обе стороны от центральной линии автомобиля (всего около 60 градусов).
Сила замедления, по меньшей мере, равна той, которая возникает при столкновении автомобиля с неподвижным барьером со скоростью около 25 км / ч.
Примечание: Передние подушки безопасности не будут разворачиваться в случае столкновения со стороны, сзади или при опрокидывании, поскольку они не обеспечивают дополнительной защиты.

Другие виды подушек безопасности
Двухступенчатые подушки безопасности — это более разумное поколение подушек безопасности, которые оптимизируют уровень развёртывания подушки безопасности в соответствии с серьезностью аварии.
Боковые и шторные подушки безопасности помогают защитить пассажиров от травм головы, шеи и грудной клетки во время боковых ударов и опрокидывания.
Коленные подушки защищают нижние конечности от травм, вызванных ударом с панелью приборов.
Возникающие проблемы
Передние подушки безопасности предназначены для защиты людей от взрослых. Поскольку дети меньше, они рискуют получить травму от её срабатывания. Поэтому они не должны занимать переднее сиденье, если в машине есть Airbag для пассажира.
В авто не должны быть установлены принадлежности, которые могут ограничивать развёртывание Airbag-а или стать ракетой во время его срабатывания.

Системы подушек безопасности обычно имеют контрольную лампу с индикатором. Если лампа не погаснет сразу после запуска или включается во время вождения, сверьтесь с руководством по эксплуатации и проверьтесь на СТО. Система обнаружила ошибку.
Если вы этого не сделаете, подушки могут неожиданно сработать во время ремонта, особенно во время электромонтажных работ. Это может привести к серьезным травмам, поэтому оставьте ремонт квалифицированным специалистам.
Подушки безопасности разворачиваются с взрывной силой и далеки от больших пушистых подушек, которые могут себе представить некоторые люди. Не редко остаются небольшие травмы и ссадины от контакта с подушкой.
Несколько изготовителей транспортных средств определяют срок службы компонентов подушек безопасности. Обычно загорается сигнальная лампа подушки безопасности, и компоненты должны быть заменены, прежде чем она погаснет.

Выключение подушек безопасности
Подушки безопасности разработаны таким образом, что их не нужно включать, но иногда их можно отключить. Это связано с соображениями безопасности, поскольку есть случаи, когда они могут нанести больше вреда, чем пользы.
Когда автомобиль включает в себя возможность отключения подушек безопасности пассажира, механизм деактивации обычно располагается на пассажирской стороне приборной панели.
Процедура снятия Airbag-а со стороны водителя, как правило, более сложная, и после неправильной процедуры может вызвать срабатывание подушки безопасности. Если вы обеспокоены тем, что защитная подушка с водительской стороны может нанести вам вред, для её отключения следует обратиться к специалисту.
<center><ins class="lazy lazy-hidden adsbygoogle" style="display:block; text-align:center;" data-ad-layout="in-article" data-ad-format="fluid" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="4491286225"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>
Понравилась статья? Поделитесь в соц. сетях:
Подушки безопасности в автомобиле (Airbag)
Airbag (подушка безопасности) – это один из элементов пассивной безопасности в современных автомобилях. Их наличие является важным фактором, обеспечивающим безопасность водителя и пассажиров. Airbag в переводе с английского языка означает «воздушная подушка», отсюда возникло и русское название – подушка безопасности, которое мы все привыкли использовать.
Подушки безопасности спасли тысячи жизней с тех пор, как их стали массово устанавливать на транспортные средства. Задумка системы Airbag проста: подушки безопасности надуваются достаточно быстро для того, чтобы защитить тело человека в случае аварии. Но как они это делают так быстро?
Устройство и принцип работы подушек безопасности
Тайна мгновенного наполнения воздухом подушек безопасности на самом деле кроется не столько в самих подушках, сколько в специальном устройстве – газогенераторе.
Это самая технически сложная деталь во всей системе Airbag. Газогенераторы, которые используются в подушках безопасности, способны надуть её примерно в три раза быстрее, чем вы успеете моргнуть. В конце статьи смотрите видео о том, как устроена подушка безопасности, и через какие этапы производства ей приходится пройти перед установкой на авто.
Принцип работы подушек безопасности достаточно прост. Они срабатывают при ударе, когда скорость автомобиля превышает 20 км/ч.
В случае столкновения машины с препятствием, срабатывает один или несколько специальных датчиков. Эти датчики могут быть установлены спереди, сзади и по бокам автомобиля.

Сигналы от датчиков обрабатываются электронным блоком управления (ЭБУ), контролирующим работу системы Airbag. При определенных условиях (например, сильный лобовой или косой удар, наезд на высокий бордюр, жесткое падение после прыжка и т.д.) ЭБУ дает команду на срабатывание подушек безопасности.

На основании запрограммированного алгоритма, блок управления принимает решение о необходимости срабатывания подушек и передает электрический сигнал на исполнение.

Этот сигнал поступает в газогенератор подушки безопасности, и в нём срабатывает пиротехнический заряд (выстреливает пиропатрон).

В результате срабатывания пиропатрона, заключённая в газогенераторе натриевая кислота сгорает, выделяя значительное количество газа (азота), который поступает в Airbag и мгновенно раскрывает его.

Подушки безопасности изготавливаются из нейлоновой ткани похожей на парашютную. В ней есть отверстия, через которые газ после надувания подушки покидает её всего за 0,3 секунды. Быстрое сдутие необходимо, поскольку, когда из подушки безопасности выходит воздух, она становится мягче.
К каждой подушке безопасности в процессе производства прикрепляется газогенератор, после чего она сворачивается в компактный сверток (достаточно маленький для того, чтобы поместиться в руле или в передней панели со стороны пассажира). При этом генератор газа для водительской подушки безопасности дополнительно помещают в резиновое кольцо, в котором он исполняет роль балансировочного груза.
Устройство газогенератора подушки безопасности
Поскольку водители и пассажиры бывают разных размеров, инженеры, в свое время, хотели придумать такой Airbag-генератор, который мог бы регулировать количество газа. Ранние подушки безопасности не могли изменять скорость надувания относительно размера и положения человека, или силы столкновения автомобиля.
Поэтому конструкторы придумали «умный» генератор – в нем два пиропатрона вместо одного. Один из них выпускает газ всего на 80 процентов (для «мягкой посадки» этого хватает). Но если этого недостаточно, то второй пиропатрон запускает вторичное наполнение, и оставшийся газ наполняет Airbag и делает его жестче.
Типичный газогенератор подушки безопасности водителя состоит из следующих основных частей (смотрите на рисунке выше):
Корпус с камерами сгорания;

Заряды №1 и №2 из таблеток натриевой кислоты;

Вспомогательный заряд для воспламенения заряда №1;

Два пиротехнических патрона для воспламенения зарядов;

Металлический фильтр.

Так что же происходит в газогенераторе при срабатывании Airbag?
В пиропатронах, устанавливаемых в газогенераторе подушки безопасности, содержится материал, похожий на порох. Когда к ним поступает сигнал от электронного блока управления, они срабатывают, образуя при этом тепло и высокое давление.

От срабатывания пиротехнического патрона в корпусе газогенератора загораются находящиеся там специальные таблетки натриевой кислоты (заряд). Эти таблетки при сгорании выпускают горячий, но безопасный газ на основе азота, который деформирует корпус генератора и покидает его, наполняя Airbag.

Перед попаданием в подушку безопасности, азот проходит через специальный металлический фильтр, который устраняет твердые частицы, образованные при сгорании заряда, и остужает газ.

При подаче электричества на пиропатрон №2, он воспламеняет второй заряд. Газ, образующийся при сгорании заряда, поднимает колпачок камеры ступени №2 и через камеру сгорания первой ступени наполняет подушку безопасности.

С того момента, как машина попадает в аварию до полного наполнения подушки безопасности проходит не более 30 миллисекунд.
Виды автомобильных подушек безопасности
Наибольшее распространение в автомобилях получили три основных вида подушек безопасности:
Фронтальные подушки безопасности – устанавливаются в руле для водителя, и в правой части передней панели автомобиля для пассажира. Такие подушки безопасности встречаются практически во всех машинах иностранного производства и в некоторых отечественных авто.

Боковые подушки безопасности – при аварии защищают грудную клетку человека, брюшную полость и кости таза. Встраиваются такие подушки безопасности чаще всего в спинки передних автокресел.

Подушки-шторки (головные подушки безопасности) – предназначены для предотвращения травм головы, вследствие боковых ударов. Автопроизводители устанавливают эти подушки безопасности в районе крыши, как спереди, так и сзади или между центральными стойками.

Также на некоторых моделях автомобилей можно встретить коленные подушки безопасности и даже центральный Airbag (между водителем и пассажиром). Но такие виды подушек безопасности встречаются намного реже первых трёх, и в основном на премиальных марках авто.
Поскольку подушки безопасности стали достаточно важным компонентом конструкции современного автомобиля, инженеры постоянно изучают возможность проверки их функционирования. Немецкие специалисты, к примеру, разработали и систематизировали целый ряд тестов, учитывающих климатические факторы и вибрацию, экстремальные перепады температур и различные условия срабатывания устройства. Производители гарантируют безупречную работу подушек безопасности, потому что, по сравнению с создаваемой ими в лабораториях обстановкой, реальные ситуации, в которых эксплуатируется автомобиль, можно назвать очень щадящими.
Подушки безопасности служат долго и надежно не только благодаря испытаниям, предшествующим их серийному внедрению, но и в силу совершенства конструкции, которая сама следит за поддержанием рабочего состояния системы Airbag и исключает возможность старения и износа ткани.
Видео о том, как устроены подушки безопасности
Обманка подушки безопасности своими руками
Небольшие ДТП и столкновения на дороге – явление очень частое. В принципе, особо страшного в этом ничего нет – небольшие вмятины на кузове и все, если бы не одно «но» — система пассивной безопасности, то есть подушки и шторки безопасности, которыми сейчас комплектуются многие автомобили. Часто даже при небольших столкновениях они срабатывают.
Сами подушки безопасности – одноразовые, и, если они сработали — их нужно менять.
При этом после срабатывания на приборной панели всегда горит сигнальная лампа, указывающая на неисправность пассивной безопасности автомобиля.
Не всегда нужно и столкновение, чтобы лампа начала гореть, пиропатроны подушек имеют свой ресурс, после чего они становятся негодными, в результате этого на приборке будет постоянный раздражающий многих свет.
Выходов из данной ситуации две – купить новые подушки безопасности и установить их вместо сработавших или использовать обманки.
Основной недостаток такого решения проблемы – цена. Стоимость нового элемента очень высокая и далеко не все смогут это себе позволить.
Второе решение – использование обманок, будет имитировать исправность подушки.
Такой вариант – дешевый и не особо сложный. Но при его использовании стоит понимать, что безопасность сильно снизиться. И здесь уже решать самому автовладельцу, что ему важнее – своя безопасность или деньги.
Как обмануть систему безопасности авто?
Предположим, что подушка руля на автомобиле сработала, и владелец авто не желает затрачиваться на восстановление системы пассивной безопасности.
Как срабатывает система пассивной безопасности смотрите здесь https://autotopik.ru/obuchenie/503-kak-rabotaet-podushka-bezopasnosti.html.
Рассмотрим, что ему делать, чтобы обмануть свой автомобиль и лампа погасла.
Первое, что нужно сделать – это приобрести муляж на руль. После выстрела подушки рулевая крышка тоже отлетит. Чтобы восстановить презентабельный вид салона, следует купить муляж крышки, который будет прикрывать место расположения подушки.
С внешним видом разобрались, салон смотрится, как будто все в порядке. Теперь перейдем непосредственно к тому, как убрать свечение лампы на приборной доске.
Здесь можно поступить несколькими способами. Разберем их на примерах автомобилей.
Первый метод.
Первый способ рассмотрим на примере автомобиля BMW E-39, знаменитой 5-й серии. Чтобы погасить сигнальную лампу системы безопасности можно использовать реле времени.
Данное реле просто через определенный промежуток времени обесточит лампу. Все достаточно просто – после включения зажигания лампа загорится, но потухнет через 5-7 секунд.
То есть, будет полная эмуляция штатной работы системы пассивной безопасности, но при этом она работать не будет, и при подключении сканера на его дисплей выведутся ошибки, указывающие на сбой в системе.
Само реле стоит недорого и подключить его не составит труда даже при незначительных знаниях в автоэлектрике.
Всего лишь нужно подключить реле к замку зажигания БМВ, чтобы запитать его, а также к сигнальной лампе или светодиоду.
Второй метод.
Второй способ еще более дешевый, но при его использовании сканер ошибки распознавать не будет. Рассмотрим мы данный способ на примере Reno Megane 2.
Предположим, что на данном авто сработала подушка, после чего на приборной панели горит сигнальная лампа. Чтобы устранить данную проблему понадобиться всего лишь резистор с определенным сопротивлением.
Суть такова – исправный пиропатрон подушки имеет сопротивление, по которому блок управления определяет, исправен ли он. После срабатывания сопротивления от него нет, и блок выдает ошибку и включает лампу.
Чтобы обмануть систему достаточно всего лишь создать сопротивление, для этого и нужен резистор.
Стоит отметить, что на Reno Megane 2 разных годов выпуска сопротивление пиропатрона может отличаться. На некоторых авто оно составляет 2,4 Ома, на других – 2,7 Ом.
Чтобы точно определить данное значение, можно подключить сканер, и узнать сопротивление другой подушки безопасности – не сработавшей в результате удара. Или это можно сделать заблаговременно на своем авто.
Затем просто подбирается резистор и подключается в проводку, ведущую к сработанному пиропатрону.
После этого остается лишь сканером почистить память блока управления, чтобы он резистор воспринял как новый пиропатрон.
Устранение проблемы, связанной с матом занятости сиденья
Рассмотрим еще одну проблему, которая возникает с пассивной системой безопасности, и сделаем мы это на примере Kia Sportage 3.
В данном авто, как и многих других современных машинах применяется мат занятости пассажирского сиденья. Благодаря ему блок управления определяет, есть ли пассажир. Если его нет, то при столкновении пассажирская подушка не сработает.
Так вот, если этот мат на Kia Sportage 3 поврежден, то блок управления будет сигнализировать о неисправности системы.
Устранить эту проблему поможет все тот же резистор, но дополнительно еще понадобиться кремниевый диод (Д219-223, КД 520-522).
Эти два элемента подсоединяются к проводке, идущей к мату занятости, их расположение – параллельно друг другу. При этом система пассивной безопасности на автомобиле будет работать в штатном режиме, если она, конечно, исправна.
Немного о резисторе, поскольку его нужно правильно подобрать. Дело в том, что блок управления распознает наличие пассажира на сиденье по изменению сопротивления мата.
Если использовать резистор сопротивлением 22 кОм, блок воспримет это как отсутствие пассажира, а при установке элемента на 32 кОм — сымитирует наличие пассажира. От этого зависит, сработает ли пассажирская подушка при столкновении или нет.
Для владельцев KIA RIO.
Подводим итоги
Вот такими нехитрыми и простыми способами можно устранить проблему с горящей сигнальной лампой подушек безопасности. Но важно понимать, что безопасность на дороге – главнее всего. И лучше потратить деньги, но восстановить работоспособность данной системы, а указанные методы можно использовать временно, до проведения ремонтных работ.
И уж тем более необходимо отремонтировать подушки в случае, если авто будет продаваться, ну или хотя бы предупредить покупателя о том, что система уже сработала и на авто используются обманки.
Критерии срабатывания подушек безопасности — Эксперт Никонов Владимир Николаевич — Статьи
Это авторский, с замечаниями из российской практики, перевод статьи «Air Bag Deployment Criteria», опубликованной в 2014 году Kenneth Solomon и Jesse Kendall в журнале «The Forensic Examiner®», официальном рецензируемом научном журнале Американского колледжа Института судебных экспертов, который приобрел популярность и признание в качестве ведущего судебно-экспертного журнала в мире.
И так как наши люди ~~в булочную на такси~~ такие журналы не читают, эта статья на «Праворубе» будет полезна как адвокатам по ДТП, так и читающим автоэкспертам. Адвокатам – как информация для допросов в суде нечитающих автоэкспертов с целью разъяснения им их пустых заключений, а читающим автоэкспертам – для того, чтобы не давать заключения на основе шаманского камлания.
Введение
Модули управления подушек безопасности используют сложные алгоритмы для принятия решений о развертывании на основе оценки серьезности аварии, связанной с изменением скорости движения транспортного средства или замедления в течение некоторого времени. Из-за того, что алгоритмы управления являются ноу-хау производителя, их фактические значения порогов скорости, ускорения, или деформации (пути) для развертывания подушки безопасности при столкновении не известны. Значения этих параметров и алгоритмы производители автомобилей не разглашают, ограничиваясь декларативными «сильный удар» или «удар достаточной силы» в руководствах владельцев, а дилеры их просто не знают, при этом разыгрывая перед клиентами спектакли с тестирующими модули управления приборами.
Действительно, столь размытые критерии нетехнического характера создают тупиковые ситуации при предъявлении судебных претензий со стороны владельцев автомобилей, у которых подушки безопасности не сработали в ДТП, или сработали произвольно без видимых причин. Это так же создает благоприятную почву для мошеннических инсценировок ДТП, заключающихся в «перекидке» на практически не деформированный автомобиль панелей со сработавшими подушками безопасности.
Однако величины технических параметров, необходимые для развертывания подушки безопасности, могут быть установлены путем исследования результатов лабораторных краш-тестов автомобилей конкретных производителей.
Задачи статьи
1. Получение информации и понимание работы системы управления подушками безопасности и ее компонентов.
2. Получение информации и понимание, когда должны или не должны сработать подушки безопасности.
Содержание статьи
Статья содержит введение в системы управления подушками безопасности и процессами их срабатывания, краткую историю датчиков удара. Описаны переменные, используемые в алгоритмах развертывания подушек безопасности, приведены сравнительные примеры с использованием нескольких запатентованных систем управления. Показан способ оценки диапазона скорости, замедления или деформации (пути), являющегося порогом для развертывания подушки безопасности.
Процесс развертывания подушек безопасности
Целью подушки безопасности является обеспечение упругой мягкой прокладки между пассажирами и интерьером автомобиля. Для достижения этой цели подушки должны быть полностью наполнены газом в короткий промежуток времени и ранее, чем пассажиры вступят с ними в контакт. Быстрое развертывание подушки потенциально может привести к смертельным травмам людей, если они уже находятся в контакте с подушкой безопасности во время ее раскрытия. Поэтому подушки безопасности должны иметь систему управления, которая может правильно распознавать, что происходит столкновение. При этом распознать достаточно рано, чтобы подушка безопасности успела раскрыться безопасно.
Подушка безопасности раскрывается после того, как электрический сигнал на раскрытие послан детонатору от модуля управления подушкой безопасности. Этот сигнал инициирует химическую реакцию, которая быстро надувает газом воздушный мешок из нейлоновой ткани. Газ содержит частицы пыли из материала, используемого для смазки мешка (как правило, тальк и кукурузный крахмал). После полного развертывания подушки газ выходит через небольшие вентиляционные отверстия. Отверстия имеют размеры и расположены так, чтобы уменьшать объем мешка с разной скоростью, в зависимости от типа транспортного средства.
История датчиков удара
Ранние системы раскрытия подушки безопасности использовали для обнаружения удара механические датчики, которые затем были изъяты из употребления на американском рынке около 1994 года. Такие датчики, как, например, «rolamite», содержали металлические ролики, стабилизированные в положении режима ожидания с помощью пружины или магнита.

При ударе за пределами предназначенного порога пружина или магнит не могли больше удерживать металлическую массу на месте. Масса перемещалась и нажимала на контакт, посылая электрический сигнал на модуль управления подушки безопасности. Системы с механическими датчиками, как правило, неточны в интерпретации небольших столкновений. Движения в механических датчиках может быть недостаточно при лобовых столкновениях, из-за чего срабатывание может происходить с задержкой. Современные датчики удара сейчас основаны на микроэлектромеханических системах (MEMS).
Новые системы распознавания удара
Новые датчики MEMS удара измеряют ускорение акселерометром, который посылает непрерывный поток данных в модуль управления подушки безопасности. Акселерометры, как правило, пьезоэлектрические или переменно емкостные датчики. Наиболее распространенным MEMS акселерометр, который используется сегодня, ADXL-50 производства Analog Devices.

Автору приходилось встречать заключения ~~законченных идио~~ «нечитающих» автоэкспертов, в которых они визуальным осмотром или органолептическим методом устанавливают неисправность датчика удара. Их логика ограничена примитивной цепочкой «был удар – подушки не сработали – значит, не исправен датчик удара». На самом деле процедуры тестирования таких датчиков основаны (на не утвержденных Минюстом, и, значит, на не признаваемых госэкспертами научными) алгоритмах типа Гаусса-Ньютона, требуют наличия специального программного обеспечения и оборудования. Примеры многочисленных тестов можно посмотреть на ютюбе, а при необходимости можно найти на сайте производителя официальный регламент тестирования и калибровки конкретной модели датчика.
https://youtu.be/ycThnu3k_vc
По мере того, как прицеленные к упругим элементам массы движутся относительно корпуса датчика за счет ускорения, специальные пластины, прикрепленные к массам, приближаются к другим неподвижным пластинам. Изменение расстояния между пластинами влияет на емкость датчика, или на способность удерживать электрический заряд. Это изменение емкости легко измеряется, и затем превращается в изменение напряжения. Изменение напряжения напрямую зависит от силы инерции из-за ускорения, а показания интерпретируются модулем управления подушки безопасности как ускорение. Алгоритм модуля управления может определить, является ли развертывание подушки безопасности необходимым, на основе заложенной в него математической модели импульсов ускорения во времени.
Процесс принятия решения
Модуль управления подушки безопасности (ACM) получает непрерывный сигнал от каждого датчика MEMS и записывает данные в течение определенного периода после специфического события. С помощью центрального процессора (CPU) он выполняет алгоритмические вычисления и дает или не дает команду для развертывания подушки безопасности. Алгоритмы определения степени тяжести удара работают путем оценки одного или нескольких кинематических параметров (ускорение, его производных или интегралов), список которых приведен приведены в таблице 1 ниже. Примеры блок-схем алгоритмов принятия решения показаны на следующих рисунках.
Таблица 1.

Блок-схема алгоритма, использующего параметры: изменение скорости, путь и плотность энергии.

Блок-схема алгоритма, использующего параметры: замедление и рывок (толчок).

Блок-схема алгоритма, использующего параметры: ускорение и изменение скорости.

Варианты алгоритмов
Системы распознавания удара сильно различаются между патентами. Большинство систем, запатентованных после 1995 года, используют изменение скорости «дельта-V», ускорение, или рывок, как параметры для включения системы пробуждения и для раскрытия подушек безопасности. Последние системы также включают системы анализа наличия пассажиров и анализа расстояния до пассажира. В подходах, использованных в период между 1995 и 2008 годами несколькими изобретателями, различия весьма существенны. Однако команда для срабатывания подушек безопасности зависит от одного или более из набора основных кинематических параметров, описанных выше.
Когда раскрываются подушки безопасности
В соответствии с позицией Национального управления по безопасности движения департамента транспорта США (закреплено в соответствующем стандарте США, которого придерживаются и ряд широко известных иностранных производителей автомобилей), «подушки безопасности, как правило, предназначены для развертывания при фронтальных и почти фронтальных столкновениях, которые сравнимы с ударом в неподвижный жесткий барьер на скорости примерно от 8 до 14 миль в час». Определенные пороговые значения откалиброваны каждым производителем в соответствии с размером транспортного средства и жесткостью его конструкции. Система управления активируется для различения событий, таких как попадание в выбоину или столкновение с другим автомобилем. Это, как правило, имеет место, когда два последовательных импульса ускорения менее (примерно) -1g для небольших транспортных средств или менее (примерно) -2g для больших автомобилей, происходят в течение 10 миллисекунд. После пробуждения принимается решение либо раскрыть подушки безопасности, либо вернуться в нормальное состояние.
Из-за статуса «ноу-хау» алгоритмы управления и значения кинематических параметров для развертывания подушки безопасности при столкновении не известны. Однако, используя директиву NHTSA для подушек безопасности, в части их разворачивания при фронтальном ударе в барьер при скорости от 8 до 14 миль/ч, диапазон пороговых значений кинематических параметров может быть оценен с помощью известных значений жесткости транспортных средств и их массы.
Оценка пороговых значений
При столкновении величина деформации С (в дюймах) при заданной скорости удара V (в милях в час) связана с отношением жесткости транспортного средства k (в фунт/дюйм) и его весом w (в фунтах) с помощью следующего уравнения:

Время от начала воздействия до момента достижения максимального импульса при ударе:
Заменяя в первом выражении отношение C/V из второго выражения, получаем:
Жесткость автомобиля k может быть определена из результатов краш-тестов с учетом массы автомобиля m, деформации C, и скорости удара V. Жесткость автомобиля рассчитывается по формуле:

Таблица 2 показывает соответствующий спектр замедлений и деформаций (перемещений) в краш-тестах на фронтальный удар, для автомобилей, на которых имеются подушки безопасности, учитывая расчетное время для максимального импульса удара и для различных автомобилей по жесткости и массе.
Таблица 2

Видно, что нет существенной корреляции между весом автомобиля и его жесткостью. Две машины аналогичного веса могут иметь очень разные значения жесткости, как видно из сравнения 2010 Ford Fusion и 2010 Toyota Prius. Оба транспортных средства имеют примерно одинаковый вес автомобиля, но жесткость переда Toyota Prius значительно больше, чем жесткость Ford Fusion. Так как величина деформации и продолжительность воздействия на Ford Fusion больше, подушке безопасности Ford Fusion нужно будет раскрыться в пределах значения замедления меньших, чем те, которые требуются для Toyota Prius.
Сравнение значений
Условия реальных столкновений часто не совпадают с ударом в жесткий неподвижный барьер, и это надо учитывать при сравнении диапазонов фактических (из краш-тестов) и расчетных значений параметров. Продолжительность воздействия существенно не изменяется со скоростью удара, но в значительной степени зависит от типа столкновения. Подушки безопасности могут не развернуться, если есть жесткий удар, как наезд на столб, где деформируется только одна часть автомобиля. Подушки безопасности иногда не срабатывают, когда воздействие происходит постепенно, в течение длительного периода времени, как, когда автомобиль едет под или над другим объектом. Подушки безопасности могут не развернуться в столкновениях, в которых относительная жесткость столкнувшихся автомобилей сильно отличается. Например, столкновение передней части одного автомобиля и боковой стороны другого автомобиля. Кроме того, столкновения, которые происходят при острых углах, не всегда приводят к развертыванию подушек безопасности, так как значительного замедления в направлении продольных осей автомобилей (в направлении, измеряемом датчиком удара) не происходит.
Пример: подушки безопасности не раскрылись
Примером удара, где было значительное изменение скорости, но фронтальные подушки безопасности не сработали, было ДТП с участием Chevrolet Equinox 2007 года со встречным мотоциклом Harley-Davidson. Модуль управления подушки безопасности в Equinox зафиксировал максимальное изменение скорости 9. 27 миль в час. Это значение находится в пределах диапазона от 8.0 до 14.0 миль в час, в котором ожидается развертывание подушек безопасности (как в случае фронтального удара в жесткий неподвижный барьер). Однако максимальное замедление было 3.27g. Это замедление было значительно ниже расчетного значения в диапазоне развертывания от 7.5g до 13.2g, как показано в таблице выше. Таким образом, фронтальные подушки безопасности не должны были сработать.
Пример: подушки безопасности раскрылись
Примером удара, который не привел к существенному изменению в скорости, но подушки безопасности раскрылись, было ДТП с участием Chevrolet Corvette 2007 года, который снес несколько дорожных знаков, деревьев и дорожных столбиков на очень высокой скорости. Автомобиль ударил первый объект на скорости более чем 60 миль в час, и модуль управления подушек безопасности зафиксировал максимальное изменение скорости 4.96 миль в час, что значительно ниже диапазона от 8.0 до 14.0 миль в час, в котором ожидается развертывание подушек безопасности (как в случае фронтального удара в жесткий неподвижный барьер). К счастью для пассажира и водителя, зафиксированное максимальное замедление во время удара было 11.3g, которое находится выше расчетного порогового диапазона от 6.1g до 10.6g из таблицы выше. В результате подушки безопасности раскрылись и спасли жизнь пассажира и водителя.
Заключение
Подушки безопасности должны иметь систему управления, которая может распознавать удары правильно и достаточно рано, и раскрывать подушки безопасности безопасно. Системы развертывания обычно используют электронные датчики, которые постоянно сообщают ускорение автомобиля модулю управления подушками безопасности. Модули используют сложные алгоритмы, чтобы принять решение о раскрытии подушек безопасности на основе одного или более кинематических переменных. Из-за статуса «ноу-хау» алгоритмов развертывания значения скорости, ускорения или деформации, используемые в этих алгоритмах, неизвестны. Вместо этого, диапазоны значений скоростей удара, замедлений или деформаций могут быть рассчитаны на основе данных краш-тестов и затем использованы для экспертной оценки, должны ли были раскрыться подушки безопасности в случае конкретного столкновения.
Ссылки на источники
1. Collision Safety Institute. (2011). Bosch Crash Data Retrieval System – Crash Data Retrieval. Data Analyst Course Manual.
2. Huang, Mathew. (2002). Vehicle Crash Mechanics. CRC Press.
3. US Department of Transportation National Highway Traffic Safety Administration. (2003). What You Need to Know About Air Bags — DOT HS 809 575.
Об авторах
Джесси Кендалл получил степень бакалавра наук в области гражданского строительства в Университете Вермонта в Берлингтоне, штат Вермонт. Он завершил свою инженерную стажировку в Денвере, штат Колорадо, работая в строительных консалтинговых фирмах, прежде чем стать лицензированным профессиональным инженером в шести штатах. С более чем пятнадцатью лет опыта в гражданском строительстве, Джесси Кендалл сейчас живет и работает в Калифорнии в Института анализа риска и безопасности, специализирующимся в области судебной инженерии и реконструкции обстоятельств ДТП.
Доктор Соломон получил степень бакалавра наук, магистра наук и доктора в области машиностроения в Лос-Анджелесе. Доктор Соломон также имеет профессиональные инженерные лицензии. Доктор Соломон проводит исследования в области реконструкции ДТП и биомеханике в течение более 40 лет, имеет более чем 200 научных публикаций в международных изданиях, доклады и презентации. Им и в соавторстве написаны 13 книг. Он работал в качестве старшего научного сотрудника с RAND Corporation, преподавал на факультете в Высшей школе RAND, в Калифорнийском университете, Университете Южной Калифорнии, в Военно-морской аспирантуре, Университете Джорджа Мэйсона и академии шерифов Orange County.
Все стати автора на «Праворубе».
Фальсификация срабатывания подушек безопасности — Эксперт Ефимов Андрей Геннадиевич — Статьи
Сегодня стал популярен вид страхового мошенничества, когда в реальном или инсценированном ДТП фальсифицируется срабатывание подушек безопасности автомобиля, с целью увеличения суммы страхового возмещения.
Как известно, подушки безопасности — дорогостоящая деталь транспортного средства, а значит, суммы, при их срабатывании, могут быть значительно выше. Однако существует множество видов столкновений, при которых подушки безопасности не срабатывают. Как же отличить реальный случай от подлога?
Существует несколько типов подобной “инсценировки”. В первом случае, подушка безопасности, вручную, извлекается из корпуса таким образом, чтобы был виден мешок безопасности. Во втором случае, на запалы подушек безопасности, опять же, вручную, подаётся питание, и подушки срабатывают. В третьем случае, владельцем автомобиля могут быть приобретены сработавшие подушки безопасности и, временно, заменены на автомобиле.
Отсутствие достаточных знаний в этой области не позволяет многим экспертам определить факт срабатывания системы пассивной безопасности. Как правило, в своих отказных заключениях они ссылаются на характер удара, при котором не могли сработать подушки безопасности или другие причины, которые погружают обе стороны в такое довольно туманное понятие, как “критерии срабатывания подушек безопасности при различных видах столкновений”.
Это — тернистый путь, потому что критерии срабатывания подушек, а также алгоритмы, которые пишутся инженерами-разработчиками данных систем совсем не прозрачны. Более того, по большей части никаких конкретных формулировок, в каких именно случаях должны или не должны открываться подушки безопасности, автопроизводители в своих технических документах не допускают.
Также часто применяется формулировка, что, мол, потолочная подушка безопасности не может срабатывать при фронтальном столкновении. Это тоже далеко от истины, если имелся факт вращения или наклона автомобиля в одну из сторон, что не редкость и при фронтальных столкновениях.
Гораздо проще выявить факт мошенничества внимательно осмотрев сами подушки безопасности. Сработавшие мешки безопасности разительно отличаются от несработавших. Но ещё более сильно отличаются сработавшие и несработавшие пиропатроны подушек безопасности.
Ремень безопасности также часто может являться индикатором сработки. В момент столкновения преднатяжитель ремня срабатывает, втягивая ремень в бобину, и, в большинстве случаев, так и остаётся затянутым навсегда.
Также, многие современные автомобили оснащаются ремнями с тазовым механизмом натяжителя ремня безопасности, который находится в месте фиксации ремня безопасности к кузову или сиденью автомобиля. Тросовый механизм, при срабатывании, надёжно затягивается, определить такое срабатывание (также как и несрабатывание) достаточно просто визуально.
пиропатрон до срабатывания
пиропатрон после срабатывания
В случае первого типа фальсификации, этого может оказаться достаточно.
Что же делать, если подушки безопасности реально взорваны?
Диагностика автомобиля, с использованием дилерского диагностического оборудования — обязательная процедура при подобном осмотре. Необходимо, чтобы блок управления подушками безопасности содержал необходимую информацию, подтверждающую факт срабатывания системы.
В частности, это ошибки по запалам пиропатронов подушек безопасности, спец-ошибка о столкновении (например, B1650 “Зарегистрировано фронтальное столкновение” (Hyundai/Kia)). Многие системы (например, VAG) пишут в блок количество ударов, полученных автомобилем. Данный параметр легко извлекается диагностическим устройством и может служить подтверждающим факт срабатывания SRS критерием.
Отдельно стоит упомянуть такие параметры, как дата и время возникновения ошибок, которые фиксируются многими автомобилями европейского производства.
Эти параметры могут быть сверены с обстоятельствами ДТП и служить дополнительной информацией для вынесения вердикта. Большинство таких дат невозможно сфальсифицировать, так как время в диагностической сети имеет своё независимое течение, и не связано со временем, которое отображается на панели приборов.
Также стоит упомянуть и о показаниях одометра автомобиля, который часто фигурирует в данных блока SRS. Часто, в ошибке о срабатывании (например, в автомобилях марки Nissan) можно узнать информацию о пробеге автомобиля в момент столкновения.
Конечно, существует ещё множество способов убедиться в истинном срабатывании подушек безопасности. Необходимо постоянно пополнять свои знания о различных системах автомобиля, чтобы дать обоснованное и грамотное заключение.
Как работают подушки безопасности? — Объясни, что материал
Криса Вудфорда. Последнее обновление: 11 декабря 2019 г.
Bang! Мы думаем о взрывах как о ужасные, опасные вещи — но это не всегда так. Каждые день взрывы помогают спасать жизни людей. Если тебе не повезло достаточно, чтобы попасть в автомобильную аварию, тщательно контролируемый Взрыв (мы надеемся) выстрелит подушкой безопасности из приборной панели, смягчает удар и помогает уменьшить повреждение вашего тела.Подушки безопасности очень простые, но при этом удивительно умные, потому что они разгоняться со скоростью более 300 км / ч (200 миль / ч) — быстрее, чем может разбиться автомобиль! Давайте подробнее рассмотрим, как они работают.
Artwork: Подушки безопасности спасают жизни благодаря самоотверженной приверженности манекенам для краш-тестов, которые были характерной чертой автомобильного дизайна с тех пор, как самый первый манекен, Сьерра Сэм, сделал его оригинальный тест-драйв в 1949 году. инновации с макетами, мы никогда не сможем внедрить их в наши автомобили по-настоящему.
Почему аварии наносят ущерб
Как и все в мире, автокатастрофы контролируются законами физики и, в частности, законы движения. Все, что имеет массу (очень грубо говоря, это означает, насколько «материал», который содержит объект, и это тесно связано с его весом. чувствует) и скорость (в общих чертах это то же самое, что и скорость, но строго означает скорость в определенном направлении). Все, что имеет массу и скорость, имеет кинетической энергии, и чем тяжелее ваша машина и чем быстрее вы идете, тем больше у него кинетической энергии.Это нормально, пока ты вдруг не захочешь остановиться — или пока вы во что-то не врежетесь. Тогда вся энергия пойти куда-нибудь. Несмотря на то, что автомобили сконструированы таким образом, чтобы поглощают удары, их энергия по-прежнему представляет серьезную опасность для водитель и пассажиры.
График
: Чем быстрее вы идете, тем труднее остановиться. Это потому, что ваша кинетическая энергия увеличивается с квадратом вашей скорости (ваша скорость × ваша скорость). Чем больше у вас кинетической энергии, тем больше вам нужно проиграть до того, как остановишься.Если в результате столкновения ваш автомобиль остановится через определенное время, чем больше у вас энергии, тем больше столкновение будет жестким, и тем больше вероятность получить травму или погибнуть. Подушки безопасности помогают вашему телу останавливаться медленнее, снижение риска травм и смерти. [Диаграмма для транспортного средства общей массой 1500 кг.]
Проблема в том, что люди внутри движущийся автомобиль тоже имеет массу и скорость, и даже если автомобиль остановится, они будут стремиться продолжать. Это основной закон физики (известный как Первый закон движения Ньютона по гениальному английскому физику сэру Исааку Ньютон, который первым это сказал), что движущиеся вещи имеют тенденцию при движении до тех пор, пока что-то (какая-то сила) не остановит их.Легковые автомобили ремни безопасности были у них десятилетиями, но это довольно грубая форма охрана. Самая большая проблема в том, что они сдерживают только ваше тело. Ваша голова весит на удивление 3–6 кг (6–12 фунтов) — столько же, сколько несколько мешков с сахар — и совсем не сдерживается. Так что даже если твое тело пристегнуто жесткий, тот же основной закон физика говорит, что ваша голова будет продолжать двигаться и врезаться в руль или стекло лобовое (лобовое). Вот тут и пригодятся подушки безопасности.
Как помогают подушки безопасности
Фото: Типичный манекен для краш-теста имеет внутри более 130 различных датчиков.Этот манекен, имя которого «Адам», даже разработан, чтобы потеть, как настоящий человек, поэтому исследователи могут проверить климатические условия внутри автомобиля! Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).
Правильнее известна подушка безопасности в качестве дополнительной удерживающей системы (SRS) или дополнительной надувное удерживающее устройство (SIR). Слово «дополнительный» здесь означает, что подушка безопасности предназначена для того, чтобы ремни безопасности защищали вас, а не замените их (полагаясь на подушку безопасности, чтобы защитить вас без застегивания ремень безопасности чрезвычайно опасен).
Основная идея заключается в том, что подушка безопасности срабатывает, как только автомобиль начинает замедляться в результате аварии и сдувается, когда ваша голова прижимается к нему. Это важно: если бы мешок не сдулся, ваша голова просто отскочила бы от него, и вам не стало бы лучше.
Насколько эффективны подушки безопасности?
Подушки безопасности звучат так, будто это должно быть хорошей идеей, но ученым нравятся неопровержимые доказательства: есть ли доказательства того, что они уменьшают смертность? В 1995 году Адриан Лунд и Сьюзан Фергюсон опубликовали книгу основное исследование дорожно-транспортных происшествий за восемь лет с 1985 по 1993 год. Они обнаружили, что подушки безопасности снижают количество смертельных случаев на 23–24% при лобовых столкновениях и на 16% при всех видах аварий по сравнению с автомобилями, оснащенными только ручными ремнями безопасности.
Очевидно, что это огромное улучшение, но важно отметить, что подушки безопасности — это взрывоопасные предметы, которые сами по себе представляют опасность. Самый большой риск для маленьких детей, хотя взрослые также подвергаются небольшому риску травмы глаз и потеря слуха. Если подушка безопасности спасает вашу жизнь, вы, вероятно, считаете небольшой риск травмы ценой, которую стоит заплатить.Тем не менее, очевидно, что важно изучить потенциальную опасность подушек безопасности, чтобы мы могли сделать их максимально безопасными и эффективными. Современные подушки безопасности (устанавливаемые с конца 1990-х годов) срабатывают с меньшей силой, чем старые конструкции, и есть убедительные доказательства того, что это снизило смертность от несчастных случаев, особенно среди детей, без ущерба для безопасности пассажиров.
Кто изобрел подушки безопасности?
Иллюстрации: оригинальный дизайн подушки безопасности Джона Хетрика 1953 года, который я раскрасил, чтобы было легче следовать.Здесь есть три отдельных рисунка, показывающих основной механизм (занимающий большую часть изображения), вид в перспективе водителя на рулевое колесо (внизу справа) и вид надутого мешка сбоку (вверху справа). Мешок приводится в действие тяжелым грузом (синий), удерживаемым пружиной (желтого цвета) внутри красного цилиндра справа. После удара вес толкает пружину вправо, открывая клапан внутри трубы (бирюзовый), который позволяет сжатому воздуху выходить из цилиндра (зеленый) и накачивать подушку подушки безопасности.Изображение любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США. Читайте полное описание в сборке подушки безопасности для автомобилей (через Google Patents).
Если поискать в Интернете, можно найти довольно много разных людей, которые изобрели подушки безопасности. Кто первым подумал о них? Похоже, это был Джон У. Хетрик из Ньюпорта, штат Пенсильвания, который Идея пришла в голову после аварии, в которой он свернул с дороги в канаву, чтобы не врезаться в камень, чуть не бросил дочь через лобовое стекло.Хетрик подал патент на узел подушки безопасности для автомобилей 5 августа 1952 года (он был выдан как патент США № 2649311 18 августа 1953 года). Хотя немецкий изобретатель Вальтер Линдерер подал патент на подушку безопасности за несколько месяцев до Hetrick, она была предоставлена после Хетрика, и кажется вероятным, что эти двое независимо друг от друга пришли к одной и той же идее. С тех пор многие другие изобретатели развили эту идею, в частности, Аллен К. Брид (1927–2000), который разработал множество различных способов инициирования взрыва газа внутри подушки безопасности непосредственно перед столкновением с аварией.В соответствии с Некролог Брида в New York Times, он создал свою первую подушку безопасности в 1968 году и зарегистрировал множество патентов на усовершенствования, помогая превратить Breed Corporation в одного из крупнейших в мире поставщиков систем безопасности для автомобилей.
Средняя стоимость замены подушки безопасности в 2020 году (вы будете удивлены)
Последнее обновление 4 октября 2019 года
Подушки безопасности — одно из самых важных инноваций в области безопасности транспортных средств за все время. С 1987 по 2017 год подушки безопасности спасли 50 457 жизней. Большинство людей даже не думают о них, пока не попадут в столкновение.
Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.
Если ваш автомобиль подвергается сильному удару, вызывающему срабатывание подушки безопасности, или вы покупаете автомобиль, в котором подушки безопасности сработали, замена подушки безопасности будет необходима, и это будет недешево.
После столкновения необходимо оценить множество деталей в зависимости от того, какие подушки безопасности срабатывают: датчики передней подушки безопасности, ЭБУ подушки безопасности, подушка безопасности водителя, подушка безопасности пассажира, ремни безопасности переднего преднатяжителя, панель приборов (на некоторых моделях подушка безопасности пассажира установлена на приборная панель), а иногда и само рулевое колесо.
Поскольку вы не собираетесь заменять отдельную деталь, важно знать полную стоимость замены подушки безопасности, чтобы избежать неприятных финансовых сюрпризов. Прежде чем мы перейдем к средней стоимости замены подушек безопасности, давайте рассмотрим основы подушек безопасности.
Что такое подушки безопасности?
Автомобильные подушки безопасности — это форма удерживающего устройства, используемого вместе с ремнями безопасности для защиты головы и верхней части тела водителя и пассажиров транспортного средства в случае лобового или бокового столкновения.Подушки безопасности более точно известны как дополнительная удерживающая система или SRS.
Легковые автомобили с фронтальными подушками безопасности производятся с 1998 года, а пикапы, внедорожники и фургоны — с 1999 года. Боковые подушки безопасности по-прежнему являются дополнительным оборудованием для некоторых выпускаемых сегодня автомобилей, хотя многие производители включают их в стандартную комплектацию.
Как работают подушки безопасности?
Подушка безопасности быстро надувается за счет управляемого взрыва в случае удара средней и сильной степени, а затем сдувается при контакте с головой или телом человека.
Столкновения обнаруживаются датчиками удара, которые преобразуют уменьшение ускорения в электрический сигнал, который отправляется в ЭБУ подушки безопасности. Затем этот компьютер дает команду на раскрытие подушки безопасности.
Во время столкновения резкая остановка может привести к серьезным травмам водителя или пассажира из-за инерции (сопротивление изменению движения, например изменение направления движения или скорости).
Ремни безопасности помогают удерживать тело водителя или пассажира, но голове нужно что-то, чтобы не столкнуться с приборной панелью или лобовым стеклом — вот тут-то и вступает в дело фронтальная подушка безопасности.Дополнительные подушки безопасности в других местах помогают смягчить различные части тела.
Следующее видео может помочь вам понять, как работают подушки безопасности:
<noscript><img src='/800/600/https/resources.stuff.co.nz/content/dam/images/1/u/h/v/r/i/image.related.StuffLandscapeSixteenByNine.1420x800.1uhvdw.png/1554063504363.jpg' /></noscript> youtube.com/embed/Y2sjYOGSV7E» frameborder=»0″ allowfullscreen=»allowfullscreen»/>
Компоненты системы подушек безопасности
Подушки безопасности водителя и пассажира (рулевое колесо, приборная панель, а иногда и дверь и / или сиденье)
Clockspring
Датчик (и) удара
Воспламенитель
Сигнальная лампа SRS
Выключатель пассажирского сиденья
Пиротехнический насос
ЭБУ
Преднатяжители ремня безопасности
Все эти компоненты связаны в системе подушек безопасности.Срабатывающие подушки безопасности обычно повреждают все связанные компоненты, такие как сами подушки безопасности, датчики столкновения, часовую пружину и преднатяжители ремней безопасности. Даже ЭБУ потребуется заменить или, если возможно, сбросить.
Хотя это и не обязательно является частью системы SRS, рулевое колесо, части приборной панели или сиденья могут нуждаться в замене или ремонте в это время в зависимости от сработавшей подушки безопасности.
Средняя стоимость замены подушки безопасности
При таком большом количестве компонентов, которые необходимо отремонтировать или заменить, общая стоимость замены подушки безопасности профессионалом может варьироваться от 1000 до 5000 долларов США .Затраты на рабочую силу составляют около трети от общей суммы.
Фактическая сумма зависит от многих факторов, включая год выпуска, марку и модель автомобиля, расположение и количество подушек безопасности, а также количество и тип других связанных деталей, которые, возможно, потребуется заменить (например, приборная панель, компьютер подушки безопасности , пружины, датчики, панель приборов, лобовое стекло и руль).
Очевидно, что замена подушки безопасности в новых Audi или Porsche будет дороже, чем в Honda или Ford 10-летней давности.
Подушка безопасности на стороне водителя может стоить от 150 до 600 долларов за сумку. Боковая подушка безопасности пассажира будет стоить не менее 300-800 долларов.
Коленные подушки безопасности и боковые шторки не так распространены на передних подушках безопасности, но их также необходимо заменить, если они сработают. Ожидайте, что потратите почти столько же, сколько и на боковую подушку безопасности пассажира, хотя эти цифры могут варьироваться в зависимости от конструкции и размера подушек безопасности.
После ввода в эксплуатацию автомобили с преднатяжителями ремней безопасности также потребуют ремонта или замены.Будьте готовы заплатить от 80 до 120 долларов за ремонт натяжителя ремня безопасности и даже больше за замену новыми компонентами.
Как минимум, потребуется переустановка блока управления двигателем или подушки безопасности, что будет стоить от 50 до 150 долларов. Если модуль управления подушкой безопасности нуждается в замене, рассчитывайте заплатить от 400 до 1200 долларов за новый.
Автострахование обычно способно покрыть расходы на замену подушки безопасности после выполнения любой франшизы, хотя часто стоимость замены настолько высока, что страховая компания вместо этого предпочитает «подсчитать» автомобиль.
Где купить и установить компоненты подушки безопасности
Лучшие места для установки компонентов вашей системы подушки безопасности в автомобиль — это сертифицированные автомастерские, автосалоны или некоторые автомастерские. Некоторые магазины даже специализируются на подушках безопасности.
Подушки безопасности
могут быть дешевле, если покупать их в интернет-магазинах, но обычно на них действует ограниченная гарантия. Необходимо проявлять осторожность, чтобы не покупать неисправную или поддельную подушку безопасности, поскольку это может иметь ужасные последствия, начиная от слишком позднего срабатывания при ударе и заканчивая выбросом металлической шрапнели из подушек безопасности при их срабатывании.
Ремонт определенных компонентов или сброс ECU часто возможен и может быть выполнен через хорошего интернет-магазина. MyAirBags, пожалуй, самая известная компания, предоставляющая услуги подушек безопасности. Вы просто отправляете им неисправные детали, а они возвращают их вам в отремонтированном состоянии.
Ebay часто является хорошим источником компонентов SRS, но убедитесь, что вы покупаете его у хорошего продавца с большим количеством положительных отзывов.
Прочие советы
В целях безопасности крайне важно нанять профессионального специалиста для установки сменных подушек безопасности, а не пытаться делать это самостоятельно.Подушки безопасности могут случайно сработать во время установки или снятия, что может привести к серьезным травмам.
Сработавшие подушки безопасности нельзя использовать повторно. Использование подушки безопасности, которая не срабатывала с другого автомобиля того же типа, может быть законным, хотя это следует делать только в крайнем случае.
Двухпозиционный переключатель подушки безопасности пассажира также должен быть установлен в вашем автомобиле, если у вас есть пассажиры в возрасте 13 лет и младше, ростом менее 5 футов и сидячими на расстоянии менее 10 дюймов от подушки безопасности, или если у вас есть определенные медицинские условия. .
В этих случаях преимущества подушки безопасности могут быть перевешены рисками, поскольку размер и давление воздуха в подушке безопасности могут нанести серьезную травму пассажиру.
Как работает автомобильный аккумулятор и как он устроен?
Традиционная функция аккумулятора в моторном отсеке хорошо известна: без аккумулятора автомобиль не может быть запущен. Помимо стартера, для свечей зажигания, свечей накаливания, освещения и электронного оборудования требуется электроэнергия.Но как устроен аккумулятор и как он работает?
Свинцово-кислотные батареи: компоненты и устройство
Многие водители осознают большой вес автомобильных аккумуляторов, когда покупают новые. Возможен вес от 10,5 кг до 30 кг. Причина этого — свинцовые пластины в элементах батареи.
Компоненты и устройство аккумуляторной батареи
Положительный электрод:
Положительная пластина: в свинцово-кислотном аккумуляторе положительно заряженная пластина (активный материал) состоит из оксида свинца (PbO ₂), который погружен в электролит.
Положительная сетка: Положительная сетка состоит из свинцового сплава и используется для удержания активного материала и в качестве токоприемника.
Отрицательный электрод:
Отрицательная пластина: отрицательно заряженная пластина (активный материал) состоит из чистого свинца (Pb), который также погружен в электролит.
Отрицательная пластина: Как и положительная пластина, она также состоит из свинцового сплава и служит той же цели.
Электроды с разным зарядом разделены мешком-сепаратором.
Электролит представляет собой смесь серной кислоты (H ₂ SO ₄) и дистиллированной воды. Этот электролит может быть в жидкой форме (как в обычных мокрых батареях или в усовершенствованной технологии EFB), в форме геля или в стеклянном мате (как в технологии AGM для новых приложений start-stop).
Несколько положительных электродов образуют набор положительных пластин, а несколько отрицательных электродов образуют набор отрицательных пластин. Вместе набор отрицательных и положительных пластин образуют блок пластин.Блок пластин — это аккумуляторная батарея.
Обычный стартерный аккумулятор состоит из 6 последовательно соединенных ячеек, номинальное напряжение каждой из которых составляет 2 В, что дает напряжение ровно 12,72 В, когда аккумулятор полностью заряжен. Емкость и способность батареи к холодному запуску зависят от количества пластин на элемент.
Практическое правило: Чем больше пластин содержит элемент и, следовательно, формирует большую поверхность, тем большую мощность холодного пуска (CCA) может обеспечить аккумулятор.Однако, если пространство в ячейке используется для меньшего количества пластин большей толщины, стабильность цикла увеличивается. Это означает, что аккумулятор рассчитан на более высокую производительность заряда (непрерывный процесс зарядки и разрядки).
Ячейки заключены в корпус из кислотостойкого пластика (полипропилена). В обычной батарее SLI она закрыта крышкой с лабиринтной системой, которая предотвращает утечку жидкости из батареи и отделяет жидкость от газа.
Ранние батареи имели резьбовые пробки, которые позволяли доливать в них дистиллированную воду.Современные аккумуляторы полностью не требуют обслуживания. Воду не нужно и нельзя доливать. Хотя батареи AGM все еще имеют «односторонние вилки», их нельзя открывать ни при каких обстоятельствах.
Функция автомобильного аккумулятора: химическая энергия превращается в электрическую
Автомобильный аккумулятор хранит энергию в химической форме и преобразует ее в электрическую. В этом электрохимическом процессе четыре материала реагируют друг с другом:
Водород (H)
Кислород (O ₂)
Свинец (Pb)
Сера (S)
Подключение внешнего потребителя запускает химическую реакцию в аккумуляторе:
Электролит, смесь серной кислоты (H ₂ SO ₄) и дистиллированной воды разлагается на положительно заряженные ионы водорода (H ⁺) и отрицательно заряженные сульфат-ионы (SO ₄ ^2-) .
В то же время электроны (2e ^—) перемещаются от отрицательного электрода к положительному через внешнего потребителя.
Чтобы компенсировать этот поток электронов, сульфат-ионы перемещаются из электролита в отрицательный электрод, где они реагируют со свинцом (Pb) с образованием сульфата свинца (PbSO ₄).
Сульфат свинца также образуется в положительном электроде: связь кислорода (O ₂) с оксидом свинца (PbO ₂) нарушается переносом электронов, и кислород переходит в электролит.Оставшийся свинец (Pb) связывается с сульфатом (SO ₄) из электролита.
Здесь кислород связывается с водородом с образованием воды (H ₂ O). Поскольку серная кислота расходуется на образование сульфата свинца, концентрация раствора электролита снижается. Когда концентрация серной кислоты падает ниже определенного уровня, аккумулятор необходимо зарядить.
Во время зарядки химические процессы протекают в обратной последовательности. В конце можно найти исходные элементы: положительный электрод состоит из сульфата свинца (PbSO ₄), отрицательный электрод состоит из чистого свинца (Pb), а электролит состоит из разбавленной серной кислоты (H ₂ SO _{). 4}).Поскольку этот процесс преобразования связан с потерями, аккумулятор может выдержать только ограниченное количество циклов зарядки. Поэтому срок его полезного использования ограничен.
Проблемы со свинцово-кислотными аккумуляторами: сульфатирование и наслоение кислоты
Если аккумулятор заряжается при слишком низком напряжении или если он всегда работает при слишком низком напряжении (ниже 80%), происходит расслоение кислоты, также называемое расслоением. Кислота в электролите расслаивается из-за плохого перемешивания.Различная плотность вызывает наслоение серной кислоты на дне и воды в верхней части батареи. По этой причине только среднюю часть электролита, то есть только треть, можно использовать для процесса разрядки и зарядки.
Возможная причина образования кислотных отложений — это в основном короткие поездки с одновременным использованием большого количества потребителей электроэнергии. В этом случае генератор не успевает зарядить аккумулятор.
Результатом кислотного наслоения является сульфатирование.Если это происходит в аккумуляторе или если он не заряжается постоянно до необходимого уровня, сульфат свинца (PbSO ₄) кристаллизуется на электродах, образуя более крупные кристаллические структуры с течением времени. Этот процесс известен как «сульфатирование». Кристаллизация предотвращает повторное превращение сульфата свинца в исходные компоненты свинца или оксида свинца, что приводит к предотвращению принятия заряда и снижению мощности холодного запуска.
Острые кристаллы также могут повредить сепараторы или вызвать короткое замыкание в элементах.
Чтобы противодействовать этому эффекту и предотвратить преждевременный выход из строя батареи, никогда не следует подвергать батарею низкому уровню заряда в течение длительного периода времени. Для этого рекомендуется регулярно проверять аккумулятор и при необходимости полностью заряжать его.
Хотите узнать больше по этой теме? Как правильно зарядить аккумулятор.
Новые аккумуляторные технологии: AGM и литий-ионные
До сих пор обычные свинцово-кислотные батареи занимали большую долю рынка.Однако рынок быстро меняется: в инновационных технологиях аккумуляторных батарей для автомобилей со старт-стопом, таких как AGM, используется кислота, связанная в коврике, чтобы обеспечить большую стабильность цикла и гарантировать надежную работу в транспортных средствах с повышенным энергопотреблением. Еще одно преимущество AGM: кислотное расслоение больше невозможно из-за связанной кислоты.
Новое поколение автомобильных аккумуляторов для микрогибридных транспортных средств работает от напряжения 48 В и использует элементы с литий-ионной технологией.
% PDF-1.4 % 3920 0 объект > endobj xref 3920 388 0000000016 00000 н. 0000012113 00000 п. 0000012182 00000 п. 0000012680 00000 п. 0000012731 00000 п. 0000012846 00000 п. 0000013194 00000 п. 0000013364 00000 п. 0000013941 00000 п. 0000014445 00000 п. 0000014624 00000 п. 0000015214 00000 п. 0000015327 00000 п. 0000015415 00000 п. 0000015996 00000 н. 0000016116 00000 п. 0000016707 00000 п. 0000016746 00000 п. 0000021640 00000 п. 0000025631 00000 п. 0000025921 00000 п. 0000026102 00000 п. 0000026281 00000 п. 0000026366 00000 п. 0000026425 00000 п. 0000026526 00000 п. 0000027090 00000 н. 0002631866 00000 п. 0002631944 00000 п. 0002642302 00000 п. 0002643153 00000 п. 0002644970 00000 п. 0002661475 00000 пн 0002704148 00000 п. 0002746592 00000 п. 0002789105 00000 п. 0002831177 00000 п. 0002872719 00000 н. 0002913696 00000 п. 0002954688 00000 п. 0002994520 00000 н. 0003034078 00000 п. 0003072812 00000 п. 0003089183 00000 п. 0003127192 00000 п. 0003164310 00000 п. 0003185058 00000 п. 0003201849 00000 п. 0003219898 00000 п. 0003254828 00000 н. 0003280402 00000 п. 0003302081 00000 п. 0003321860 00000 п. 0003340418 00000 п. 0003356085 00000 п. 0003371879 00000 п. 0003393263 00000 п. 0003398022 00000 п. 0003430196 00000 п. 0003445281 00000 п. 0003488961 00000 п. 0003512748 00000 п. 0003537050 00000 п. 0003554118 00000 п. 0003567880 00000 п. 0003584029 00000 п. 0003606197 00000 п. 0003628203 00000 п. 0003644255 00000 п. 0003662428 00000 п. 0003681816 00000 п. 0003705723 00000 п. 0003728270 00000 п. 0003750683 00000 п. 0003772226 00000 п. 0003792431 00000 п. 0003806791 00000 п. 0003822550 00000 п. 0003841379 00000 п. 0003861766 00000 п. 0003884708 00000 п. 0003906098 00000 п. 0003927512 00000 п. 0003952212 00000 п. 0003974854 00000 п. 0003989660 00000 п. 0004004820 00000 н. 0004020393 00000 п. 0004035206 00000 п. 0004042080 00000 п. 0004049389 00000 п. 0004060798 00000 п. 0004082946 00000 п. 0004104418 00000 п. 0004122017 00000 n 0004138537 00000 п. 0004156240 00000 п. 0004189289 00000 п. 0004205597 00000 п. 0004247869 00000 п. 0004295309 00000 п. 0004342421 00000 п. 0004369574 00000 п. 0004393052 00000 п. 0004403546 00000 п. 0004410851 00000 п. 0004420049 00000 п. 0004439652 00000 п. 0004443688 00000 п. 0004458930 00000 п. 0004503524 00000 п. 0004514196 00000 п. 0004552555 00000 п. 0004576173 00000 п. 0004595785 00000 п. 0004606888 00000 п. 0004637038 00000 п. 0004673465 00000 п. 0004703962 00000 п. 0004751799 00000 н. 0004764563 00000 п. 0004813308 00000 п. 0004864299 00000 н. 0004915138 00000 п. 0004957079 00000 п. 0004994167 00000 н. 0005021656 00000 п. 0005041457 00000 п. 0005062124 00000 п. 0005085347 00000 п. 0005108457 00000 п. 0005127344 00000 п. 0005150143 00000 п. 0005169879 00000 п. 0005193371 00000 п. 0005212491 00000 п. 0005232176 00000 п. 0005248336 00000 п. 0005251407 00000 п. 0005266345 00000 п. 0005284749 00000 п. 0005301149 00000 п. 0005314323 00000 п. 0005342280 00000 п. 0005365322 00000 п. 0005389364 00000 п. 0005412612 00000 п. 0005435327 00000 п. 0005456210 00000 п. 0005460619 00000 п. 0005504835 00000 п. 0005519624 00000 п. 0005554717 00000 п. 0005592336 00000 п. 0005622002 00000 п. 0005666386 00000 п. 0005690515 00000 п. 0005699761 00000 п. 0005725278 00000 н. 0005753977 00000 п. 0005783955 00000 п. 0005808822 00000 п. 0005852093 00000 п. 0005
2 00000 н. 0005932687 00000 п. 0005963462 00000 п. 0005985938 00000 п. 0005999037 00000 н. 0006005942 00000 п. 0006041236 00000 п. 0006064649 00000 п. 0006097203 00000 п. 0006120053 00000 п. 0006134738 00000 п. 0006151967 00000 п. 0006200648 00000 п. 0006247601 00000 п. 0006266401 00000 п. 0006286188 00000 п. 0006308139 00000 п. 0006352311 00000 п. 0006378424 00000 п. 0006415624 00000 п. 0006436204 00000 п. 0006459839 00000 п. 0006481792 00000 п. 0006501371 00000 п. 0006548821 00000 н. 0006566400 00000 п. 0006585821 00000 п. 0006603372 00000 п. 0006623718 00000 п. 0006643773 00000 п. 0006689585 00000 п. 0006734216 00000 п. 0006772275 00000 п. 0006823460 00000 п. 0006873781 00000 п. 0006911756 00000 п. 0006961454 00000 п. 0007005296 00000 п. 0007051815 00000 п. 0007083024 00000 п. 0007104939 00000 п. 0007121746 00000 п. 0007144522 00000 п. 0007168288 00000 п. 0007191658 00000 п. 0007213624 00000 п. 0007249494 00000 п. 0007271321 00000 п. 0007293990 00000 п. 0007316942 00000 п. 0007337460 00000 п. 0007356669 00000 п. 0007374468 00000 п. 0007388523 00000 п. 0007404560 00000 п. 0007423296 00000 п. 0007439768 00000 п. 0007443534 00000 п. 0007454181 00000 п. 0007469562 00000 п. 0007483498 00000 п. 0007490588 00000 п. 0007499972 00000 н. 0007519498 00000 п. 0007530030 00000 п. 0007547855 00000 п. 0007554690 00000 н. 0007565042 00000 п. 0007572730 00000 н. 0007581924 00000 н. 0007587545 00000 п. 0007602487 00000 п. 0007619251 00000 п. 0007634988 00000 п. 0007650514 00000 п. 0007663416 00000 п. 0007677273 00000 н. 0007690932 00000 п. 0007706901 00000 п. 0007720792 00000 п. 0007737769 00000 п. 0007755408 00000 п. 0007763976 00000 п. 0007776514 00000 п. 0007792324 00000 п. 0007810303 00000 п. 0007825373 00000 п. 0007840783 00000 п. 0007855527 00000 п. 0007873287 00000 п. 0007886699 00000 н. 00078 00000 п. 0007919054 00000 п. 0007932706 00000 п. 0007948578 00000 н. 0007964324 00000 п. 0007982105 00000 п. 0008001086 00000 п. 0008021788 00000 п. 0008039868 00000 п. 0008059525 00000 п. 0008080132 00000 п. 0008092059 00000 n 0008109946 00000 п. 0008122175 00000 п. 0008139035 00000 н. 0008146831 00000 п. 0008160825 00000 п. 0008173122 00000 п. 00081
00000 п. 0008208420 00000 н. 0008224701 00000 п. 0008239189 00000 п. 0008251955 00000 п. 0008265756 00000 п. 0008281286 00000 п. 0008297181 00000 п. 0008318679 00000 п. 0008341849 00000 п. 0008362633 00000 п. 0008393644 00000 п. 0008424942 00000 п. 0008432356 00000 п. 0008461393 00000 п. 0008481469 00000 п. 0008505113 00000 п. 0008538493 00000 п. 0008562032 00000 п. 0008584259 00000 п. 0008604943 00000 п. 0008624970 00000 п. 0008669912 00000 н. 0008696630 00000 п. 0008735158 00000 п. 0008762576 00000 п. 0008780698 00000 п. 0008827392 00000 п. 0008851808 00000 п. 0008874141 00000 п. 0008904375 00000 п. 0008934164 00000 п. 0008957658 00000 п. 0008980579 00000 п. 000_{55 00000 п.
0009062278 00000 п.
0009084921 00000 н.
0009103827 00000 п.
0009125115 00000 п.
0009147293 00000 п.
0009166268 00000 п.
0009179281 00000 п.
0009200533 00000 п.
0009234457 00000 п.
0009276363 00000 п.
0009285791 00000 п.
0009310210 00000 п.
0009334233 00000 п.
0009358648 00000 п.
0009381246 00000 п.
0009396006 00000 п.
0009419473 00000 п.
0009443646 00000 п.
0009469123 00000 п.
0009491355 00000 п.
0009513939 00000 п.
0009537684 00000 п.
0009560521 00000 п.
0009583047 00000 п.
0009605145 00000 п.
0009628091 00000 п.
0009643806 00000 пн
0009665275 00000 п.
0009686816 00000 п.
0009713825 00000 п.
0009746377 00000 п.
0009781765 00000 п.
0009821014 00000 п.
0009861086 00000 п.
0009}9 00000 п. 0009943326 00000 н. 0009985538 00000 п. 0010001502 00000 п. 0010044288 00000 п. 0010088256 00000 п. 0010133583 00000 п. 0010180116 00000 п. 0010226729 00000 п. 0010274012 00000 п. 0010321600 00000 н. 0010369951 00000 п. 0010418351 00000 п. 0010467344 00000 п. 0010481357 00000 п. 0010530674 00000 п. 0010579972 00000 н. 0010629438 00000 п. 0010678833 00000 п. 0010728104 00000 п. 0010777313 00000 п. 0010826546 00000 п. 0010875008 00000 п. 0010922992 00000 п. 0010970819 00000 п. 0010985608 00000 п. 0011033952 00000 п. 0011082278 00000 п. 0011129853 00000 п. 0011177263 00000 п. 0011223712 00000 п. 0011269389 00000 п. 0011314661 00000 п. 0011358708 00000 п. 0011402175 00000 п. 0011445695 00000 п. 0011460370 00000 п. 0011503768 00000 п. 0011547140 00000 п. 00115 00000 п. 0011632993 00000 п. 0011675324 00000 п. 0011717667 00000 п. 0011760479 00000 п.