Подушки безопасности — виды и назначение

Статья о подушках безопасности — история создания, виды, применение. В конце статьи — интересное видео о производстве подушек.
Содержание статьи:

Немного истории
Типы надувных подушек-ограничителей
Эксплуатация изделий
Обеспечение безопасности
Видео о производстве подушек безопасности

Подушки играют очень важную роль в современной безопасности пассажиров в автомобиле. Они все чаще становится стандартизированной функцией безопасности машин во всем мире. Дополнительная система удерживания или надувные ограничители защищают людей во время аварии. У всех новых автомобилей есть подушки безопасности — четыре, шесть, иногда десять или более. Давайте подробнее рассмотрим, как появились эти устройства и как они работают.
Подушки безопасности — невероятно сложная система, поэтому их так дорого заменить, а также отремонтировать при аварии. Существуют различные типы подушек, и они располагаются по всему автомобилю. Существует около 4 обычных типов надувных ограничителей: боковые, передние, коленные подушки безопасности и надувные ремни безопасности.

Немного истории

Появление подушек датируются 1941 годом. Немецкий инженер Вальтер Линдерер и американский инженер-промышленник Джон У. Хетрик разработали первые подушки безопасности. Оба изобретателя получили патенты на свои изделия.
Система Линдерера оказалась не слишком практичной, поскольку она не могла надуваться достаточно быстро во время аварии. Изделия Хетрика оказались более качественными. Когда патент Хетрика окончательно истек, Форд представил подушки безопасности в качестве эксперимента в нескольких своих автомобилях.
Фактический прорыв произошел, когда Аллен К. Брид представил механические датчики, которые могли раздуть подушки безопасности за 30 миллисекунд. Мешки накачивались с использованием азида натрия вместо сжатого воздуха. Брид распространил это новшество на автомобилях Chrysler. Изделия получили широкое распространение в США лишь в начале 1990-х годов.
В 1970-е годы в пассажирских транспортных средствах предлагались подушки, поскольку многие из них не использовали ремней безопасности. Ford представил подушки безопасности для небольшого парка транспортных средств, а затем они появились в автомобилях General Motors. В ранних моделях GM с этими устройствами было зафиксировано 7 смертельных случаев неправильного срабатывания устройств.
Подушки безопасности предназначены для трех основных целей:

Они не позволяют водителю и пассажирам удариться о твердые предметы в салоне автомобиля;
Подушки распространяют силу удара по ширине тела, а не концентрируют силу в небольшой области;
Ослабляют силы торможения.

Типы надувных подушек-ограничителей

Надувные подушки имеют разные формы и размеры для того, чтобы по возможности защитить каждую часть человеческого тела при аварии. Есть даже ограничители для защиты пешеходов, с которыми можно столкнуться.

Фронтальный "надувной" ограничитель

1987 Porsche 944 Turbo был первым автомобилем в мире, в котором появились двойные подушки переднего ряда в качестве стандартного оборудования. Эти надувные ограничители скрываются на рулевом колесе и панели приборов, чтобы защитить водителя и пассажира, сидящего в соседнем кресле.

Подушки безопасности для коленей

Коленные надувные подушки предназначены для защиты ног пассажиров. Они были впервые использованы в модели Kia Sportage 10 лет назад и с тех пор являются стандартным оборудованием. Коленные ограничители спрятаны под рулем.

Боковые ограничители

Они известны как ограничители туловища, установлены на внешней кромке самого сиденья и защищают торс при ударе сбоку. Большинство автомобилей оборудованы боковыми надувными подушками только для переднего ряда, но некоторые автопроизводители также предлагают обезопасить и пассажиров сзади.
Боковые шторные устройства обычно устанавливаются на крыше автомобиля над окнами и развертываются как занавес. При боковом ударе или опрокидывании они развертываются вниз, закрывая окна, как занавески. Они служат двум целям:

При боковом столкновении они защищают головы пассажиров вне транспортного средства.

Защищают голову, если автомобиль переворачивается.

Такие подушки снижают возможность получения черепно-мозговой травмы или смертельного исхода почти наполовину. В отличие от большинства изделий, которые сразу сдуваются, боковые надувные шторки обычно остаются надутыми в течение нескольких секунд, чтобы обеспечить расширенную защиту от опрокидывания. Большинство боковых шторных подушек защищают оба ряда сидений, а некоторые трехрядные машины (7- и 8-местные внедорожники и минивэны) имеют боковые надувные подушки для всех трех рядов.

Надувные ремни безопасности

Надувные ремни имеют небольшую подушку безопасности; она раздувается, чтобы распределить нагрузку по груди пассажира.

Пешеходная подушка безопасности

Впервые введенная в Вольво, пешеходная подушка защищает неподготовленных пешеходов при аварии. В пешеходном тесте, проводимом Euro NCAP, Вольво обеспечила наилучшую безопасность для пешеходов.

Мотоциклетная подушка

Даже мотоциклы оснащены надувными устройствами для защиты водителя при аварии. Многие из них тестировались на протяжении ряда лет, а в 2006 году Honda представила подушку на своем мотоцикле производства Goldwing — датчики в вилке обнаруживают и раздувают ее при серьезной аварии.

Эксплуатация изделий

Воздушные подушки срабатывают при помощи датчиков столкновения и акселерометров, которые определяют направление и серьезность аварии и оценивают, нужно ли развертывать устройства, и если да, то какие. Если необходима подушка безопасности, газогенератор начинает химическую реакцию, которая производит большое количество газа (обычно азота), чтобы надуть мешок.
Подушки безопасности — это не большие пушистые изделия, которые мы видим в рекламных роликах с медленным движением. Весь процесс развертывания, от обнаружения столкновений до полной готовности, происходит где-то за 1/25 секунды (примерно половина времени, требуемого для моргания), поэтому подушки раздуваются с большой силой. После срабатывания устройства сразу же сдуваются и могут заполнять автомобиль дымным порошком или пылью.
Центральный блок управления надувными подушками (ACU) контролирует многие связанные датчики в автомобиле. Надувные ограничители, которые, как правило, скрыты в рулевом управлении и под пластиковыми заслонками, предназначены для разрыва надувания, когда датчики фиксируют аварию. Газообразный канистр выпускает газ в мешок, который раздувается в течение миллисекунд, чтобы смягчить водителя. Затем газ медленно выходит из мешка через специально разработанные вентиляционные отверстия или поры.

Обеспечение безопасности

Для некрупных водителей

Поскольку воздушные подушки разворачиваются с большой силой, сидя слишком близко к рулевому колесу, при отключении изделия можно травмироваться. Слишком близкая посадка также ограничивает способность поворачивать рулевое колесо, если вам нужно отклониться. В этом случае надо сдвинуть сиденье достаточно далеко, чтобы руки были слегка согнуты. Если возникли проблемы с педалями, можно установить специальные удлинители.

Для беременных

Беременным водителям важно правильно носить ремень безопасности. Плечевой ремень должен лежать посредине грудной клетки и сбоку от живота, а пояс для ремня — находиться под лобковой костью. Нельзя устанавливать ремень через живот, это может быть небезопасно. Сидите так далеко, насколько возможно, пока еще можете добраться до руля со слегка согнутыми руками.

Для детей

Передние надувные подушки могут быть опасны для детей; дети должны ездить на заднем сиденье, пока они не смогут надевать трехточечный ремень безопасности. Если нужно положить ребенка на сиденье первого ряда, откиньте его как можно дальше. Передние детские кресла не должны использоваться на сиденье с фронтальной надувной подушкой, так как развертывание может привести к летальному повреждению головы и шеи.
Боковые надувные ограничители на заднем сиденье, как правило, безопасны для детей; обратитесь к производителю вашего детского кресла, чтобы убедиться, что оно совместимо с подушкой безопасности. Дети (и взрослые) должны избегать размещения предметов между собой и боковыми ограничителями.

Блокировка надувных ограничителей

Подушки безопасности служат для раздувания при столкновении или вблизи столкновения. Они могут раздуваться, когда ходовая часть машины поражает объект, выступающий над дорогой и быстро замедляющийся. Кроме того, часто боковые надувные подушки раздуваются при сильном наклоне транспортных средств, который может быть опасным. Чтобы избежать срабатывания устройств в таких условиях, есть возможность их отключить.
Существуют алгоритмы, учитывающие такие факторы, как вес пассажира, местоположение сиденья, использование ремней безопасности и даже попытка определить, присутствует ли детское сиденье, во избежание возможной травмы.
Видео о производстве подушек безопасности: