Современные автомобили передвигаются со скоростями, о которых еще несколько десятков лет назад можно было только мечтать. С ростом средней скорости потока появилась необходимость внедрения новых систем безопасности, которые могли бы уберечь как водителя, так и пассажиров от травм при авариях. Подушки безопасности водителя и пассажира — это одна из таких систем, и на данный момент они устанавливаются на все сходящие с конвейера машины. Сегодня мы расскажем о том, что собой представляет подушка безопасности водителя и пассажира, и как она работает.
Острая необходимость
Подушки безопасности водителя и пассажира устанавливались на автомобили далеко не всегда. До того момента, когда началось серийное производство подобных устройств, обычно ограничивались обыкновенными ремнями безопасности, которые призваны намертво привязать пассажира к сиденью во время удара и не позволить ему получить травмы при резких и сильных столкновениях.
Такая система действительно отлично себя зарекомендовала и по сей день выполняет свои функции. Тем не менее современная машина способна разогнаться до таких скоростей, которые раньше считались недостижимыми. Это вполне закономерно привело к тому, что тяжесть травм при авариях возросла, и риск получить серьезные увечья при столкновении стал более чем очевидным.
Подушки безопасности автомобиля созданы для того, чтобы облегчить удар, который может претерпевать человек в момент аварии. Для того чтобы в полной мере осознать, почему подушка может быть полезна, стоит вспомнить школьный курс физики и понять, как действуют силы в момент удара и куда приходится максимальная нагрузка.
При ударе импульс, который передается автомобилю от другой машины или неподвижной преграды, направлен в противоположную сторону движению. Получается, что если удар пришелся на переднюю часть кузова авто, то импульс от удара прижмет пассажира к сиденью и, таким образом, создаст весьма ощутимую нагрузку на его позвоночник и внутренние органы.
Удар не обязательно приходится на переднюю часть машины. По этой причине подушки, соответствующий им блок и датчики могут быть расположены в самых различных частях салона. Статистика показывает, что в современном авто количество датчиков и подушек безопасности, взаимодействующих с блоком, может достигать шести или даже восьми, в зависимости от комплектации и оснащенности. При этом форма подушек и их размер могут быть различными, а датчики, которые подсоединяются к электронному блоку, иметь разные характеристики и чувствительность.
Основные разновидности
Первые подушки безопасности появились еще во второй половине прошлого века. Сначала они предназначались исключительно для водителя и предусматривали всего один датчик, подсоединенный к электронному блоку. Затем производители со всего мира стали заботиться и о пассажирах, в связи с чем подушка безопасности могла появиться в самых разных частях салона.
Подушка водителя соединяется с датчиком удара. В свою очередь, он располагается во фронтальной части кузова авто и соединяется с блоком управления при помощи проводов. Задача такой подушки — выстреливать в момент удара в переднюю часть и максимально предохранять водителя от травм. Как правило, речь идет о травмах головы и внутренних органов, поскольку обычно страдает именно верхняя часть, ударяющаяся о рулевое колесо или приборную панель.
Особенностью, которой обладает такая подушка безопасности, является то, что она встроена в корпус рулевого колеса и выстреливает из его центральной части. Конструктивно она имеет резиновое кольцо и оборудуется шлейфом, который осуществляет соединение газового генератора с датчиком.
Фронтальные подушки безопасности, которые стоят напротив переднего сиденья, предназначаются для предохранения от травм пассажира, сидящего спереди. Подушка устроена таким образом, что при срабатывании датчика человек, находящийся на переднем сиденье, мягко ударяется о ее поверхность, а затем откидывается на спинку сиденья, которая уже окончательно нивелирует импульс от удара.
Помимо фронтальных, в автомобиле стоят боковые подушки безопасности. Наряду с фронтальными, эти устройства также гасят удары и способствуют максимальному снижению травмирования людей, находящихся на передних сиденьях. Обычно размер таких подушек достаточно большой, что позволяет охватить большую площадь поверхности и повысить общий уровень безопасности.
О задних пассажирах производители автомобилей тоже задумались достаточно давно, поэтому дополнительные задние подушки безопасности можно увидеть практически на всех выпускаемых ныне моделях. Подушка безопасности с передней части здесь не нужна: ее функции выполняет мягкая спинка переднего кресла. По этой причине задние подушки обычно устанавливаются сбоку, и датчики их располагаются именно с боковой части кузова. Таким образом, машина защищена от ударов со всех сторон, а уровень безопасности остается максимальным.
Электронная составляющая
Разумеется, такая современная система, как подушки безопасности, не обходится без электронной начинки в виде специального функционального блока. Этот блок необходим для того, чтобы при ударе мгновенно передавать импульс датчику, который, в свою очередь, позволяет устройству сработать в наиболее подходящий для этого момент.
Блок оборудуется набором микросхем, которые способны принимать входящие импульсы и перенаправлять их должным образом. Так, можно вспомнить, что в современном автомобиле может быть шесть или даже восемь подушек безопасности, каждая из которых покрывает собственную область салона и обеспечивает должный уровень безопасности именно в ней.
В самых новых автомобилях система безопасности устроена достаточно хитро и сложно. К примеру, устанавливаются дополнительные устройства в задней части авто, которые улавливают удары именно со стороны багажника. Как известно, в этом случае по инерции люди, находящиеся в салоне, не ударяются о спинку кресла или приборную панель, а, наоборот, смещается в заднюю часть салона.
Тем не менее внезапно надувшаяся от удара сзади передняя подушка может нанести здоровью ощутимый вред, поэтому с целью обеспечения должного уровня безопасности в момент такого удара устройства в передней части принудительно отключаются от питания и дезактивируются. Как показала практика, такое решение способно спасти жизни сотням людей и повысить шансы получить травмы невысокой степени тяжести даже при серьезных авариях.
Как это работает?
Для многих остается открытым вопрос: каким образом происходит работа подушек безопасности и каково их устройство? Действительно, при ударе подушка надувается всего за доли секунды, при том, что никакого электрического компрессора и баллона со сжатым воздухом конструкцией не предусмотрено.
Для того чтобы объем воздуха за десятую долю секунды увеличился в сотню раз, приходится использовать так называемые газовые генераторы. Во многом такой газовый генератор по своему принципу работы напоминает обыкновенную гранату, за исключением того, что здесь в роли чеки выступает электронный блок, который подает генератору необходимый для его срабатывания электрический импульс.
Что же находится внутри газогенератора? В современных машинах он делится на две камеры, которые в равной степени заполнены специальным химическим веществом в виде порошка. В зависимости от силы удара, который при столкновении претерпевает машина, срабатывает одна или же сразу две камеры одновременно. В зависимости от этого подушка может надуваться с разной интенсивностью, что гарантирует минимальные травмы при относительно слабых ударах.
Для каждой из камер предусмотрен отдельный электрод, по которому в момент удара к порошкообразному веществу подводится ток достаточной для прохождения химической реакции мощности. Как только ток подается на электрод, порошок начинает активно взаимодействовать с воздухом, за счет чего выделяется газ, объем которого стремительно растет.
Именно благодаря возникновению газа и надувается подушка, объем которой достигает максимальной величины всего за несколько миллисекунд. Надо отметить, что в ткани, из которой изготавливается оболочка подушки безопасности, имеется множество микроскопических пор. За счет этого устройство после удара мгновенно сдувается, тем самым предотвращая удушье.
Резюме
Подушки безопасности — это неотъемлемый элемент автомобиля как отечественного, так и зарубежного производства. Изобретение этого незаменимого устройства позволило спасти тысячи жизней, тем самым повысив общий уровень безопасности на дорогах общего пользования.
