Hastighet kjemisk reaksjon er proporsjonal med konsentrasjonen av reaktantene: jo høyere den er, jo oftere kolliderer molekyler og jo raskere går reaksjonen. Tilsvarende er ulykkesfrekvensen proporsjonal med konsentrasjonen av biler på veiene, som øker jevnt. Følgelig øker antallet ulykker. De farligste oppstår under en front mot front-kollisjon. Er det mulig å beskytte sjåføren og passasjerene? En av de enkleste og mest pålitelige oppfinnelsene er sikkerhetsbelter, som har reddet mange liv. Men hvis hastigheten på bilen i en frontkollisjon er høy, vil de heller ikke hjelpe: beltet holder overkroppen, og hodet fortsetter å bevege seg fremover av treghet, noe som fører til skade på cervikal ryggraden. Denne skaden er vanligvis dødelig.
For rundt tjue år siden utviklet det seg kjemikere fra ledende bilbedrifter ny måte beskyttelse av bilister - kollisjonspute. Det er en veske laget av slitesterkt polyamidfiber, og når den er brettet, tar den så liten plass at den kan stikkes inn i rattstammen. Ved en frontkollisjon blåses sekken opp nesten øyeblikkelig og absorberer forsiktig bevegelsen fremover av både sjåførens kropp og hode, og redder dermed livet hans. Hvis på slutten av 80-tallet bare én av 15 biler produsert i USA var utstyrt med en kollisjonspute, har nesten alle biler nå to av dem - for sjåføren og for passasjeren.
Hvordan fungerer denne enheten? Siden tellingen i en ulykke er i tusendeler av et sekund (ved en hastighet på 100 km/t kjører bilen 10 cm på bare 3 millisekunder), vil ingen mekaniske kompressorer eller komprimerte gassflasker rekke å blåse opp posen. Det som gjenstår er den eksplosive nedbrytningen av den kjemiske forbindelsen med frigjøring av et stort volum gass. Kjemikere trengte å finne en slik forbindelse, og resten var et spørsmål om teknologi. Det var få alternativer. Vi stoppet ved nedbrytningen av natriumazid - et salt av den svært eksplosive og svært giftige saltpetersyren HN3. Selv om denne syren er svak (kaeddiksyre), har dens vandige løsninger en så sterk oksiderende effekt at en blanding av HN3 og HCI løser opp gull og til og med platina. Azider av tungmetaller (kobber, sølv, kvikksølv, bly og andre) er svært ustabile forbindelser som eksploderer ved friksjon, støt, oppvarming eller eksponering for lys. En eksplosjon kan oppstå selv under et lag med vann! Blyazid Pb(N3)2 brukes som et initierende eksplosivt stoff, ved hjelp av hvilket hoveddelen av eksplosivet detoneres: bare to titalls milligram av dette stoffet er nok til dette.
Natriumazid i seg selv eksploderer ikke, men er giftig, dets svært fortynnede vandige løsninger brukes noen ganger som konserveringsmiddel for biokjemiske preparater.
Det hele fungerer slik. Ved en kollisjon sender sensorer installert i bilen et signal til mikroprosessoren. Han vurderer situasjonen; hvis kjøretøyets hastighet oversteg en viss verdi (vanligvis 35 km/t),
mikroprosessoren slår på den elektriske tenneren og starter azid-nedbrytningsreaksjonen. Som et resultat blåses en pose som inneholder ca. 70 liter nitrogen opp foran personen. Dette vil redde livet hans selv i tilfeller som tidligere ble ansett som håpløse. I sene modellbiler kan du til og med justere hastigheten på å fylle posen med nitrogen avhengig av vekten til sjåføren og hans nøyaktig posisjon i hytta.
Imidlertid skaper sikkerhetsposer, selv om de har vist seg å være effektive økologiske problemer. Tross alt avslutter de fleste biler livet uten noen gang å oppleve en frontkollisjon. Og på søppelfyllinger, i stedet for relativt sikre hauger av rustende metall, kan det dannes lommer med giftige stoffer. En måte å bekjempe dette på er å bruke tabletter som kan ekstraheres i stedet for pulver. En annen måte er å søke etter kjemiske forbindelser for å erstatte natriumazid.
Sikkerhet i en ny bil er en integrert del, ikke et alternativ. Stadig flere nye typer systemer og teknologier utvikles. La oss vurdere prinsippet om drift, type og design av kollisjonsputer.
Innholdet i artikkelen:
En kollisjonspute er nå mye oftere etterspurt som ekstrautstyr enn for eksempel et klimaanlegg eller et moderne lydanlegg. Hovedformålet med kollisjonsputer (i biler referert til som kollisjonsputer) anses å være å dempe virkningen av passasjerer og fører på rattet, andre deler av kroppen og vinduene. Som regel brukes den med sikkerhetsbelter. Sikkerhetssystemet ble først introdusert i 1953 da Walter Linderer publiserte patentet sitt.
Typer bilkollisjonsputer
Som regel har moderne biler flere kollisjonsputer. Tidligere var det kun montert en kollisjonspute for føreren, men senere la de til en for passasjeren foran. I dagens modeller er de installert rundt hele omkretsen, i forskjellige steder salong Puter er delt inn etter type avhengig av plasseringen. De første er frontkollisjonsputene, etterfulgt av sidekollisjonsputene, hodekollisjonsputene, midtkollisjonsputene, knekollisjonsputene og kollisjonsputene for fotgjengere. Det siste alternativet er installert eksternt, mellom panseret og frontruten.
Frontal
De ble først brukt på Mercedes-Benz biler i 1981. Som regel er dette frontkollisjonsputer for fører og passasjer. På sin side kan passasjersiden slås av etter eget ønske. Ofte i moderne biler sørger designet for to- eller flertrinns drift. Alt avhenger av kompleksiteten til ulykken (vanligvis adaptive kollisjonsputer). I henhold til alle regler er førerens kollisjonspute installert i rattet, for passasjeren foran - i den øvre delen av frontpanelet.
Sidekollisjonsputer
Hovedformålet med sidekollisjonsputer er å redusere risikoen for skade på bekkenet, bryst og bukhulen. Som regel er en sidepåvirkning en av de mest uforutsigbare og smertefulle. Volvo brukte først sidekollisjonsputer på sine biler i 1994. Denne typen puter ble installert som et valgfritt alternativ til de viktigste foran.
Plasseringen av sidekollisjonsputene anses vanligvis å være baksiden av forsetet. Selv om du i moderne biler også kan finne dem bak i baksetene. Kollisjonsputer med to-kammer design regnes som den høyeste kvaliteten. Deres nedre del er mer stiv for å beskytte bekkenet, og den øvre delen er myk for å beskytte brystet.
Gardiner eller hodeputer
Etter navnet å dømme er hovedformålet deres klart. I listen over bilprodusenter er de også oppført som gardiner. Ved sidekollisjon vil gardinene beskytte hodet mot å treffe dørglasset. Den aller første denne teknologien brukt av Toyota i 1998.
Avhengig av bilmodell kan den plasseres i den fremre delen av taket, også mellom stolpene og på den bakre delen av taket på hytta. Beskyttelse er gitt for passasjerer foran og bak.
Kne
Navnet i seg selv sier mye om dets formål å beskytte knærne og leggen mot skader er svært viktig i tilfelle en kollisjon. Ofte plassert under rattet. De ble først installert på Kia-biler i 1996. I tillegg til førerens, er de også installert for passasjeren foran, under hanskerommet.
Midtforsvar
Siden 2009 har Toyota-biler hatt sentral kollisjonspute. Hovedformålet er å redusere den sekundære påvirkningen av passasjerer ved sidekollisjoner. Ofte plassert i armlenet mellom fremre seterad. For bakre seterad er den plassert i den sentrale delen av ryggstøtten.
I moderne biler, bortsett fra Toyota, brukes de samme i Mercedes-Benz biler (andre generasjons Pre-Safe sikkerhetssystem). Ved en sidekollisjon myker denne kollisjonsputen derfor tilbakestøtet til passasjeren.
Fotgjengerkollisjonspute
Siden 2012 begynte Volvo å introdusere kollisjonsputer for fotgjengere i sine biler. I motsetning til alle alternativene ovenfor, denne typen Den er plassert utenfor bilen, mellom frontruten og panseret. Hvis en fører treffer en fotgjenger, vil således kollisjonsputen dempe slaget og forhindre alvorlige skader.
Mekanisme design
Enheten ser ut som et mykt skall og er fylt med gass i riktig øyeblikk. Settet inneholder også en gassgenerator og et kontrollsystem. Selve puten er laget av nylonstoff for å smøre puten og ikke gå i stykker under drift, brukes talkum eller stivelse. De kan ofte sees i luften under utløsning av kollisjonsputer.
Hovedformålet med gassgeneratoren er å fylle selve puten med gass. Dermed er dette allerede en kollisjonsputemodul. Gassgeneratorer skiller seg fra hverandre i form (rørformede og runde), i driftens art (med totrinns- og entrinnsdrift) og i metoden for gassdannelse (hybrid og fast brensel).
Det vanligste anses å være fast brensel, det består av et hus, en squib og en viss ladning. fast brensel. Vanligvis blir drivstoffet antent av en squib, noe som resulterer i nitrogengass.
En hybrid gassgenerator består av en squib, en gassladning under høytrykk argon eller komprimert nitrogen, hus og fast brenselladning. Fyllingen av selve puten skjer med komprimert gass, som et resultat av å skyve ut en ladning fra fast brensel.
Kollisjonsputekontrollsystemet inkluderer tradisjonelle sjokksensorer, en sentral kontrollenhet og en aktuator (gassgeneratorsquib).
Prinsipp for operasjon
Hovedstarten for aktivering er et slag. Avhengig av hvilken del og hvilken styrke på slaget, kun de rette putene sikkerhet. Så snart et støt oppstår, aktiveres støtsensorene, deretter overføres informasjon om kraften og plasseringen av støtet til den sentrale kontrollenheten. Enheten behandler de mottatte dataene og bestemmer behovet for å utløse spesifikke kollisjonsputer, samt deres tid og styrke.
Parallelt med kollisjonsputene overføres informasjon til andre sensorer og systemer, for eksempel et nødbremsesystem eller et SOS-signal. Hvis kraften fra støtet ikke er betydelig, kan bare sikkerhetsbeltene fungere, eller de kan også fungere i kombinasjon med kollisjonsputer.
Paret med et signal på ulike systemer, sendes et signal til gassgeneratoren til de aktuelle kollisjonsputene. I gjennomsnitt er responstiden til kollisjonsputene omtrent 40 ms. Takket være gassgeneratoren blir putene utplassert og blåst opp. Så snart puten kommer i kontakt med en person og har virket, sprekker den og tømmes.
Alle biler bruker alltid engangskollisjonsputer. Hvis det oppstår brann i kabinen og temperaturen når 150-200 °C, utløses kollisjonsputene automatisk.
Betingelser for utløsning
Hovedbetingelsene for utløsning av frontkollisjonsputer kan vurderes:
- overskridelse av støtterskelen (kraften) i en frontkollisjon;
- en plutselig kollisjon med en hard del i høy hastighet (fortauskant, fortau, gropvegg, etc.);
- lander godt etter et bilhopp;
- bilulykke;
- et skrått eller direkte slag mot fronten av bilen.
Video om hvordan kollisjonsputer fungerer:
I mange år var det velprøvde, gode gamle beltet den eneste beskytteren av passiv sikkerhet i våre biler. Det har vært mye debatt om effektiviteten av bruken, spesielt for barn, men over tid har mange land rundt om i verden gjort det obligatorisk å bruke sikkerhetsbelter i biler. Statistikk har vist at bruk av bilbelte har reddet tusenvis, hundretusenvis av liv i de alvorligste ulykkene.
Akkurat som med sikkerhetsbelter, kollisjonsputekonseptet, myk pute hvor du kan "lande" med kroppen din under en ulykke har lenge vært i luften, bokstavelig og billedlig talt. Det første offisielt registrerte patentet for en oppblåsbar kollisjonspute (ja, de kom til oss fra himmelen) ble utstedt under andre verdenskrig. Og bare tiår senere dukket de første kollisjonsputene opp på biler dette skjedde på 1980-tallet.
Siden 1998, de fleste nye passasjerbiler(utviklet maskinteknikk) begynte å bli utstyrt med kollisjonsputer for både sjåføren og passasjeren foran. I 1999 rammet denne regelen større biler, jeeper og minivaner. Så begynte det å dukke opp puter andre steder, i seter, dører og andre deler av bilen. I dag er antallet kollisjonsputer i noen biler mye mer enn 6 og til og med 8 stykker har blitt normen.
Etter å ha forårsaket lignende kontroverser som med bilbelter, har kollisjonsputer blitt gjenstand for seriøs forskning, testing og debatt på høyeste nivå.
I dag viser statistikk sikkert at slike enheter reduserer risikoen for død med omtrent 30 %.
I denne artikkelen vil du lære om driften av disse enhetene, hvordan deres handling er vitenskapelig bevist, hvilke mangler de har og måter for fremtidig utvikling.
Airbag
Hensikten med en kollisjonspute er å bremse fremadgående bevegelse av en persons kropp så jevnt som mulig på en brøkdel av et sekund. Her er tre komponenter i en kollisjonspute som bidrar til å nå dette målet, det vil si å fungere i rett øyeblikk:
Selve puten. Laget av tynn nylon, brettet inn i rattet, dashbordet eller seter, dører og andre deler av bilen.
Sensor. En enhet som "berer" kollisjonsputen å utløses. Utløsning skjer når støtkraften tilsvarer en kollisjon med en vegg med en hastighet på 16-24 km/t. Signalet for utløsning av kollisjonsputen er en elektrisk impuls fra en spesiell kulestøtsensor. støtet går til kontrollenheten, som igjen avgjør om luftputesystemet utløses eller ikke.
Puteoppblåsingssystem kombinerer to komponenter, natriumazid (Nan3) med kaliumnitrat (KNO3), for å lage nitrogen. Det er han som blåser opp puten.
Tidlige forsøk på å tilpasse kollisjonsputer for bruk i biler møtte en rekke vanskeligheter, hvorav noen var utrolig høy pris og tekniske problemer inkludert lagring og bruk av komprimert gass.
I de tidlige stadiene måtte forskere bestemme:
Hvor skal den komprimerte gassflasken plasseres
Vil gass som er lagret under høyt trykk unnslippe under hele kjøretøyets levetid?
Hvordan få en pute til å utfolde seg nesten umiddelbart, samtidig som den er pålitelig under forskjellige forhold? temperaturforhold operasjon og ga ikke en øredøvende lyd når den ble åpnet.
Gradvis mer og mer viktige spørsmål ble løst. Den upraktiske gassen ble erstattet av et pålitelig solid-state element - en squib, dette skjedde på 70-tallet av det tjuende århundre. I tilfelle en ulykke vil "hjernene" til kollisjonsputene starte tenning av ladningen av fast brensel, som brenner med enorm hastighet og skaper en en kort tid, 30–50 millisekunder, nødvendig beløp gass for å fylle kollisjonsputen. Putekuppelen bokstavelig talt eksploderer når den kommer ut av den sete i hastigheter på opptil 322 km/t, raskere enn du klarer å blunke! En brøkdel av et sekund senere kommer gassen under trykk ut gjennom spesielle hull (det er denne røyken i bilens interiør, blandet med talkum, som ofte kan observeres under en ulykke).
Typer kollisjonsputer
I dag finnes det et stort utvalg av kollisjonsputer.
Den vanligste typen er kollisjonsputer foran, både for sjåfører og forsetepassasjerer.
Neste utviklingsstadium var sideputer. Deres funksjon er å beskytte personens bryst og bekken mot skade under en sidekollisjon.
Så kalt "gardiner" eller hodekollisjonsputer. Beskytt en persons hode mot kontakt med harde deler av bilen under en sidekollisjon.
Knekollisjonspute. For å redusere risikoen for skade kneledd(som ofte skjer under en frontkollisjon), ble en lignende kollisjonspute utviklet.
Sikkerhetsbelte med innebygd kollisjonspute. Reduserer risikoen for brystskade.
Sentral kollisjonspute. Den ble designet for ikke så lenge siden. Dens oppgave er å forhindre en kollisjon mellom to personer som sitter ved siden av hverandre under en sidekollisjon eller velt. Det unngår også nakkeskade.
Sikkerhetstiltak
Helt fra begynnelsen av bruken av kollisjonsputer, innså spesialister som studerte driften av dette beskyttelsesmidlet at det ikke bare kunne gi fordeler, men også skade. Det andre alternativet er mulig hvis kjøretøyets passive sikkerhetsutstyr brukes feil. Hva betyr dette?
1. Minimum avstand Det må være minst 25 cm mellom kollisjonsputen og den sittende passasjeren, ellers kan en person bli skadet direkte fra selve kollisjonsputen når den utløses.
2. Passasjeren må ha på seg sikkerhetsbelte. Siden sikkerhetsbeltet reduserer bevegelseshastigheten til menneskekroppen og leder den i ønsket retning mot kollisjonsputen.
3. Hvis en kollisjonspute lett kan skade en voksen, er situasjonen enda vanskeligere med barn. Den første betingelsen for sikker transport av et barn. Han skal transporteres i et riktig installert, alderstilpasset sete i baksetet.
4. Dersom et barn skal transporteres i forsetet på passasjersiden, så skal det sitte i et sete plassert i kjøreretningen, og setet skal flyttes så langt bak som mulig.
5. Spedbarn må ikke fraktes inn barnesete med vendbar posisjon i forsetet med frontkollisjonsputen på.
Hei kjære gjester og blogglesere Autoguide.ru. I dag i artikkelen vil vi lære hvordan kollisjonsputene våre passasjerbiler. Kronen på prestasjonen i utviklingen av bilsikkerhetssystemer er kollisjonsputen. Hundretusenvis av ulykker og titusenvis av reddet liv er et tydelig eksempel på effektiviteten av å bruke kollisjonsputer i moderne biler.
Enhver sjåfør som setter seg bak rattet i et kjøretøy risikerer automatisk å havne i en trafikkulykke. Ofte kan årsaken til en ulykke være ens egen uforsiktighet eller andre deltakeres feil. trafikk. Selv lav hastighet er full av fare for sjåføren og hans passasjerer. Bilkollisjoner i hastigheter på 60 km/t kan være dødelige. Det er for å beskytte fører og passasjerer i tilfelle en ulykke at kollisjonsputer ble oppfunnet.
Økning i mengde veitransport på veiene har ført til en rask økning i ulykker. Reglene ved begynnelsen av bilindustrien var fortsatt i sin spede begynnelse, og kontroll fra rettshåndhevende byråer var utilstrekkelig etablert. De første trafikkpolitienhetene, som ikke hadde noen erfaring, var nettopp dukket opp.
På grunn av designfeil og kjøretøyenes betydelige vekt, resulterte mange ulykker i død eller alvorlig funksjonshemming for de involverte i kollisjonen. Ifølge statistikken har antall ofre på veiene økt hvert år på grunn av økende bruk av veitransport.
Først strukturelle elementer Innføringen av sikkerhetsbeltet ble designet for å redusere antallet trafikkulykker. Bruken gjorde det mulig å redusere den triste statistikken med 30 %. Inntil 90-tallet av forrige århundre, på grunn av særegenhetene ved teknologisk fremgang, var ingeniører av bilselskaper ikke i stand til å introdusere nye sikkerhetssystemer i biler. Sikkerhetsbeltet forble den eneste sjansen for sjåføren og passasjerene til å minimere de skadelige konsekvensene av en ulykke.
Innføringen av kollisjonsputer i biler var et vendepunkt for å bedre sikkerheten til trafikantene. På slutten av 90-tallet av forrige århundre i USA ble det obligatoriske utstyret til biler med kollisjonsputer etablert på lovgivende nivå. Ved frontkollisjoner reduserer kollisjonsputer risikoen for død for fører og passasjerer med 30-40 %. hovedoppgaven Kollisjonsputer minimerer mulig skade på menneskekroppen i tilfelle en kollisjon med et annet kjøretøy i bevegelse eller en fast gjenstand.
Kollisjonsputen er utformet på en slik måte at den sikrer at den utløses ved kraftig sammenstøt. Etter en kollisjon med en annen bevegelig eller ubevegelig gjenstand, sender sensorer plassert foran på bilen et signal til squib, som aktiverer kollisjonsputen.
Rekkefølgen for utløsning av kollisjonsputer er som følger:
Reaksjon av kroppssensorer på en sterk påvirkning.
Selve sjokksensoren er et glassrør med et hull. Inni den er det en liten ball av kvikksølv. Når en bil kolliderer, beveger kvikksølvkulen seg og aktiverer sensoren. Han sender på sin side en elektrisk impuls til squiben med krutt.
Squib.
Eksplosjonen av squib aktiverer setebeltestrammerne. Beltet presser personens kropp tett mot bilsetet og fester det sikkert i noen sekunder.
Eksplosjonen av krutt i squib aktiverer kollisjonsputene. På svært kort tid fylles de med gass dannet som et resultat av blanding av natriumazid og kaliumnitrat. Trykksystemet er ansvarlig for å blande dem, som nesten umiddelbart pumper den resulterende gassen inn i bilens kollisjonsputer.
Airbag.
Blanding av de to kjemikaliene produserer nitrogengass. Som et resultat av reaksjonen oppstår en minieksplosjon som nesten umiddelbart fyller putene med gass. Et veldig praktisk og praktisk talt problemfritt system.
Det er den utløsbare kollisjonsputen som umiddelbart fyller rommet mellom føreren og instrumentpanelet, og eliminerer dermed kontakten, som ofte fører til alvorlige skader.
Hovedoppgaven til en kollisjonspute er å redusere hastigheten til en passasjer eller sjåfør til null. Samtidig bør alle handlinger ta sekunder for å virkelig sikre høy level beskytte mennesker.
I dag er det stadig færre biler på landets veier som ikke er utstyrt med kollisjonsputer. Det er umulig å se en ny bil som ikke bruker dette viktig element aktiv beskyttelse av fører og passasjerer.
Designet til en moderne kollisjonspute
Airbag-designen til en moderne bil er enkel og effektiv å bruke. Det må huskes at det kun kan brukes en gang og da krever systemet restaurering og installasjon av nye komponenter. Etter at kollisjonsputene er utløst, krever nesten alle hovedelementene fullstendig utskifting.
Totalt er det 3 komponenter i kollisjonsputen:
Bag.
Den er laget av kraftig nylonstoff som tåler svært alvorlige kortvarige belastninger. Den lagres til den utløses i et spesielt dekk dekket med et plast- eller stoffdeksel.
Støtsensor.
Hovedoppgaven til kollisjonssensoren er å aktivere kollisjonsputen umiddelbart i det innledende stadiet av kollisjonen. Ikke alle sammenstøt utløser kollisjonsputene, og sensoren tar nødvendigvis hensyn til kraften som kollisjonen oppstår med.
I tillegg er akselerometre installert med sensorer som bestemmer posisjonen til kjøretøyet i sanntid. Fører- og passasjerbeskyttelsessystemet er konfigurert for å sikre at kollisjonsputene utløses i løpet av sekunder. Menneskelivet avhenger i stor grad av dette.
Inflasjonssystem.
Tjener til å raskt fylle kollisjonsputen med gass for øyeblikkelig å øke volumet. Alt tar et brøkdel av et sekund.
Det er i prinsippet ikke registrert noen tilfeller av systemsvikt. En nødvendig betingelse Kollisjonsputen utløses ved å bruke et sikkerhetsbelte. Hvis føreren eller passasjeren ikke bruker sikkerhetsbelte, kan det hende at kollisjonsputene ikke utløses.
Regler for bruk av kollisjonsputer
Det er ikke nok å kjenne til funksjonsprinsippet til kollisjonsputer, du må også samhandle med dem på riktig måte for å unngå skade fra utløsning i en ulykke. Risikoen for skade når kollisjonsputen aktiveres er minimal, men den eksisterer fortsatt. Ofte ble enkeltsjåfører alvorlig skadet nettopp fordi de ikke kjente til reglene for bruk av kollisjonsputer.
Baby bilsete.
Mange foreldre monterer ofte et barns bilsete på feil måte i passasjersetet ved siden av sjåføren, og utsetter dermed barnet for alvorlig fare. De installerer stolen ikke baklengs, men omvendt. Barnets ansikt vises rett foran den åpne kollisjonsputen. Å gjøre dette er strengt forbudt. En utløst kollisjonspute kan knekke nakkevirvlene til en skjør ung kropp.
Klistremerker.
Bruk av klistremerker i områder hvor kollisjonsputer utløses er forbudt. Taping av avfyringselementene i interiøret kan føre til brudd på rekkefølgen for operasjonen til kollisjonsputen. Effektiviteten av beskyttelse i dette tilfellet er betydelig redusert.
Sikkerhetsbelte.
Airbag (airbag) er et av de passive sikkerhetselementene i moderne biler. Deres tilstedeværelse er viktig faktor sikre sikkerheten til sjåføren og passasjerene. Airbag oversatt fra på engelsk midler " kollisjonspute", derav det russiske navnet - airbag, som vi alle er vant til å bruke.
Kollisjonsputer har reddet tusenvis av liv siden de ble installert mye på kjøretøy. Ideen bak Airbag-systemet er enkel: kollisjonsputer blåses opp raskt nok til å beskytte menneskekroppen i tilfelle en ulykke. Men hvordan gjør de det så raskt?
| Innholdet i artikkelen: |
Design og prinsipp for operasjon av kollisjonsputer
Hemmeligheten med å umiddelbart fylle kollisjonsputer med luft ligger faktisk ikke så mye i selve kollisjonsputene, men i en spesiell enhet - en gassgenerator. Dette er den mest teknisk komplekse delen i hele kollisjonsputesystemet.
Gassgeneratorene som brukes i kollisjonsputer kan blåse opp en kollisjonspute omtrent tre ganger raskere enn du kan blinke. På slutten av artikkelen se videoen om hvordan en kollisjonspute fungerer og hvilke stadier av produksjonen den må gjennom før den monteres på en bil.
Driftsprinsippet for kollisjonsputer er ganske enkelt. De utløses ved sammenstøt når kjøretøyets hastighet overstiger 20 km/t.
- Hvis bilen kolliderer med en hindring, utløses en eller flere spesielle sensorer. Disse sensorene kan installeres foran, bak og på sidene av kjøretøyet.
- Signaler fra sensorene behandles av den elektroniske kontrollenheten (ECU), som styrer driften av Airbag-systemet. Under visse forhold (for eksempel et kraftig frontalt eller skrått støt, å treffe en høy fortauskant, et hardt fall etter et hopp osv.), beordrer ECU-en at kollisjonsputene utløses.
- Basert på den programmerte algoritmen bestemmer kontrollenheten om kollisjonsputene må utløses og sender et elektrisk signal for utførelse.
- Dette signalet går inn i gassgeneratoren for kollisjonsputen, og en pyroteknisk ladning utløses i den (squibben avfyrer).
- Som et resultat av aktiveringen av squib, brenner natriumsyren i gassgeneratoren, og frigjør en betydelig mengde gass (nitrogen), som kommer inn i kollisjonsputen og åpner den umiddelbart.
Kollisjonsputer er laget av nylonstoff som ligner på fallskjermstoff. Den har hull som gass, etter å ha blåst opp puten, forlater den på bare 0,3 sekunder. Rask tømming er nødvendig fordi når luft forlater kollisjonsputen, blir den mykere.
Hver kollisjonspute har en inflator festet til seg under produksjon og rulles deretter inn i en kompakt pakke (liten nok til å passe i rattet eller passasjersiden). I dette tilfellet er gassgeneratoren for førerens kollisjonspute i tillegg plassert i en gummiring, der den fungerer som en balanserende vekt.
Airbag gassgeneratorenhet
Siden sjåfører og passasjerer er forskjellige størrelser, ingeniører, på en gang, ønsket å komme opp med en Airbag-generator som kunne regulere mengden gass. Tidlige kollisjonsputer kunne ikke variere inflasjonshastigheten i forhold til størrelsen og posisjonen til personen, eller kraften til kjøretøyets kollisjon.
Derfor kom designerne opp med en "smart" generator - den har to squibs i stedet for en. En av dem slipper ut gass på bare 80 prosent (dette er nok for en "myk landing"). Men hvis det ikke er nok, utløser en ny squib en sekundær fylling og den gjenværende gassen fyller kollisjonsputen og gjør den stivere.
En typisk førerkollisjonsputepumpe består av følgende hoveddeler (se bildet over):
- Hus med forbrenningskamre;
- Ladninger nr. 1 og nr. 2 fra natriumsyretabletter;
- Hjelpeladning for tennladning nr. 1;
- To pyrotekniske patroner for tenning av ladninger;
- Metallfilter.
Så hva skjer i gassgeneratoren når airbagen aktiveres?
- Squibs installert i airbag-oppblåseren inneholder et materiale som ligner på krutt. Når de mottar et signal fra den elektroniske kontrollenheten, utløses de, og genererer varme og høyt trykk.
- Når en pyroteknisk patron utløses, lyser de spesielle natriumsyretablettene (ladningen) som ligger der i gassgeneratorhuset. Disse tablettene slipper varme når de brennes, men sikker gass basert på nitrogen, som deformerer generatorhuset og forlater det, og fyller kollisjonsputen.
- Før det går inn i kollisjonsputen, passerer nitrogenet gjennom et spesielt metallfilter, som fjerner faste partikler som dannes under forbrenningen av ladningen og avkjøler gassen.
- Når det tilføres strøm til squib #2, tenner den den andre ladningen. Gassen som genereres under forbrenningen av ladningen løfter lokket til trinn nr. 2-kammeret og fyller kollisjonsputen gjennom forbrenningskammeret til det første trinnet.
Fra det øyeblikket bilen havner i en ulykke til kollisjonsputen er helt oppblåst, går det ikke mer enn 30 millisekunder.
Typer bilkollisjonsputer
De vanligste kollisjonsputene i biler er:
- Kollisjonsputer foran– installert i rattet for sjåføren, og på høyre side av frontpanelet på bilen for passasjeren. Slike kollisjonsputer finnes i nesten alle utenlandsproduserte biler og i noen innenlandsbiler.
- Sidekollisjonsputer– i tilfelle en ulykke beskytter de menneskets bryst, bukhule og bekkenben. Slike kollisjonsputer er oftest innebygd i baksiden av bilsetene foran.
- Gardinputer(hodekollisjonsputer) - designet for å forhindre hodeskader på grunn av sidekollisjoner. Bilprodusenter installerer disse kollisjonsputene i takområdet, både foran og bak, eller mellom B-stolpene.
Også på noen bilmodeller kan du finne knekollisjonsputer og til og med en sentral kollisjonspute (mellom fører og passasjer). Men disse typer kollisjonsputer er mye mindre vanlige. tre første, og hovedsakelig på premium bilmerker.
Siden kollisjonsputer har blitt en så viktig komponent i designen til en moderne bil, utforsker ingeniører hele tiden muligheten for å teste funksjonaliteten deres. Tyske spesialister utviklet og systematiserte for eksempel hele linjen prøver tatt i betraktning klimatiske faktorer og vibrasjoner, ekstreme temperaturendringer og ulike forhold enhet som utløses.
Produsenter garanterer feilfri drift av kollisjonsputer fordi, sammenlignet med miljøet de skaper i laboratorier, kan de virkelige situasjonene der bilen brukes, kalles veldig skånsomme.
Kollisjonsputer fungerer i lang tid og pålitelig, ikke bare takket være testene før serieintroduksjonen, men også på grunn av perfeksjonen til designet, som selv overvåker vedlikeholdet av kollisjonsputesystemet og eliminerer muligheten for aldring og slitasje på stoffet.
