Как работят съвременните въздушни възглавници

В днешно време няма да изненадате никого с наличието на въздушна възглавница в колата. Много реномирани автомобилни производители вече го имат в основната конфигурация на повечето модели. Заедно с предпазния колан, въздушните възглавници предпазват много надеждно пътниците в случай на сблъсък и намаляват броя на смъртните случаи с 30%.

Как започна всичко

Идеята за използване на въздушни възглавници в автомобилите е реализирана в началото на 70-те години на миналия век в САЩ. Импулсът беше изобретяването от Алън Брийд на сензор за топка - механичен сензор, който определяше рязко намаляване на скоростта в момента на удара. А за бързото впръскване на газ пиротехническият метод се оказа оптимален.

През 1971 г. изобретението е тествано във Ford Taunus. А първият сериен модел, оборудван с въздушна възглавница, година по-късно, беше Oldsmobile Toronado. Скоро иновацията беше възприета от други автомобилни производители.

Въвеждането на възглавниците беше причината за масовия отказ от използването на предпазни колани, които така или иначе в Америка не бяха популярни. Оказа се обаче, че газова бутилка, стреляща със скорост около 300 км/ч, може да причини значителни наранявания. По-специално, бяха регистрирани случаи на фрактури на шийните прешлени и дори набор от смъртни случаи.

Опитът на американците беше взет предвид в Европа. Приблизително 10 години по-късно Mercedes-Benz въвежда система, при която въздушната възглавница не замества, а допълва предпазните колани. Този подход е общоприет и се използва и до днес - въздушната възглавница се задейства след затягане на колана.

В механичните сензори, използвани в началото, тежестта (топката) се измести в момента на сблъсъка и затвори контактите, които задействаха системата. Такива сензори не бяха достатъчно точни и относително бавни. Поради това те бяха заменени от по-модерни и по-бързи електромеханични сензори.

Модерни въздушни възглавници

Въздушната възглавница е торба, изработена от издръжлив синтетичен материал. При задействане почти мигновено се изпълва с газ. Материалът е покрит с лубрикант на основата на талк, който насърчава ускореното отваряне.

Системата е допълнена от сензори за удар, газов генератор и контролен блок.

Сензорите за удар не определят силата на удара, както може би си мислите, съдейки по името, а ускорението. При сблъсък тя има отрицателна стойност - с други думи, говорим за скоростта на забавяне.

Под пасажерската седалка има сензор, който засича дали на нея седи човек. При липсата му съответната възглавница няма да работи.

Предназначението на газовия генератор е моментално да напълни въздушната възглавница с газ. Може да бъде твърдо гориво или хибрид.

При твърдото гориво с помощта на пиропатрон се запалва заряд от твърдо гориво и изгарянето е придружено от отделяне на газообразен азот.

В хибрид се използва заряд със сгъстен газ - като правило, това е азот или аргон.

След стартиране на двигателя с вътрешно горене контролният блок проверява изправността на системата и издава съответен сигнал към таблото. В момента на сблъсъка той анализира сигналите от сензорите и в зависимост от скоростта на движение, скоростта на забавяне, мястото и посоката на удара, задейства активирането на необходимите въздушни възглавници. В някои случаи всичко може да се ограничи само до напрежението на коланите.

Блокът за управление обикновено има кондензатор, чийто заряд може да подпали пирона, когато бордовата мрежа е напълно изключена.

Процесът на задействане на въздушната възглавница е експлозивен и се случва за по-малко от 50 милисекунди. В съвременните адаптивни варианти е възможно двустепенно или многостепенно задействане в зависимост от силата на удара.

Разновидности на модерни въздушни възглавници

Първоначално са използвани само предни въздушни възглавници. Те остават най-популярните и до днес, защитавайки водача и пътника, който седи до него. Въздушната възглавница за водача е вградена във волана, а въздушната възглавница за пътника е разположена близо до жабката.

Предната въздушна възглавница на пътника често е проектирана да се деактивира, за да може да се монтира детска седалка на предната седалка. Ако не е изключен, ударът на отворен балон може да осакати или дори да убие дете.

Страничните въздушни възглавници предпазват гърдите и долната част на торса. Те обикновено се намират в задната част на предната седалка. Случва се да са монтирани на задните седалки. В по-усъвършенстваните версии е възможно да има две камери - по-твърда долна и по-мека за защита на гърдите.

За да се намали вероятността от дефекти на гърдите, възглавницата се вгражда директно в предпазния колан.

В края на 90-те Toyota беше първата, която използва въздушни възглавници за глава или, както ги наричат ​​още, „завеси“. Те са монтирани в предната и задната част на покрива.

През същите години се появяват въздушни възглавници за коленете. Поставят се под волана и предпазват краката на водача от дефекти. Има възможност и за защита на краката на пътника отпред.

Сравнително наскоро се използва централна възглавница. В случай на страничен удар или преобръщане на превозното средство предотвратява нараняване от хора, които се сблъскват един с друг. Поставя се в подлакътника на предната или задната част на задната седалка.

Следващата стъпка в развитието на система за пътна безопасност вероятно ще бъде въвеждането на въздушна възглавница, която се отваря при удар с пешеходец и предпазва главата му от удар в предното стъкло. Такава защита вече е разработена и патентована от Volvo.

Шведският автомобилен производител няма да спре до това и вече тества външна възглавница, която защитава целия автомобил.

Въздушната възглавница трябва да се използва правилно

Когато торбата внезапно се напълни с газ, удрянето й може да доведе до сериозно нараняване на човек и дори до смърт. Рискът от счупване на гръбнака от сблъсък с възглавница се увеличава със 70%, ако човек не е седнал.

Следователно закопчаният предпазен колан е предпоставка за активиране на въздушната възглавница. Обикновено системата е настроена така, че ако водачът или пътникът не са седнали, съответната въздушна възглавница да не се задейства.

Минималното допустимо разстояние между човек и седалката на въздушната възглавница е 25 см.

Ако колата има регулируема кормилна колона, по-добре е да не се увличате и да не натискате волана твърде високо. Неправилното разгръщане на въздушната възглавница може да причини сериозно нараняване на водача.

Любителите на нестандартното такси по време на изстрелването на възглавницата рискуват да счупят ръцете си. При неправилно положение на ръцете на водача въздушната възглавница дори увеличава вероятността от счупване в сравнение с случаите, когато има само закопчан предпазен колан.

Ако предпазният колан е закопчан, вероятността от нараняване при отваряне на въздушната възглавница е малка, но все пак възможна.

В редки случаи разгръщането на въздушната възглавница може да причини загуба на слуха или сърдечен удар. Ударът върху очилата може да счупи лещите и тогава има риск от увреждане на очите.

Често срещани митове за въздушните възглавници

Удрянето на паркиран автомобил с тежък предмет или например падащ клон на дърво може да доведе до отваряне на въздушната възглавница.

Всъщност няма да има работа, тъй като в този случай сензорът за скорост казва на контролния блок, че колата е неподвижна. По същата причина системата няма да работи, ако друга кола лети в паркирана кола.

Плъзгане или внезапно спиране може да доведе до изскачане на въздушната възглавница.

Това е абсолютно изключено. Възможна е работа при претоварване от 8g и повече. За сравнение състезателите от Формула 1 или пилотите на изтребители не надвишават 5g. Следователно нито аварийното спиране, нито ямите, нито внезапните промени в лентата ще доведат до изстрелване на въздушната възглавница. Сблъсъци с животни или мотоциклети също обикновено не активират въздушните възглавници.