Totul despre airbag-uri
Timp de mulți ani, centura de siguranță fiabilă a rămas singurul vehicul pentru siguranța pasivă a unui automobilist. A avut loc o dezbatere despre siguranța acestora, mai ales în ceea ce privește copiii, dar în timp, multe țări au adoptat legi privind legarea centurilor. Statisticile arată că utilizarea centurilor de siguranță a salvat mii de vieți de oameni care ar putea muri într-o coliziune.
Ca și centurile de siguranță, conceptul de airbag - o pernă moale, declanșată de o coliziune - a fost mult timp în aer. Prima cerere de brevet pentru un dispozitiv gonflabil pentru protecția pasagerilor în timpul unei aterizări grele a aeronavelor a fost depusă în timpul celui de-al doilea război mondial. În anii 1980, primele airbag-uri industriale au apărut în mașini.
Din acest articol veți afla ce rezultate științifice sunt în spatele airbag-urilor, cum funcționează acest dispozitiv, ce probleme are și în ce direcție se dezvoltă tehnologiile.
Înainte de a analiza specificul, reamintim fundamentele legilor mișcării. În primul rând, știm că obiectele în mișcare au un impuls (produsul masei la viteza mișcării obiectului). Cu excepția cazului în care forța externă acționează asupra obiectului, obiectul va continua să se deplaseze la o viteză specificată în direcția specificată. Mașina constă din mai multe obiecte, inclusiv autovehiculul însuși, diverse obiecte din interiorul mașinii și, bineînțeles, pasagerii. Dacă aceste obiecte nu sunt fixate, acestea vor continua să se deplaseze la viteza cu care sa deplasat mașina, chiar dacă mașina sa oprit din cauza unei coliziuni.
Pentru a stinge impulsul obiectului cere forța, acționând pentru o anumită perioadă de timp. Când mașina intră într-un accident, forța necesară pentru oprirea obiectului este suficient de mare, deoarece impulsul mașinii sa schimbat imediat, spre deosebire de pasageri - ar fi nevoie de mai mult timp. Scopul oricărui sistem de reținere este de a ajuta la oprirea unui pasager cu o deteriorare minimă a sănătății acestuia din urmă.
Perna există pentru a reduce practic viteza pasagerului la zero fără nici un fel de deteriorare. În același timp, limitările în care trebuie să funcționeze sunt enorme. Pentru a-și îndeplini sarcina, perna are un spațiu între pasager și volan sau pe tabloul de bord, și o fracțiune de secundă. Chiar și acest spațiu minuscul și perioada de timp sunt de o mare importanță, deoarece sistemul ar trebui să încetinească în mod egal pasagerul, și nu o lovitură ascuțită. În următoarea secțiune vom examina în detaliu partea pernei și modul în care se umflă.
Umflarea pernei de aer
Scopul airbag-ului este de a încetini pasagerul înainte cât mai mult posibil în fracțiunile unei secunde. Există trei părți ale airbagului care vor ajuta la atingerea acestui rezultat:
- Perna în sine este confecționată dintr-o țesătură subțire de nylon și plasată pe un volan sau pe o tablă de bord sau, așa cum se întâmplă adesea recent, un scaun sau o ușă.
- Senzorul dispozitivului, care informează perna despre necesitatea inflației. Inflația are loc atunci când forța de coliziune este egală cu o coliziune cu un perete de cărămidă la o viteză de 16-24 km / h. Întrerupătorul mecanic este declanșat atunci când există o schimbare de masă care închide contactul electric, ceea ce indică senzorilor că a avut loc un accident. Senzorii primesc informații de la un accelerometru încorporat în microprocesor.
- Sistemul de suflare al airbagului amestecă azida de sodiu (NaN3) și nitratul de potasiu (KNO3), ducând la eliberarea gazului. Gazul de azot fierbinte exploatează airbagurile cu explozie.
Primele încercări de a utiliza airbag-uri în mașini s-au confruntat cu prețul prohibitiv și dificultățile tehnice asociate cu stocarea și eliberarea gazului comprimat.
- Dispozitivul are suficient spațiu pentru un recipient cu gaz
- Va rămâne gazul stabil sub presiune înaltă
- Cum să umflați rapid și fiabil airbagul în diferite condiții de temperatură și fără un sunet asurzitor
Aveau nevoie de un mod de a începe o reacție chimică care producea azot, ceea ce ar umfla perna. Donatorii mici de combustibili solizi au venit la salvare în anii 1970.
Sistemul gonflabil este oarecum un accelerator de rachete. Sistemul airbag aprinde un combustibil solid care arde foarte repede, generând volume mari de gaz care umflă perna. Apoi, perna se desprinde literalmente de la locul ei cu o viteză de până la 322 km / h - mai repede decât în clipirea unui ochi! În următoarea secundă, gazul se scurge rapid prin găurile mici din cameră, îndepărtând astfel perna, astfel încât să puteți mișca.
Chiar dacă întregul proces durează o cincisprezece secundă, este nevoie de un timp suplimentar pentru a preveni rănirile grave. Apropo, substanța pulverulentă eliberată de airbag-ului - este un amidon de porumb obișnuit sau talc, care este utilizat de către producător, pentru a amortiza rămas flexibilă și servește ca lubrifiant la momentul de a găsi o pernă în magazinul său.
Apoi, vom analiza unele dintre precauțiile asociate cu airbag-urile, în special în cazul copiilor.
Măsuri de siguranță asociate cu airbag-urile
De la primele zile de utilizare a airbagurilor, experții au avertizat că airbagurile ar trebui să fie utilizate împreună cu centurile de siguranță. Centurile de siguranță erau încă absolut necesare, deoarece pernele funcționau numai în cazul unei coliziuni frontale care avea loc la o viteză mai mare de 6 km / h. centuri de siguranță doar vă poate ajuta să deriva sau accident lateral (deși airbag-uri laterale sunt din ce în ce mai frecvente acum), coliziuni din spate și vozdeystviyah.Dazhe secundare cu realizări ale tehnologiei moderne, pernele sunt încă eficiente doar în timp ce utilizați genunchi sau umăr curele de securitate.
Nu a durat prea mult să-și dea seama că puterea pernei ar putea răni pe cei prea apropiați. Cercetătorii au constatat că primele 5-8 cm de influx de airbaguri reprezintă zona de risc pentru șofer. Astfel, situat la 25 cm de airbag, veți obține o marjă de siguranță sigură. Această distanță este măsurată de la centrul cârmei până la stern. Dacă în momentul în care distanța este mai mică de 25 de centimetri, puteți configura scaunul șoferului într-unul din următoarele moduri:
- Deplasați scaunul șoferului înapoi cât mai mult posibil pentru a face convenabil să ajungeți la pedale.
- Coborâți ușor spătarul. Deși modelele de mașini diferă, majoritatea șoferilor pot ajunge la o distanță de 25 cm, chiar dacă scaunul șoferului este împins în față, ușor înclinând spătarul. În cazul în care panta scaunului nu vă permite să asigure o buna vizibilitate a drumului, puteți ridica scaunul din cauza creșterii sistemului (nu toate masinile sunt echipate cu acest sistem) sau prin introducerea unui solid, non-alunecare pad pentru a obține același efect.
- Asigurați-vă că airbag-ul este "orientat" în centrul pieptului, nu pe cap și gât, înclinând volanul în jos (acest lucru funcționează numai dacă volanul este reglat).
Aceste reguli sunt diferite pentru copii. Perna poate răni grav sau chiar ucide un copil desfăcut care se află prea aproape de el sau a fost aruncat înainte de forța de frânare de urgență. Experții sunt de acord că următoarele condiții sunt necesare pentru siguranța copilului:
- Copiii cu vârsta sub 12 ani trebuie să călătorească într-un scaun de mașină corespunzător în funcție de vârstă, pe bancheta din spate.
- Sugarii care sunt în scaun, fixe contra-mișcare (sub vârsta de un an și cu o greutate mai mică de 10 kg) nu ar trebui să călărească pe scaunul din față al unei mașini care are airbag-uri de pe partea pasagerului.
- În cazul în care copilul este mai mare de un an trebuie să meargă la scaunul pasagerului din față echipat cu un airbag pe partea pasagerului, atunci el sau ea trebuie să stea într-un scaun pentru copil, stabilit în cursul mișcării, sau pe un scaun de rapel, rapel, sau folosind în mod corespunzător fixa cureaua de genunchi sau de umăr iar scaunul trebuie înclinat sau întors cât mai mult posibil.
În unele cazuri, proprietarii de automobile pot dori să poată dezactiva airbag-urile. În următoarea secțiune, vom discuta pașii care trebuie întreprinși dacă doriți ca airbagurile dvs. să fie dezactivate.
Dezactivarea pernei de aer
- Aveți dreptul să dezactivați airbagurile din partea conducătorului auto și a pasagerului - persoanele cu indicații medicale pentru care riscul de declanșare a airbagului depășește riscul absenței unui airbag
- Pe partea conducãtorului auto (în afarã de indicaþiile medicale) sunt persoane care nu se pot localiza astfel încât atunci când utilizaþi utilajul de la caroserie pânã la centrul airbagului sã rãmânã cel puþin 25,4 cm
- Pe partea pasagerului (în plus față de indicațiile medicale) - persoane care transporta un copil pe scaunul din față al unei mașini într-un scaun set împotriva unui curs de mișcare, deoarece acestea nu au scaunele din spate, scaunele din spate prea mici pentru a le adapta scaun de masina pentru copii sau pentru că este necesar să monitorizăm constant copilul din motive medicale.
- Pe partea pasagerului (în plus față de indicațiile medicale) - persoanele care au copii de transport de la unul la 12 ani pe scaunul din față, deoarece (a) aparatul este nici un scaun din spate, (b) proprietarul vehiculului are mai mulți copii decât se se potrivesc pe bancheta din spate sau (c), deoarece este necesar să se monitorizeze permanent starea de sănătate a copilului.
Dacă doriți să instalați un comutator în mașină, trebuie să citiți toate avantajele și dezavantajele înainte de a merge la atelier și, de asemenea, cu informații de la producător despre dacă este posibilă instalarea unei astfel de opțiuni pe mașina dvs.
Evident, chiar dacă aveți opțiunea de a instala un întrerupător, airbagurile trebuie lăsate pe conducătorii auto, combinația dintre care lasă distanța necesară față de airbag. Pentru cei care nu pot urma această condiție (chiar și cu sugestiile enumerate mai sus), perna poate fi oprită. Un grup de medici de la Conferința Națională privind indicațiile medicale pentru dezactivarea airbagurilor au considerat o serie de motive de sănătate care servesc drept motive posibile pentru dezactivarea airbagului. În opinia lor, indicațiile medicale nu sunt:
- stimulatoare cardiace
- ochelari
- durere de gât
- emfizem
- astm
- mastectomie
- chirurgia anterioară în zona spatelui și gâtului
- vârsta avansată
- osteoporoza
- artrită
- sarcină
Amintiți-vă că în SUA nu puteți dezactiva complet airbag-ul fără a seta comutatorul. Cu toate acestea, în cazul în care producătorul vehiculului nu furnizează o astfel de funcție, NHTSA va permite dezactivarea airbag-urilor în mod individual, în condiții adecvate. Nu încercați niciodată să deconectați singur airbagul - rețineți că aceasta nu este o pernă moale! Vă poate face rău, dacă nu știți ce faceți, cel mai bine este să contactați centrul de service.
În unele autoturisme, producătorii de autovehicule instalează ei înșiși un comutator pentru airbag în cazul în care vehiculul nu are un scaun din spate sau scaunele din spate sunt prea mici pentru a se potrivi unui scaun pentru copii. În SUA, producătorii în prezent nu au dreptul să instaleze întrerupătoare pentru șofer. De ce aceste reguli? NHTSA a decis să interzică instalarea în fabrică a comutatoarelor, de teama că vor deveni echipamente standard pentru toate vehiculele noi - chiar și cele achiziționate de persoane care nu sunt expuse riscului. această decizie a fost luată, de asemenea, pentru ca producătorii să poată lucra la dezvoltarea sistemelor de airbag mai sigure și mai avansate decât să le dezactiveze pe cele existente.
Viitorul airbag-urilor
Activitățile menite să mențină și să îmbunătățească beneficiile de salvare ale airbag-urilor se confruntă cu perioada lor de glorie. Noile teste care utilizează manechine, efectuate sub auspiciile NHTSA, au îmbunătățit cerințele pentru airbag-uri pe baza noilor cunoștințe și cercetări.
Până de curând, o mare parte din succesul în condiții de siguranță auto a fost atins în zona de coliziuni față și spate, cu toate ca 40 la suta din toate leziunile grave rezultate din accidente sunt rezultatul efectelor secundare, si 30 la suta din toate accidentele sunt rezultatul efectelor secundare ale coliziune. Mulți producători de automobile au răspuns acestor statistici (și noilor standarde conexe) prin consolidarea ușilor, a ușilor, a podelei și a acoperișului. Dar masinile care ofera in prezent airbag-uri laterale reprezinta un nou cuvant in siguranta pasagerilor.
Inginerii spun că dezvoltarea unor airbag-uri laterale eficiente este mult mai dificilă decât proiectarea pernelor frontale. Acest lucru se datorează faptului că cea mai mare parte a energiei din impactul frontal este absorbită de bara de protecție, de capotă și de motor și durează 30-40 de milisecunde înainte ca impactul să atingă șoferul sau pasagerul. În cazul impactului lateral, pasagerul autovehiculului separă de un alt vehicul doar o ușă relativ subțire și literalmente câteva centimetri. Aceasta înseamnă că airbagurile laterale montate lateral trebuie să fie instalate în cinci sau șase milisecunde!
Inginerii Volvo au experimentat diferite moduri de montare a airbag-urilor laterale și au ales scaunele din spate ca loc de instalare, deoarece protejează pasagerii de orice dimensiune, indiferent de localizarea scaunului. Acest mecanism le permite să plaseze un senzor mecanic pe părțile laterale ale pernei șoferului și ale pasagerului din față. Acest lucru împiedică umflarea airbag-urilor din partea nedeteriorată a autovehiculului. Instalarea întregului pachet de airbag în spătarul scaunului oferă, de asemenea, avantajul de a împiedica desfășurarea inutilă, care poate fi cauzată de coliziunile cu pietonii sau bicicletele. Pentru a activa airbagurile laterale, ar trebui să apară o coliziune cu o viteză de aproximativ 19 km / h.
Inginerii BMW au rezolvat problema instalând airbag-uri construite în ușă. Ușa are mai mult spațiu, ceea ce înseamnă un airbag mai mare.
airbag perdea sau structuri tubulare gonflabile (ITS) se aseamănă puțin un cârnat mare, și, spre deosebire de alte pungi, se intenționează să rămână umflate timp de aproximativ cinci secunde pentru a oferi protecție împotriva unui al doilea sau al treilea șoc. expunere. În combinație cu airbagul lateral, ITS oferă o protecție mai eficientă împotriva impactului lateral. O altă opțiune pentru protecția capului în coliziuni laterale este perna "perdea".
Din toate acestea, este clar că cercetarea științifică care stă la baza airbag-urilor este încă nouă, dar evoluează rapid. În acest domeniu, vă puteți aștepta la multe realizări, pe măsură ce designerii vin cu idei noi pe care le vor primi pe materialele de accidente auto reale.