Как работает датчик подушки безопасности

21

принцип работы датчика подушки безопасности на автомобиле

Устройство и принцип работы подушек безопасности водителя

Производители автомобилей стараются заботиться о своих клиентах и оборудуют авто не только надежными ремнями безопасности, но и подушками безопасности (также их называют пневмоподушками или Airbag). При этом в современных машинах их может быть от 2 до 7. Что же собой представляют подушки безопасности в автомобиле и как они действуют? Попробуем разобраться.

Что собой представляет «аэрбег»

Устройство подушки безопасности довольно простое. Условно изделие можно разделить на три составные части: сумку, датчики удара и газогенератор (систему надува).

Сумка

Представляет собой тонкую, многослойную, нейлоновую оболочку (толщиной не более 0,4 мм) способную выдерживать большие кратковременные нагрузки. Сумка расположена в специальной шине, которая закрыта специальной накладкой из ткани или пластика.

Датчики удара

Эти компоненты, как правило, располагаются в передней части машины. Они отвечают за своевременное срабатывание подушки безопасности автомобиля, то есть именно эти сенсоры активируют ее сразу после столкновения с объектом на скорости более 20 км/ч. Однако при этом учитывается также и сила удара, поэтому пневмоподушка может сработать даже в стоящем авто, если столкновение было достаточно сильным.

Датчики устанавливаются двух типов:

Помимо датчиков в системе также часто дополнительно устанавливаются акселерометры (помогают определить положение авто).

Газогенератор

Первоначально эти элементы были оснащены всего одним пиропатроном, из-за чего было очень сложно регулировать подачу газа в подушку исходя из габаритов и положения сидящего в машине человека. Однако современные «аэрбеги» имеют 2 пиропатрона. Первый (основной) выпускает 80% газа (так называемая мягкая посадка), второй подключается только в том случае, если столкновение было слишком сильным и человек нуждается в более жесткой подушке.

Все 3 составляющие пневмоподушки должны быть исправными, только в этом случае можно гарантировать, что защитные элементы сработают безотказно.

Как происходит срабатывание «аэрбега»

Принцип работы подушек безопасности можно условно разделить на несколько этапов:

Говоря о том, как работают подушки безопасности, стоит учитывать конструктивные особенности автомобиля, так как в некоторых машинах есть всего 2 «аэрбега», тогда как в других аварийные элементы установлены практически в каждой плоскости.

Разновидности подушек безопасности

Сегодня автомобили могут быть оборудованы сразу несколькими типами защитных элементов.

Фронтальные

«Аэрбеги», расположенные в рулевом колесе (водительские) и в верхней части панели инструментов (пассажирские), считаются самыми распространенными. Они устанавливаются даже на самые бюджетные машины. Эти подушки отличаются друг от друга по размерам, так как расстояние от руля до водителя значительно меньше, чем от человека, сидящего рядом, до «торпедо».

Элементы срабатывают только при столкновении передней части авто. Однако уже разработана подушка безопасности водителя многоступенчатого типа, которая активируется при столкновениях разного типа и тяжести.

Важно! На передней пассажирской подушке безопасности находится кнопка отключения, которую необходимо обязательно нажимать, если на таких сидениях перевозится ребенок в специальном автокресле.

При поездке в авто с фронтальными защитными элементами нужно обязательно уточнить у водителя, есть ли в «торпедо» пневмоподушка. Если таковая имеется, то в руках нельзя перевозить сумки, пакеты и прочие предметы или упираться коленями в место, где находится airbag.

Боковые

Данная разновидность пневмоподушек обычно встречается только в «продвинутых» комплектациях авто. Такие «аэрбеги» предназначены для зашиты плеч, грудной клетки, живота и таза в случае бокового столкновения. Как правило, эти элементы размещаются внутри передних сидений, но также есть и модели для задних кресел, предназначенные для защиты людей, сидящих сзади.

Полезно! Если в авто установлены боковые подушки, то в отсеках дверей нельзя хранить крупные или острые предметы.

Шторки

Также эти элементы часто называют головными подушками безопасности, которые по большому счету тоже предназначены для защиты пассажиров и водителя от боковых ударов, а также от осколков стекла. Они, как правило, устанавливаются либо только для передних сидений, либо для обоих рядов кресел. Размещаются эти элементы в боковых частях крыши авто (над окнами) и иногда в боковых стойках.

Коленные

Данные защитные элементы срабатывают при фронтальном ударе авто. Такие подушки устанавливаются преимущественно на автомобилях средней ценовой категории (С-класса). Как правило, защитные элементы этого типа находятся под рулем и под «торпедо».

Важно! При наличии такое пневмоподушки водитель должен отрегулировать свое кресло таким образом, чтобы от нижней части панели он был на расстоянии нем менее 10 см.

Также сегодня встречаются и менее распространенные разновидности «аэрбегов». К ним относятся задние боковые подушки и центральные пневмоподушки.

Стоит учесть, что при покупке б/у авто у многих может возникнуть логичный вопрос, как проверить подушки. Дело в том, что прежний владелец машины мог уже использовать газовый заряд устройства, но не наполнил airbag повторно (сделать это можно только в автосервисе).

Проверяем подушки безопасности

Сразу после покупки б/у авто, новый владелец железного коня должен убедиться не только в работоспособности своего приобретениея, но и проверить подушки безопасности. В первую очередь стоит убедиться в том, что они вообще предполагаются для данной модели машины. Об этом будут свидетельствовать соответствующие надписи SRS или Airbag на «баранке» и панели «торпедо». Вокруг этих аббревиатур не должно быть сколов или царапин, так как это означает, что защитный аксессуар уже был использован и не факт, что прежний владелец позаботился о дорогостоящей услуге по заполнению пневмоподушек газом. Однако, даже если переустановка изделия была все же произведена, нет гарантии, что процедура выполнена корректно.

Также стоит обратить внимание на стекла (особенно на лобовое). Если они менялись, то вероятнее всего подушка безопасности уже использовалась.

Кроме этого, есть еще несколько способов, как проверить наличие и работоспособность подушек:

Система SRS автомобиля

Системы безопасности, которыми оснащаются современные автомобили, делятся на две основные категории – активные и пассивные. А начиналось все с установки ремней безопасности, которые и сейчас являются одним из основных средств безопасности. Относятся ремни к системам пассивной безопасности. Вторыми по значимости пассивными средствами являются подушки безопасности.

Они являются частью системы SRS (Supplemental Restraint System – дополнительная система удерживания), которая включает в себя еще целый ряд устройств и механизмов.

Изначально подушки позиционировались как альтернатива ремням, которые раннее не особо были удобными в использовании. Но практика показала, что только комплексное использование этих двух средств обеспечивает максимальную травмобезопасность.

Ремни сейчас значительно удобнее в применении, они обеспечивают хорошую фиксацию туловища, но и от подушек не отказались. И если ранее их устанавливали только на премиальные авто, то сейчас они имеются и на машинах бюджетного сегмента. Да и количество подушек только возрастает.

Основные составные элементы

Система подушек безопасности включает в себя три основных компонента:

Более современные системы включают в себя дополнительные датчики и механизмы, вносящие определенные коррективы в работу устройства безопасности.

Датчики удара

Датчики удара – элементы, от которых зависит работа всей системы. Именно они определяют, что произошло столкновение, благодаря чему и срабатывают подушки. Поначалу применялись только фронтальные датчики. Количество подушек раннее было не большим и в их задачу было повышение травмобезопасности при фронтальных столкновениях. Сейчас же многие авто комплектуются и боковыми устройствами, поэтому и количество датчиков возросло.

Пример расположение датчиков удара системы SRS

Работа всей системы построена так, что при ДТП срабатывают только необходимые подушки, а не все сразу. А для этого необходимо определить силу удара, его направление, характер. Это и обеспечивают датчики, установленные в разных частях кузова – в передней части, дверях, стойках.

Традиционными считаются датчики электромеханического типа. Они достаточно просты по конструкции, но при этом вполне эффективны. Основными элементами такого датчика являются шарик и пружина определенной жесткости. Работает он так: при ударе инерция заставляет сместиться шарик, преодолевая усилие пружины, в результате замыкаются контакты и импульс от датчика идет на управляющий блок.

Электромеханический вид датчика с ленточной пружиной

Стоит отметить, что жесткость пружины значительна. Это исключает ложные срабатывания системы, к примеру, при экстренном торможении, несильном ударе с препятствием. Так, при столкновении во время движения на малой скорости (до 20 км/ч) подушка не сработает, поскольку силы инерции будет просто недостаточно, чтобы преодолеть усилие пружины.

Помимо электромеханических датчиков на авто используются и электронные виды, основным элементом которых является датчик ускорения (конденсаторный, инерционный, давления). Также в конструкцию электронных элементов входит блок обработки сигнала от датчика ускорения.

Устройство инерционного датчика

Принцип работы конденсаторного датчика ускорения сводится к изменению емкости за счет смещения пластин. А достигается это за счет разделения пластин конденсатора и закрепления их на разных основах, одна из которой является неподвижной, вторая – подвижной. При ударе все та же сила инерции смещает подвижную основу с пластинами относительно неподвижной. В результате емкость конденсаторного датчика изменяется. Это фиксирует блок обработки, сверяет полученные данные с табличными и на основе этого формирует сигнал на управляющий блок.

Конденсаторный датчик ускорения

По такому принципу работают и другие виды датчиков, единственная разница сводится к их устройству. Все они за счет инерции изменяют какие-либо параметры, что является основой для формирования сигнала блоком обработки.

Отметим, что настройка датчиков удара осуществляется исходя из их места установки. Так, боковые элементы обычно более чувствительны, чем фронтальные.

Для обнаружения удара в область двери могут устанавливаться датчики, которые фиксируют изменение атмосферного давления в дверях автомобиля. Они бывают пьезоэлектрическими или емкостными. Первый вид основан на пьезоэлектрическом эффекте, а второй на принципе конденсаторного датчика.

Датчики удара фиксирующие изменение давления

Также учитывается скорость срабатывания каждого типа датчика, поэтому в авто могут одновременно устанавливаться несколько их типов. К примеру, датчики давления отличаются высоким быстродействием, поэтому они нередко устанавливаются по бокам (в дверях, стойках).

Основным достоинством электронных датчиков является определения характера удара – силы, направления. Достигается это за счет заложенных табличных данных в блок обработки.

Блок управления

Блок управления принимает информацию от датчиков удара и уже на основе их посылает сигналы на требуемые подушки. По сути, он является распределителем, направляющим сигнал от датчика на конкретную подушку. Но поскольку современная система нередко включает в себя дополнительные средства, то этот блок обрабатывает информацию и с них, а также отдает команды на срабатывание определенных механизмов.

Управляющий блок участвует и в диагностике системы. После запуска двигателя он отправляет контрольные сигналы на исполнительные механизмы, определяя целостность электрической цепи и состояние рабочих элементов. К примеру, если произошел обрыв цепи, или подушки ранее уже сработали, то блок определит это, и на приборной панели загорится контрольная лампа, указывающая, что возникла проблема в системе безопасности.

Отметим, что «обойти» режим диагностики несложно, чем нередко пользуются автолюбители, в машинах которых подушки неисправны или сработали.

Газогенератор

Основным составным элементом этой системы является исполнительный механизм – газогенератор. В его задачу входит генерация большого количества газа в короткие сроки, которым затем заполняется сама подушка.

Газогенератор включает в себя несколько составных элементов – пиропатрон, заряд вещества, которое выделяет газ и непосредственно самой подушки.

Газогенератор в рулевом колесе

Пиропатрон предназначен для поджигания заряда. Делать это он может двумя способами – плавлением провода, помещенного в камеру сгорания, или за счет капсюля, создающего фронт пламени в камере с зарядом. Все просто – электрический сигнал от блока управления подается на пиропатрон, что приводит к плавлению проводки или зажиганию капсюля.

Камера сгорания газогенератора заполнена веществом, которое способно в кратчайшие сроки полностью сгореть, выделив при этом большой объем газа, безопасного для человека. В качестве такого вещества обычно используется азид натрия (который, кстати, является ядовитым). Но в процессе сгорания он распадается на неопасные вещества – азот (45% от общего объема), воду, углекислый газ, твердые частицы.

Получаемый газ по специальным каналам выходит из газогенератора и попадает в тканевый мешок. Перед этим он проходит фильтрацию через специальный металлический фильтр, который удаляет твердые частицы, а также охлаждает газ.

Гибридный газогенератор с наличием заряда и газа

Другой разновидностью является гибридный газогенератор основным веществом в котором выступает газ под давлением (аргон — 98%, гелий — 2%). В нем также есть пиропатрон и небольшое количество выталкивающего заряда. При его срабатывании происходит открытие канала подачи газа в подушку. Гибридные газогенераторы отличаются по конструкции открытия канала, за счет сдвигаемого зарядом поршня в момент срабатывания или разрушения шайбы (мембраны). Бываю и другие более редкие конструкции.

Гибридный газогенератор с газом под давлением

Мешок обычно изготавливается из нейлона. Для легкости развертывания при накачивании, поверхность ткани покрывается тальком, крахмалом. В подушке обязательно имеется перфорация. Отверстия, проделанные в мешке предназначены для сдувания после срабатывания, причем также быстрого (1-2 секунды). Это исключает удушье и зажатие пассажиров в авто.

Срабатывание подушки безопасности

Нередко на современных авто устройство подушки безопасности включает в себя двухкамерный газогенератор, в котором два пиропатрона и две камеры сгорания. Особенность такого генератора заключается в последовательном задействовании пиропатронов.

Дополнительные средства

Устройство системы SRS дополнительно может в себя включать датчик определения наличия пассажира, механизм аварийного опускания стекол дверей. Блок управления также может заведовать работой преднатяжителей ремней (с пиропатронами).

Датчик определения наличия пассажира нужен, чтобы блок управления не задействовал фронтальную пассажирскую подушку, если на боковом сиденье никого нет. Ранее отключение этой подушки выполнялось вручную, что было не совсем удобно. Установка датчика решила проблему с забытой включенной или отключенной пассажирской подушкой.

Устройство кресла пассажира

Механизм аварийного опускания стекол предназначен для устранения пневмоудара. При закрытых окнах разворачивание подушек приводит к стремительному уменьшению объема салона (его заполняют мешки). В результате давление воздуха в салоне резко возрастает и образуется пневмоудар, причем достаточно мощный и пассажиры запросто могут получить повреждение ушных перепонок. Механизм же аварийного опускания боковых стекол исключает возрастание давления и появление пневмоудара.

Ремни безопасности многих авто сейчас комплектуются преднатяжителями, которые обеспечивают кратковременное натяжение ремня при ДТП, обеспечивая фиксацию тела и устраняя его инерционное перемещение. Причем преднатяжители комплектуются пиропатронами, срабатывание которых осуществляется от импульса, подаваемого с блока управления подушек безопасности.

Принцип работы

Сигнал, поступивший от блока на газогенератор приводит к срабатыванию пиропатрона и заряд химического средства загорается. Выделяемый газ поступает в мешок, тот разворачивается и следом сразу же спускается благодаря перфорации.

Схема системы SRS Audi A3

Отметим, что основным недостатком подушек является их одноразовость. То есть, они работают только раз, после чего их нужно менять. А замена – очень дорогостоящая, поэтому автовладельцы авто, на которых они сработали, и пользуются «обманкой», чтобы система нормально диагностировалась при запуске двигателя и не надоедала постоянно горящей сигнальной лампой.

На современных авто используется разные виды подушек безопасности. Основными из них являются:

Эти виды подушек безопасности устанавливаются на множество моделей, включая бюджетные варианты. Фронтальные предназначены для снижения травмирования при фронтальных ударах, два других вида – при боковых. Причем боковые защищают торс, а шторки – голову. Примечательно, что фронтальные и боковые подушки обычно предназначены только для обеспечения травмобезопасности водителя и переднего пассажира. А вот шторки могут устанавливаться и в задней части салона, чтобы снизить травмирование пассажиров на заднем сиденье.

Есть и другие виды подушек безопасности, но встречаются они гораздо реже. К ним относятся коленные и центральные. Первые располагаются под передней панелью и обеспечивают защиту ног. Центральная подушка выскакивает между передними сиденьями и направлена она на исключение получения травм при столкновении водителя и пассажира.

Подушки безопасности оказались действительно эффективными, поэтому сейчас активно разрабатываются системы, которые направлены на снижение травмирования пешеходов при столкновении с авто. Для этого в передок авто (в бампер и перед лобовым стеклом) устанавливаются подушки, смягчающие силу удара пешехода о конструктивные элементы авто.

Как проверить датчик удара подушек безопасности мультиметром

Проверка датчика удара подушек безопасности, а точнее, его главного исполнительного элемента — пиропатрона особенно актуальна для приобретаемых подержанных автомобилей, а также после ремонта, аварий, долгосрочного пребывания машины без использования. Рассмотрим самые простые способы, как проверить наличие самой пневмоподушки (airbag) и проанализировать мультиметром исправность пиропатрона датчика.

Устройство системы подушек безопасности автомобиля

Автомобильные подушки безопасности (airbag, аэрбег) принадлежат к системе пассивной безопасности транспортного средства (SRS, Supplemental Restraint System).

Пневмоподушка — это эластичная оболочка, выбрасываемая путем стремительного наполнения газом при срабатывании датчика удара, который замыкает контакты пиропатрона.

Где расположены автомобильные пневмоподушки безопасности

Модули с пневмоподушками находятся в определенных производителем местах. Например, для водителя — по центру рулевого колеса, внутри него, а для пассажира — в панели приборов. Почти всегда они маркируются словом «airbag», «SRS».

Может быть полный набор airbags или часть из них:

Сравнительно недорогие автомобили оснащаются только фронтальными подушками.

Из чего состоит модуль подушек безопасности машины

Стандартный узел автомобильных подушек безопасности состоит из следующего:

Ударный сенсор и пиропатрон airbag

Датчик удара (блок управления) будем рассматривать с его главным исполнительным узлом — пиропатроном (газогенератором). Часто под этими обозначениями подразумевают указанные две части вместе, но если быть точным, то под процедурой проверки в первую очередь рассматривают анализ исправности именно второго узла (патрона с запалом и химической смесью), производящего термореакцию, создающего газ и наполняющего им подушку.

Используется также название «пиродатчик». Рассмотрим эту связку в составе всей системы, так как неработоспособность airbag может быть связана с каждой составляющей.

Пиропатроны для разных аэрбэгов (фронтальных, боковых) могут отличаться по типоразмеру:

Материал надуваясь, выстреливает, образуя шар, подушку:

Наполненная airbag будет немного теплая от газов, так как они создаются термореакцией специальных химических веществ.

Можно сказать, что «датчик удара» иногда применяется для узла, состоящего из двух частей: именно датчика-реле и пиродатчика. Но в свете рассматриваемой темы надо их отличать. Место вторых непосредственно в модуле подушки безопасности, первых — в разных местах, там, где опасные зоны, например, как ниже на фото для электронных реле:

Где смонтировано реле и пиродатчик подушек безопасности автомобиля

Не пиропатрон (газогенератор), а сами датчики удара стоят в управляющем узле airbag, внутри салона, в отсеке двигателя, то есть они могут быть на отдалении от самого взрывателя и подушки.

Если рассматривать ударные датчики без пироэлемента — именно механизм смыкающий контакты последнего, — то обычно они электромеханические, емкостные. Такие детекторы многоразовые, то есть после удара с ними ничего не произойдет, конечно, если детали не повреждены. Части конструкции после сработки снова автоматически сами «откатываются», приводятся в рабочее состояние. Есть также изделия одноразовой активации.

Сам смыкатель ломается чрезвычайно редко. По этой причине рекомендовано сначала проверить пиропатрон и, если он нерабочий, искать уже поломку в описанном реле (в узле, дающем импульс на запал).

Надо сказать, что также есть электронные детекторы удара. Но в данном случае мы рассматриваем анализ не их, а именно пиропатрона. Проверка датчика, в смысле только реле, смыкателя контактов (электромеханического, электронного) — отдельный вопрос.

А вот пиропатрон всегда надо менять после сработки. Запал найти легко: он всегда в модуле подушки безопасности соединен с нею, так как надувает ее.

Проверка наличия подушек безопасности

Проверка целесообразная особенно для авто б/у, после ремонта, так как иногда продавцы мошенничают, вставляя вместо отработавших деталей муляжи или при отсутствии элемента уверяют покупателя о его наличии. Старые заглушки также могут быть заменены новыми, но внутри нет узла или он неработоспособный. Такие действия встречаются часто, поскольку замена airbag недешевая процедура, иногда стоимость превышает несколько десятков тысяч рублей. Поэтому желательно не только провести визуальный анализ, но и проверить комплектацию, целостность конструкции.

Для начала надо осмотреть салон: в местах установок пневмоподушек должны быть заглушки с надписью Airbag или SRS. Такие крышечки можно снять и посмотреть, есть ли внутри модуль.

Об обмане, халтуре, муляже свидетельствует следующее:

Надо демонтировать накладку, осмотреть материал airbag и то как он сложен (кустарное вмешательство заметно почти всегда по неровностям, замятиям и прочему).

Также желательно проанализировать внешнее состояние пиропатрона, после сработки на нем остаются следы, царапины.

Работоспособность датчика удара и airbag

Но даже наличие подушки не значит, что она сработает нормально. Ее работоспособность в первую очередь зависит от ударного детектора (блока управления airbag), который приводит в действие (замыкает электроконтакты) пиропатрона.

Индикатор системы подушек безопасности на панели управления

Одной из индикаций на панели приборов в виде схематического изображения человечка на сиденье с пневмоподушкой (в форме шара) или буквами Airbag, SRS показывается состояние рассматриваемого узла безопасности. Чтобы включилась сигнальная лампочка, надо повернуть ключ зажигания, если она не тухнет, то большая вероятность поломки пиропатрона.

Если индикатор вовсе не высвечивается, то возможно бывший владелец автомобиля скрыл поломку или отсутствие модуля подушек безопасности, сделав обманку. Но надо учесть, что иногда и в этих случаях лампочка может работать: часто в электронику вмешиваются так, что создается имитация работоспособности. Поэтому осмотром внутренностей и проверкой мультиметром пиропатрона не стоит пренебрегать.

Роль других датчиков

У некоторых машин дополнительно есть датчик отключения бензонасоса. С ним при слабых столкновениях пневмоподушки не срабатывают, но сенсор отключает бензонасос и машину становится возможным завести только после активации данного детектора.

Проверка мультиметром пиропатрона (срабатывателя) датчика удара

Самый простой способ проверить пиропатрон (запал) ударного механизма Airbag — использовать мультиметр. Есть много историй о нежелательной сработке при такой процедуре, поскольку взрыватель активизируется при замыкании его контактов, создающего электроимпульс, а мультиметр через щупы подает небольшое напряжение (он питается от «кроны» 9 В). Но если использовать цифровой обычный тестер, то силы тока не хватит, чтобы инициировать сработку — можно проверять напрямую.

В нашем случае процедура может называться «проверкой датчика» (так принято в народе), но по сути это анализ сопротивления именно пиропатрона.

Как проверить датчик удара подушек безопасности, а точнее его пиропатрон, мультиметром измерением сопротивления:

Как читать показатели:

Проверка цепи на обрыв

Желательно проверить целостность каждого находящегося в электроцепи проводка, особенно жилы, идущие к пиропатрону, нет ли на них обрыва. Перед процедурой запал нужно снять, отложить в сторону, затем перевести тестер в режим прозвонки и щупами поочередно проанализировать каждую жилу. Важно осмотреть целостность контактов фишек и клемм, если на них есть грязь — зачистить.

Надо также осмотреть всю конструкцию, нет ли в электроцепи посторонних элементов, так как часто мошенники обходят описанный способ проверки числа Ом, делая «обманку», включая в линию резисторы с определенным сопротивлением, чтобы тестер показал нормальное значение.

Функции и особенности датчиков подушки безопасности

Системы безопасности

С увеличением скорости движения автомобилей значительно возросла опасность при столкновении с другой машиной или препятствием. Известно, что скорость больше других факторов влияет на силу удара. Кинетическая энергия движущегося тела прямо пропорциональна квадрату скорости. Последствиями сильного удара может быть человеческая смерть, серьёзные повреждения и переломы. В результате этого пострадавшие могут стать нетрудоспособными. По этой причине были разработаны средства, снижающие влияние травмирующих факторов и тем самым увеличивающие процент безопасности. Одним из таких средств являются подушки безопасности.

Устройство и работа подушек безопасности

Как видно из названия, устройство нужно для того, чтобы обеспечить безопасность водителя и пассажиров. Чтобы понять, каким образом это происходит, необходимо рассмотреть их принцип работы, который неразрывно связан с требованиями к ним.

Требования к подушкам безопасности

В момент движения автомобиля скорость его перемещения относительно дороги такая же, как и находящихся в нём пассажиров. Если резко остановить машину, то это приведёт к возникновению удара. Движущийся автомобиль очень быстро остановится, а люди, перемещающиеся с той же скоростью, также будут продолжать движение по инерции. Для того чтобы максимально медленно снизить скорость и избежать удара о твёрдые предметы, нужно затормозить тело плавно. Этому способствуют подушки безопасности. На основании таких условий к ним предъявляются следующие требования:

• должны надуваться с заданной скоростью;
• газ из них должен уходить также с определённой скоростью;
• определённый объём;
• требуемая форма (геометрия);
• правильное расположение;
• определённый момент надува.

Все эти требования могут быть реализованы лишь при соответствующем техническом оснащении.

Работа подушек безопасности

Выполнение необходимых требований обеспечивается особенностями устройства подушек безопасности.

Работа этого устройства реализуется посредством следующих элементов:

• оболочка;
• газ, которым она наполняется;
• датчик удара;
• газообразующее вещество;
• электронный блок управления;
• датчик наличия пассажиров на сидении;
• датчик положения сидений.

В зависимости от конструкции подушек безопасности может использоваться то или иное газообразующее вещество. Некоторые из вышеперечисленных элементов могут отсутствовать в разных моделях автомобилей.

Комплектация подушками безопасности также неодинакова. Какие-то из автомобилей оснащены полным набором, т. е. передними, задними, боковыми, коленными, головными подушками.

В момент столкновения происходит срабатывание соответствующего датчика удара. Сигнал с него поступает на электронный блок, который даёт импульс для наполнения газом нужной подушки. Входными сигналами для этого блока могут быть также данные о скорости и замедлении автомобиля.

В зависимости от величины сигнала с датчика удара необходимые подушки безопасности надуваются на определённый объём. Одним из условий их работы выступает использование ремней безопасности. Если же человек не пристёгнут, то это чревато плачевными последствиями, вплоть до переломов.

Инициированный датчиком удара резкий надув может сильно оглушить людей внутри салона, поэтому подушки безопасности срабатывают не все сразу, а с небольшой задержкой. После надува подушка быстро сбрасывает газ, чтобы не удушить человека.

Работа датчиков подушки безопасности

Для работы подушки безопасности на вход блока управления поступают сигналы от датчика удара и наличия пассажира.

Датчик удара

Датчик удара служит для того, чтобы обнаружить столкновение и подать сигнал блоку управления. Он по своей конструкции бывает разный. Например, есть электромеханический датчик, замыкающий контакты по достижении определённой уставки. Через замкнутые контакты протекает ток, который приводит к срабатыванию своего рода запальника, происходит химическая реакция, в результате чего выделяется газ, наполняющий подушку безопасности. Слабого удара будет недостаточно, чтобы запустить процесс. Если нарушено питание от АКБ, а такое вполне возможно при аварии, надув подушки всё равно произойдёт за счёт имеющегося конденсатора, накопившего в себе электрический заряд.

Датчик удара может быть расположен как внутри блока управления системой безопасности, так и внутри салона. В некоторых случаях он находится в подкапотном пространстве и может быть не один.

Он является полезным элементом, но когда возникают проблемы с ним, приходится устранять их самому или обращаться к специалистам. Садясь однажды утром в свой автомобиль, вы обнаруживаете, что загорелся красный индикатор подушек безопасности. Это может быть вызвано следующими причинами:

• неисправен датчик удара;
• плохой контакт в разъёме;
• обрыв проводов;
• неисправна одна из сигнальных ламп панели приборов;
• замена предохранителя при включённом зажигании;
• неисправность панели приборов.

Датчик удара редко когда бывает неисправен сам по себе. Обычно, на загорание индикатора влияют другие причины.

Если в местах, где расположен разъём блока безопасности повышенная влажность, то контакты могут просто окислиться. Это значит, что сенсор удара или подушка безопасности выдают неверный сигнал по причине изменения сопротивления цепи. Особенно сильно это влияет на работу, если в блок управления приходит сигнал по напряжению. То есть измеренное им падение напряжения будет неверным. Кроме влажности, причиной индикации неисправности может быть обрыв провода. Такое происходит, когда накладывают шумоизоляцию или выполняют другие ремонтные работы в тех местах, где проложены провода.

Если же при включенном зажигании потухла панель приборов, и после этого постоянно горит индикатор, то причина именно в такой работе панели.

Сбросить самостоятельно появившуюся ошибку можно, если подключиться к электронному блоку, используя при этом специальный адаптер и программу-сканер. При желании неплохо будет найти сам датчик удара и хотя бы визуально убедиться в его целостности. При этом полезно периодически проводить осмотр по возможности всех доступных взору контактов и соединений, а также контролировать датчик удара на целостность и состояние его разъёмов. Но следует иметь в виду, что разъединение цепей во время включённого зажигания приведёт к ошибке. Поэтому не стоит вынимать предохранитель и чистить разъёмы в этот момент.

Приобрести нужный адаптер и установить соответствующую программу-сканер можно самостоятельно. С её помощью можно проверить датчик удара и систему безопасности в целом.

Ещё одним вариантом развития событий может быть просто игнорирование неисправности. В этом случае в нужный момент подушка безопасности может не сработать. Такое возможно, даже если исправен сам датчик удара.

Датчик наличия пассажиров

Скорость надува подушки безопасности зависит от веса человека, который находится в кресле. Регулирование скорости в момент удара нужно для того, чтобы вовремя создать прослойку газа между пассажиром и панелью в случае лобового столкновения, и между дверью со стеклом — бокового. Таким образом, система вычисляет силу удара человека определённой массы, учитывая упругость подушки.

Датчик наличия пассажиров иногда создаёт проблемы. Это происходит, когда снижается его чувствительность. Ребёнок, находящийся в кресле, будет не замечен им, следовательно, и подушка безопасности может не раскрыться. В некоторых моделях автомобилей KIA RIO, выпущенных в период с 2006 по 2008 г., пассажирский датчик имел существенные недостатки, которые давали знать о себе спустя некоторое время. Здесь, наоборот, происходил слишком быстрый надув подушки, что, в свою очередь, могло сильно травмировать ребёнка, вес которого не мог обнаруживать датчик.

Как работает датчик подушки безопасности в авто

Системы безопасности, которыми оснащаются современные автомобили, делятся на две основные категории – активные и пассивные. А начиналось все с установки ремней безопасности, которые и сейчас являются одним из основных средств безопасности. Относятся ремни к системам пассивной безопасности. Вторыми по значимости пассивными средствами являются подушки безопасности.

Они являются частью системы SRS (Supplemental Restraint System – дополнительная система удерживания), которая включает в себя еще целый ряд устройств и механизмов.

Изначально подушки позиционировались как альтернатива ремням, которые раннее не особо были удобными в использовании. Но практика показала, что только комплексное использование этих двух средств обеспечивает максимальную травмобезопасность.

Ремни сейчас значительно удобнее в применении, они обеспечивают хорошую фиксацию туловища, но и от подушек не отказались. И если ранее их устанавливали только на премиальные авто, то сейчас они имеются и на машинах бюджетного сегмента. Да и количество подушек только возрастает.

Основные составные элементы

Система подушек безопасности включает в себя три основных компонента:

1. Датчики удара
2. Блок управления
3. Газогенераторы

Более современные системы включают в себя дополнительные датчики и механизмы, вносящие определенные коррективы в работу устройства безопасности.

Датчики удара

Датчики удара – элементы, от которых зависит работа всей системы. Именно они определяют, что произошло столкновение, благодаря чему и срабатывают подушки. Поначалу применялись только фронтальные датчики. Количество подушек раннее было не большим и в их задачу было повышение травмобезопасности при фронтальных столкновениях. Сейчас же многие авто комплектуются и боковыми устройствами, поэтому и количество датчиков возросло.

Пример расположение датчиков удара системы SRS

Работа всей системы построена так, что при ДТП срабатывают только необходимые подушки, а не все сразу. А для этого необходимо определить силу удара, его направление, характер. Это и обеспечивают датчики, установленные в разных частях кузова – в передней части, дверях, стойках.

Традиционными считаются датчики электромеханического типа. Они достаточно просты по конструкции, но при этом вполне эффективны. Основными элементами такого датчика являются шарик и пружина определенной жесткости. Работает он так: при ударе инерция заставляет сместиться шарик, преодолевая усилие пружины, в результате замыкаются контакты и импульс от датчика идет на управляющий блок.

Электромеханический вид датчика с ленточной пружиной

Стоит отметить, что жесткость пружины значительна. Это исключает ложные срабатывания системы, к примеру, при экстренном торможении, несильном ударе с препятствием. Так, при столкновении во время движения на малой скорости (до 20 км/ч) подушка не сработает, поскольку силы инерции будет просто недостаточно, чтобы преодолеть усилие пружины.

Помимо электромеханических датчиков на авто используются и электронные виды, основным элементом которых является датчик ускорения (конденсаторный, инерционный, давления). Также в конструкцию электронных элементов входит блок обработки сигнала от датчика ускорения.

Устройство инерционного датчика

Принцип работы конденсаторного датчика ускорения сводится к изменению емкости за счет смещения пластин. А достигается это за счет разделения пластин конденсатора и закрепления их на разных основах, одна из которой является неподвижной, вторая – подвижной. При ударе все та же сила инерции смещает подвижную основу с пластинами относительно неподвижной. В результате емкость конденсаторного датчика изменяется. Это фиксирует блок обработки, сверяет полученные данные с табличными и на основе этого формирует сигнал на управляющий блок.

Конденсаторный датчик ускорения

По такому принципу работают и другие виды датчиков, единственная разница сводится к их устройству. Все они за счет инерции изменяют какие-либо параметры, что является основой для формирования сигнала блоком обработки.

Отметим, что настройка датчиков удара осуществляется исходя из их места установки. Так, боковые элементы обычно более чувствительны, чем фронтальные.

Для обнаружения удара в область двери могут устанавливаться датчики, которые фиксируют изменение атмосферного давления в дверях автомобиля. Они бывают пьезоэлектрическими или емкостными. Первый вид основан на пьезоэлектрическом эффекте, а второй на принципе конденсаторного датчика.

Датчики удара фиксирующие изменение давления

Также учитывается скорость срабатывания каждого типа датчика, поэтому в авто могут одновременно устанавливаться несколько их типов. К примеру, датчики давления отличаются высоким быстродействием, поэтому они нередко устанавливаются по бокам (в дверях, стойках).

Основным достоинством электронных датчиков является определения характера удара – силы, направления. Достигается это за счет заложенных табличных данных в блок обработки.

Блок управления

Блок управления принимает информацию от датчиков удара и уже на основе их посылает сигналы на требуемые подушки. По сути, он является распределителем, направляющим сигнал от датчика на конкретную подушку. Но поскольку современная система нередко включает в себя дополнительные средства, то этот блок обрабатывает информацию и с них, а также отдает команды на срабатывание определенных механизмов.

Управляющий блок участвует и в диагностике системы. После запуска двигателя он отправляет контрольные сигналы на исполнительные механизмы, определяя целостность электрической цепи и состояние рабочих элементов. К примеру, если произошел обрыв цепи, или подушки ранее уже сработали, то блок определит это, и на приборной панели загорится контрольная лампа, указывающая, что возникла проблема в системе безопасности.

Отметим, что «обойти» режим диагностики несложно, чем нередко пользуются автолюбители, в машинах которых подушки неисправны или сработали.

Газогенератор

Основным составным элементом этой системы является исполнительный механизм – газогенератор. В его задачу входит генерация большого количества газа в короткие сроки, которым затем заполняется сама подушка.

Газогенератор включает в себя несколько составных элементов – пиропатрон, заряд вещества, которое выделяет газ и непосредственно самой подушки.

Газогенератор в рулевом колесе

Пиропатрон предназначен для поджигания заряда. Делать это он может двумя способами – плавлением провода, помещенного в камеру сгорания, или за счет капсюля, создающего фронт пламени в камере с зарядом. Все просто – электрический сигнал от блока управления подается на пиропатрон, что приводит к плавлению проводки или зажиганию капсюля.

Камера сгорания газогенератора заполнена веществом, которое способно в кратчайшие сроки полностью сгореть, выделив при этом большой объем газа, безопасного для человека. В качестве такого вещества обычно используется азид натрия (который, кстати, является ядовитым). Но в процессе сгорания он распадается на неопасные вещества – азот (45% от общего объема), воду, углекислый газ, твердые частицы.

Стоит отметить, что азид натрия полностью сгорает очень быстро (30-50 миллисекунд в зависимости от количества вещества), при этом горение – контролируемое, а не взрывное.

Получаемый газ по специальным каналам выходит из газогенератора и попадает в тканевый мешок. Перед этим он проходит фильтрацию через специальный металлический фильтр, который удаляет твердые частицы, а также охлаждает газ.

Гибридный газогенератор с наличием заряда и газа

Другой разновидностью является гибридный газогенератор основным веществом в котором выступает газ под давлением (аргон — 98%, гелий — 2%). В нем также есть пиропатрон и небольшое количество выталкивающего заряда. При его срабатывании происходит открытие канала подачи газа в подушку. Гибридные газогенераторы отличаются по конструкции открытия канала, за счет сдвигаемого зарядом поршня в момент срабатывания или разрушения шайбы (мембраны). Бываю и другие более редкие конструкции.

Гибридный газогенератор с газом под давлением

Мешок обычно изготавливается из нейлона. Для легкости развертывания при накачивании, поверхность ткани покрывается тальком, крахмалом. В подушке обязательно имеется перфорация. Отверстия, проделанные в мешке предназначены для сдувания после срабатывания, причем также быстрого (1-2 секунды). Это исключает удушье и зажатие пассажиров в авто.

Срабатывание подушки безопасности

Нередко на современных авто устройство подушки безопасности включает в себя двухкамерный газогенератор, в котором два пиропатрона и две камеры сгорания. Особенность такого генератора заключается в последовательном задействовании пиропатронов.

При ударе сначала воспламеняется заряд, находящийся в основной камере. При этом заполнение подушки происходит на 80%. То есть мешок получается мягче, чем при полном заполнении, что снижает травмирование при контакте человека с подушкой. Через определенный промежуток времени срабатывает пиропатрон вспомогательной камеры, и подушка дозаполняется газом, но уже после того, как она приняла удар тела.

Дополнительные средства

Устройство системы SRS дополнительно может в себя включать датчик определения наличия пассажира, механизм аварийного опускания стекол дверей. Блок управления также может заведовать работой преднатяжителей ремней (с пиропатронами).

Датчик определения наличия пассажира нужен, чтобы блок управления не задействовал фронтальную пассажирскую подушку, если на боковом сиденье никого нет. Ранее отключение этой подушки выполнялось вручную, что было не совсем удобно. Установка датчика решила проблему с забытой включенной или отключенной пассажирской подушкой.

Устройство кресла пассажира

Механизм аварийного опускания стекол предназначен для устранения пневмоудара. При закрытых окнах разворачивание подушек приводит к стремительному уменьшению объема салона (его заполняют мешки). В результате давление воздуха в салоне резко возрастает и образуется пневмоудар, причем достаточно мощный и пассажиры запросто могут получить повреждение ушных перепонок. Механизм же аварийного опускания боковых стекол исключает возрастание давления и появление пневмоудара.

Ремни безопасности многих авто сейчас комплектуются преднатяжителями, которые обеспечивают кратковременное натяжение ремня при ДТП, обеспечивая фиксацию тела и устраняя его инерционное перемещение. Причем преднатяжители комплектуются пиропатронами, срабатывание которых осуществляется от импульса, подаваемого с блока управления подушек безопасности.

Принцип работы

Зная конструкцию и функционирование всех составных элементов, нетрудно понять принцип работы подушки безопасности: при столкновении датчики улавливают удар, и подают сигнал на блок управления. Тот в свою очередь перенаправляет импульс на нужный газогенератор. Одновременно с этим блок определяет наличие пассажира и принимает решение, задействовать ли и пассажирскую подушку, а также задействует пиропатроны преднатяжителей (если есть) и включает механизм опускания стекол (если имеется).

Сигнал, поступивший от блока на газогенератор приводит к срабатыванию пиропатрона и заряд химического средства загорается. Выделяемый газ поступает в мешок, тот разворачивается и следом сразу же спускается благодаря перфорации.

Схема системы SRS Audi A3

Отметим, что основным недостатком подушек является их одноразовость. То есть, они работают только раз, после чего их нужно менять. А замена – очень дорогостоящая, поэтому автовладельцы авто, на которых они сработали, и пользуются «обманкой», чтобы система нормально диагностировалась при запуске двигателя и не надоедала постоянно горящей сигнальной лампой.

На современных авто используется разные виды подушек безопасности. Основными из них являются:

• Фронтальные водительская и пассажирская (устанавливаются в руль и переднюю панель);
• Боковые (монтируются в спинки передних сидений);
• Головные, они же шторки (размещаются в боковых стойках или крыше).

Эти виды подушек безопасности устанавливаются на множество моделей, включая бюджетные варианты. Фронтальные предназначены для снижения травмирования при фронтальных ударах, два других вида – при боковых. Причем боковые защищают торс, а шторки – голову. Примечательно, что фронтальные и боковые подушки обычно предназначены только для обеспечения травмобезопасности водителя и переднего пассажира. А вот шторки могут устанавливаться и в задней части салона, чтобы снизить травмирование пассажиров на заднем сиденье.

Есть и другие виды подушек безопасности, но встречаются они гораздо реже. К ним относятся коленные и центральные. Первые располагаются под передней панелью и обеспечивают защиту ног. Центральная подушка выскакивает между передними сиденьями и направлена она на исключение получения травм при столкновении водителя и пассажира.

Подушки безопасности оказались действительно эффективными, поэтому сейчас активно разрабатываются системы, которые направлены на снижение травмирования пешеходов при столкновении с авто. Для этого в передок авто (в бампер и перед лобовым стеклом) устанавливаются подушки, смягчающие силу удара пешехода о конструктивные элементы авто.

Как проверить датчик удара подушек безопасности мультиметром

Проверка датчика удара подушек безопасности, а точнее, его главного исполнительного элемента — пиропатрона особенно актуальна для приобретаемых подержанных автомобилей, а также после ремонта, аварий, долгосрочного пребывания машины без использования. Рассмотрим самые простые способы, как проверить наличие самой пневмоподушки (airbag) и проанализировать мультиметром исправность пиропатрона датчика.

Устройство системы подушек безопасности автомобиля

Автомобильные подушки безопасности (airbag, аэрбег) принадлежат к системе пассивной безопасности транспортного средства (SRS, Supplemental Restraint System).

Пневмоподушка — это эластичная оболочка, выбрасываемая путем стремительного наполнения газом при срабатывании датчика удара, который замыкает контакты пиропатрона.

Где расположены автомобильные пневмоподушки безопасности

Модули с пневмоподушками находятся в определенных производителем местах. Например, для водителя — по центру рулевого колеса, внутри него, а для пассажира — в панели приборов. Почти всегда они маркируются словом «airbag», «SRS».

Может быть полный набор airbags или часть из них:

• перед передними креслами: внутри руля (верхняя часть торпеды, центр баранки), для пассажира — в приборной панели;
• боковые: дверки, стойки, за обшивкой около окон;
• airbag в спинках сидений;
• для защиты колен, ног: под рулем, бардачком, внизу задних кресел;
• центральные подушки безопасности: подлокотники.

Сравнительно недорогие автомобили оснащаются только фронтальными подушками.

Из чего состоит модуль подушек безопасности машины

Стандартный узел автомобильных подушек безопасности состоит из следующего:

• модуль с оболочкой, состав:
  • узел, отвечающий за наполнение. Стандартно содержит специальный пиропатрон, наполнитель (inflator) из стального корпуса и инициатора — запала (Initiator, igniter), газогенерирующее вещество (обычно азид натрия, нитрат калия);
  • подушка из нейлона в сложенном состоянии с отверстиями, так как после выброса она должна сдуться для уменьшения ее удара о тело, исключения зажатия человека;

  

  Ударный сенсор и пиропатрон airbag

  Датчик удара (блок управления) будем рассматривать с его главным исполнительным узлом — пиропатроном (газогенератором). Часто под этими обозначениями подразумевают указанные две части вместе, но если быть точным, то под процедурой проверки в первую очередь рассматривают анализ исправности именно второго узла (патрона с запалом и химической смесью), производящего термореакцию, создающего газ и наполняющего им подушку.

  

  Используется также название «пиродатчик». Рассмотрим эту связку в составе всей системы, так как неработоспособность airbag может быть связана с каждой составляющей.

  

  При столкновении датчик регистрирует удар, замыкает контакты электрической части пиропатрона, а тот инициирует термическую химическую реакцию — выделяется газ, который стремительно наполняет оболочку.

  

  Пиропатроны для разных аэрбэгов (фронтальных, боковых) могут отличаться по типоразмеру:

  

  Материал надуваясь, выстреливает, образуя шар, подушку:

  

  Такой выброс (развертывание) настолько быстрый, что напоминает взрыв, весь алгоритм — сработка сенсора с пиропатроном, наполнение воздухом оболочки, ее выход наружу — занимает доли секунды.

  

  Наполненная airbag будет немного теплая от газов, так как они создаются термореакцией специальных химических веществ.

  Можно сказать, что «датчик удара» иногда применяется для узла, состоящего из двух частей: именно датчика-реле и пиродатчика. Но в свете рассматриваемой темы надо их отличать. Место вторых непосредственно в модуле подушки безопасности, первых — в разных местах, там, где опасные зоны, например, как ниже на фото для электронных реле:

  

  Где смонтировано реле и пиродатчик подушек безопасности автомобиля

  Не пиропатрон (газогенератор), а сами датчики удара стоят в управляющем узле airbag, внутри салона, в отсеке двигателя, то есть они могут быть на отдалении от самого взрывателя и подушки.

  

  Если рассматривать ударные датчики без пироэлемента — именно механизм смыкающий контакты последнего, — то обычно они электромеханические, емкостные. Такие детекторы многоразовые, то есть после удара с ними ничего не произойдет, конечно, если детали не повреждены. Части конструкции после сработки снова автоматически сами «откатываются», приводятся в рабочее состояние. Есть также изделия одноразовой активации.

  

  Сам смыкатель ломается чрезвычайно редко. По этой причине рекомендовано сначала проверить пиропатрон и, если он нерабочий, искать уже поломку в описанном реле (в узле, дающем импульс на запал).

  

  Надо сказать, что также есть электронные детекторы удара. Но в данном случае мы рассматриваем анализ не их, а именно пиропатрона. Проверка датчика, в смысле только реле, смыкателя контактов (электромеханического, электронного) — отдельный вопрос.

  

  А вот пиропатрон всегда надо менять после сработки. Запал найти легко: он всегда в модуле подушки безопасности соединен с нею, так как надувает ее.

  

  Проверка наличия подушек безопасности

  Проверка целесообразная особенно для авто б/у, после ремонта, так как иногда продавцы мошенничают, вставляя вместо отработавших деталей муляжи или при отсутствии элемента уверяют покупателя о его наличии. Старые заглушки также могут быть заменены новыми, но внутри нет узла или он неработоспособный. Такие действия встречаются часто, поскольку замена airbag недешевая процедура, иногда стоимость превышает несколько десятков тысяч рублей. Поэтому желательно не только провести визуальный анализ, но и проверить комплектацию, целостность конструкции.

  

  Для начала надо осмотреть салон: в местах установок пневмоподушек должны быть заглушки с надписью Airbag или SRS. Такие крышечки можно снять и посмотреть, есть ли внутри модуль.

  

  Об обмане, халтуре, муляже свидетельствует следующее:

  • оттенок заглушки не идентичный общей гамме обшивки;
  • царапины, вмятины, потертости, сколы, иные повреждения крышек, посадочных мест свидетельствует о том, что материал восстанавливали после сработки системы;
  • если менялись стекла, то очевидно, что была авария, есть высокая вероятность, что подушки безопасности срабатывали.

  

  Надо демонтировать накладку, осмотреть материал airbag и то как он сложен (кустарное вмешательство заметно почти всегда по неровностям, замятиям и прочему).

  

  Также желательно проанализировать внешнее состояние пиропатрона, после сработки на нем остаются следы, царапины.

  

  Работоспособность датчика удара и airbag

  Но даже наличие подушки не значит, что она сработает нормально. Ее работоспособность в первую очередь зависит от ударного детектора (блока управления airbag), который приводит в действие (замыкает электроконтакты) пиропатрона.

  

  • анализ индикации на панели управления (высвечивается «беременный мужик»);
  • в активации сенсора (он скорее напоминает реле или шток, ударник особой конструкции);
  • проверка тестером электроцепи узла, подающего импульс взрывателю.

  

  Индикатор системы подушек безопасности на панели управления

  Одной из индикаций на панели приборов в виде схематического изображения человечка на сиденье с пневмоподушкой (в форме шара) или буквами Airbag, SRS показывается состояние рассматриваемого узла безопасности. Чтобы включилась сигнальная лампочка, надо повернуть ключ зажигания, если она не тухнет, то большая вероятность поломки пиропатрона.

  

  Если индикатор вовсе не высвечивается, то возможно бывший владелец автомобиля скрыл поломку или отсутствие модуля подушек безопасности, сделав обманку. Но надо учесть, что иногда и в этих случаях лампочка может работать: часто в электронику вмешиваются так, что создается имитация работоспособности. Поэтому осмотром внутренностей и проверкой мультиметром пиропатрона не стоит пренебрегать.

  

  Роль других датчиков

  У некоторых машин дополнительно есть датчик отключения бензонасоса. С ним при слабых столкновениях пневмоподушки не срабатывают, но сенсор отключает бензонасос и машину становится возможным завести только после активации данного детектора.

  Некорректная работа airbag может быть связанная с неисправностью сенсора наличия пассажиров (как правило, расположен под сиденьями) и если таковой присутствует в конкретной марке автомобиля. Эти детекторы определяют вес и положение сидящих, а также, с какой стороны удар (боковой, лобовой), чтобы оптимально подобрать скорость надувания, форму, задействовать разные airbag.

  

  Проверка мультиметром пиропатрона (срабатывателя) датчика удара

  Самый простой способ проверить пиропатрон (запал) ударного механизма Airbag — использовать мультиметр. Есть много историй о нежелательной сработке при такой процедуре, поскольку взрыватель активизируется при замыкании его контактов, создающего электроимпульс, а мультиметр через щупы подает небольшое напряжение (он питается от «кроны» 9 В). Но если использовать цифровой обычный тестер, то силы тока не хватит, чтобы инициировать сработку — можно проверять напрямую.

  

  В нашем случае процедура может называться «проверкой датчика» (так принято в народе), но по сути это анализ сопротивления именно пиропатрона.

  

  Как проверить датчик удара подушек безопасности, а точнее его пиропатрон, мультиметром измерением сопротивления:

  1. Выключить зажигание, вынуть ключ, снять клеммы с аккумулятора.
  2. Снять заглушку посадочного места airbag — именно там находится запал.
  3. Вытащить пиропатрон.
  4. Отсоединить airbag. Можно обойтись и без этого, но нет гарантии, что напряжение от мультиметра не приведет к активации пиропатрона, это маловероятно, как мы уже отметили, но риск сохраняется.
  5. Вставить снова запал в разъем (подушка уже отсоединенная) выставить тестер в режим омметра (перевести на отметку 200 Ом), прикоснуться щупами к контактам. Любые отклонения от нормы свидетельствует, что взрыватель неисправен.

  

  • важно правильно подсоединить тестер. Обычно на подключении 2 плюса, а болт — масса, поэтому надо один щуп — к нему, другой — к одному из первых;
  • несмотря на то, что напряжения цифрового мультиметра не хватит для сработки запала баллончика реактивов (потребуется 12 В, а в тестере «крона» только на 9 В), все же желательно подушку отсоединить. Так в случае форс-мажора хотя бы она останется несработавшей.

  

  • если пиропатрон стреляный, то есть стоит сработавшее или несправное изделие, то будет 9.9 Ом;
  • если сработки не было и устройство исправное — 2 (чаще 2.5) — 3 Ом.

  

  Проверка цепи на обрыв

  Желательно проверить целостность каждого находящегося в электроцепи проводка, особенно жилы, идущие к пиропатрону, нет ли на них обрыва. Перед процедурой запал нужно снять, отложить в сторону, затем перевести тестер в режим прозвонки и щупами поочередно проанализировать каждую жилу. Важно осмотреть целостность контактов фишек и клемм, если на них есть грязь — зачистить.

  

  Надо также осмотреть всю конструкцию, нет ли в электроцепи посторонних элементов, так как часто мошенники обходят описанный способ проверки числа Ом, делая «обманку», включая в линию резисторы с определенным сопротивлением, чтобы тестер показал нормальное значение.

  Система SRS автомобиля

  Системы безопасности, которыми оснащаются современные автомобили, делятся на две основные категории – активные и пассивные. А начиналось все с установки ремней безопасности, которые и сейчас являются одним из основных средств безопасности. Относятся ремни к системам пассивной безопасности. Вторыми по значимости пассивными средствами являются подушки безопасности.

  Они являются частью системы SRS (Supplemental Restraint System – дополнительная система удерживания), которая включает в себя еще целый ряд устройств и механизмов.

  Изначально подушки позиционировались как альтернатива ремням, которые раннее не особо были удобными в использовании. Но практика показала, что только комплексное использование этих двух средств обеспечивает максимальную травмобезопасность.

  Ремни сейчас значительно удобнее в применении, они обеспечивают хорошую фиксацию туловища, но и от подушек не отказались. И если ранее их устанавливали только на премиальные авто, то сейчас они имеются и на машинах бюджетного сегмента. Да и количество подушек только возрастает.

  Основные составные элементы

  Система подушек безопасности включает в себя три основных компонента:

  1. Датчики удара
  2. Блок управления
  3. Газогенераторы

  Более современные системы включают в себя дополнительные датчики и механизмы, вносящие определенные коррективы в работу устройства безопасности.

  Датчики удара

  Датчики удара – элементы, от которых зависит работа всей системы. Именно они определяют, что произошло столкновение, благодаря чему и срабатывают подушки. Поначалу применялись только фронтальные датчики. Количество подушек раннее было не большим и в их задачу было повышение травмобезопасности при фронтальных столкновениях. Сейчас же многие авто комплектуются и боковыми устройствами, поэтому и количество датчиков возросло.

  

  Пример расположение датчиков удара системы SRS

  Работа всей системы построена так, что при ДТП срабатывают только необходимые подушки, а не все сразу. А для этого необходимо определить силу удара, его направление, характер. Это и обеспечивают датчики, установленные в разных частях кузова – в передней части, дверях, стойках.

  Традиционными считаются датчики электромеханического типа. Они достаточно просты по конструкции, но при этом вполне эффективны. Основными элементами такого датчика являются шарик и пружина определенной жесткости. Работает он так: при ударе инерция заставляет сместиться шарик, преодолевая усилие пружины, в результате замыкаются контакты и импульс от датчика идет на управляющий блок.

  

  Электромеханический вид датчика с ленточной пружиной

  Стоит отметить, что жесткость пружины значительна. Это исключает ложные срабатывания системы, к примеру, при экстренном торможении, несильном ударе с препятствием. Так, при столкновении во время движения на малой скорости (до 20 км/ч) подушка не сработает, поскольку силы инерции будет просто недостаточно, чтобы преодолеть усилие пружины.

  Помимо электромеханических датчиков на авто используются и электронные виды, основным элементом которых является датчик ускорения (конденсаторный, инерционный, давления). Также в конструкцию электронных элементов входит блок обработки сигнала от датчика ускорения.

  

  Устройство инерционного датчика

  Принцип работы конденсаторного датчика ускорения сводится к изменению емкости за счет смещения пластин. А достигается это за счет разделения пластин конденсатора и закрепления их на разных основах, одна из которой является неподвижной, вторая – подвижной. При ударе все та же сила инерции смещает подвижную основу с пластинами относительно неподвижной. В результате емкость конденсаторного датчика изменяется. Это фиксирует блок обработки, сверяет полученные данные с табличными и на основе этого формирует сигнал на управляющий блок.

  

  Конденсаторный датчик ускорения

  По такому принципу работают и другие виды датчиков, единственная разница сводится к их устройству. Все они за счет инерции изменяют какие-либо параметры, что является основой для формирования сигнала блоком обработки.

  Отметим, что настройка датчиков удара осуществляется исходя из их места установки. Так, боковые элементы обычно более чувствительны, чем фронтальные.

  Для обнаружения удара в область двери могут устанавливаться датчики, которые фиксируют изменение атмосферного давления в дверях автомобиля. Они бывают пьезоэлектрическими или емкостными. Первый вид основан на пьезоэлектрическом эффекте, а второй на принципе конденсаторного датчика.

  

  Датчики удара фиксирующие изменение давления

  Также учитывается скорость срабатывания каждого типа датчика, поэтому в авто могут одновременно устанавливаться несколько их типов. К примеру, датчики давления отличаются высоким быстродействием, поэтому они нередко устанавливаются по бокам (в дверях, стойках).

  Основным достоинством электронных датчиков является определения характера удара – силы, направления. Достигается это за счет заложенных табличных данных в блок обработки.

  Блок управления

  Блок управления принимает информацию от датчиков удара и уже на основе их посылает сигналы на требуемые подушки. По сути, он является распределителем, направляющим сигнал от датчика на конкретную подушку. Но поскольку современная система нередко включает в себя дополнительные средства, то этот блок обрабатывает информацию и с них, а также отдает команды на срабатывание определенных механизмов.

  Управляющий блок участвует и в диагностике системы. После запуска двигателя он отправляет контрольные сигналы на исполнительные механизмы, определяя целостность электрической цепи и состояние рабочих элементов. К примеру, если произошел обрыв цепи, или подушки ранее уже сработали, то блок определит это, и на приборной панели загорится контрольная лампа, указывающая, что возникла проблема в системе безопасности.

  

  Отметим, что «обойти» режим диагностики несложно, чем нередко пользуются автолюбители, в машинах которых подушки неисправны или сработали.

  Газогенератор

  Основным составным элементом этой системы является исполнительный механизм – газогенератор. В его задачу входит генерация большого количества газа в короткие сроки, которым затем заполняется сама подушка.

  Газогенератор включает в себя несколько составных элементов – пиропатрон, заряд вещества, которое выделяет газ и непосредственно самой подушки.

  

  Газогенератор в рулевом колесе

  Пиропатрон предназначен для поджигания заряда. Делать это он может двумя способами – плавлением провода, помещенного в камеру сгорания, или за счет капсюля, создающего фронт пламени в камере с зарядом. Все просто – электрический сигнал от блока управления подается на пиропатрон, что приводит к плавлению проводки или зажиганию капсюля.

  Камера сгорания газогенератора заполнена веществом, которое способно в кратчайшие сроки полностью сгореть, выделив при этом большой объем газа, безопасного для человека. В качестве такого вещества обычно используется азид натрия (который, кстати, является ядовитым). Но в процессе сгорания он распадается на неопасные вещества – азот (45% от общего объема), воду, углекислый газ, твердые частицы.

  Стоит отметить, что азид натрия полностью сгорает очень быстро (30-50 миллисекунд в зависимости от количества вещества), при этом горение – контролируемое, а не взрывное.

  Получаемый газ по специальным каналам выходит из газогенератора и попадает в тканевый мешок. Перед этим он проходит фильтрацию через специальный металлический фильтр, который удаляет твердые частицы, а также охлаждает газ.

  

  Гибридный газогенератор с наличием заряда и газа

  Другой разновидностью является гибридный газогенератор основным веществом в котором выступает газ под давлением (аргон — 98%, гелий — 2%). В нем также есть пиропатрон и небольшое количество выталкивающего заряда. При его срабатывании происходит открытие канала подачи газа в подушку. Гибридные газогенераторы отличаются по конструкции открытия канала, за счет сдвигаемого зарядом поршня в момент срабатывания или разрушения шайбы (мембраны). Бываю и другие более редкие конструкции.

  

  Гибридный газогенератор с газом под давлением

  Мешок обычно изготавливается из нейлона. Для легкости развертывания при накачивании, поверхность ткани покрывается тальком, крахмалом. В подушке обязательно имеется перфорация. Отверстия, проделанные в мешке предназначены для сдувания после срабатывания, причем также быстрого (1-2 секунды). Это исключает удушье и зажатие пассажиров в авто.

  

  Срабатывание подушки безопасности

  Нередко на современных авто устройство подушки безопасности включает в себя двухкамерный газогенератор, в котором два пиропатрона и две камеры сгорания. Особенность такого генератора заключается в последовательном задействовании пиропатронов.

  При ударе сначала воспламеняется заряд, находящийся в основной камере. При этом заполнение подушки происходит на 80%. То есть мешок получается мягче, чем при полном заполнении, что снижает травмирование при контакте человека с подушкой. Через определенный промежуток времени срабатывает пиропатрон вспомогательной камеры, и подушка дозаполняется газом, но уже после того, как она приняла удар тела.

  Дополнительные средства

  Устройство системы SRS дополнительно может в себя включать датчик определения наличия пассажира, механизм аварийного опускания стекол дверей. Блок управления также может заведовать работой преднатяжителей ремней (с пиропатронами).

  Датчик определения наличия пассажира нужен, чтобы блок управления не задействовал фронтальную пассажирскую подушку, если на боковом сиденье никого нет. Ранее отключение этой подушки выполнялось вручную, что было не совсем удобно. Установка датчика решила проблему с забытой включенной или отключенной пассажирской подушкой.

  

  Устройство кресла пассажира

  Механизм аварийного опускания стекол предназначен для устранения пневмоудара. При закрытых окнах разворачивание подушек приводит к стремительному уменьшению объема салона (его заполняют мешки). В результате давление воздуха в салоне резко возрастает и образуется пневмоудар, причем достаточно мощный и пассажиры запросто могут получить повреждение ушных перепонок. Механизм же аварийного опускания боковых стекол исключает возрастание давления и появление пневмоудара.

  Ремни безопасности многих авто сейчас комплектуются преднатяжителями, которые обеспечивают кратковременное натяжение ремня при ДТП, обеспечивая фиксацию тела и устраняя его инерционное перемещение. Причем преднатяжители комплектуются пиропатронами, срабатывание которых осуществляется от импульса, подаваемого с блока управления подушек безопасности.

  Принцип работы

  Зная конструкцию и функционирование всех составных элементов, нетрудно понять принцип работы подушки безопасности: при столкновении датчики улавливают удар, и подают сигнал на блок управления. Тот в свою очередь перенаправляет импульс на нужный газогенератор. Одновременно с этим блок определяет наличие пассажира и принимает решение, задействовать ли и пассажирскую подушку, а также задействует пиропатроны преднатяжителей (если есть) и включает механизм опускания стекол (если имеется).

  Сигнал, поступивший от блока на газогенератор приводит к срабатыванию пиропатрона и заряд химического средства загорается. Выделяемый газ поступает в мешок, тот разворачивается и следом сразу же спускается благодаря перфорации.

  

  Схема системы SRS Audi A3

  Отметим, что основным недостатком подушек является их одноразовость. То есть, они работают только раз, после чего их нужно менять. А замена – очень дорогостоящая, поэтому автовладельцы авто, на которых они сработали, и пользуются «обманкой», чтобы система нормально диагностировалась при запуске двигателя и не надоедала постоянно горящей сигнальной лампой.

  На современных авто используется разные виды подушек безопасности. Основными из них являются:

  • Фронтальные водительская и пассажирская (устанавливаются в руль и переднюю панель);
  • Боковые (монтируются в спинки передних сидений);
  • Головные, они же шторки (размещаются в боковых стойках или крыше).

  Эти виды подушек безопасности устанавливаются на множество моделей, включая бюджетные варианты. Фронтальные предназначены для снижения травмирования при фронтальных ударах, два других вида – при боковых. Причем боковые защищают торс, а шторки – голову. Примечательно, что фронтальные и боковые подушки обычно предназначены только для обеспечения травмобезопасности водителя и переднего пассажира. А вот шторки могут устанавливаться и в задней части салона, чтобы снизить травмирование пассажиров на заднем сиденье.

  Есть и другие виды подушек безопасности, но встречаются они гораздо реже. К ним относятся коленные и центральные. Первые располагаются под передней панелью и обеспечивают защиту ног. Центральная подушка выскакивает между передними сиденьями и направлена она на исключение получения травм при столкновении водителя и пассажира.

  Подушки безопасности оказались действительно эффективными, поэтому сейчас активно разрабатываются системы, которые направлены на снижение травмирования пешеходов при столкновении с авто. Для этого в передок авто (в бампер и перед лобовым стеклом) устанавливаются подушки, смягчающие силу удара пешехода о конструктивные элементы авто.