Внешние подушки безопасности автомобиля
Внешние подушки безопасности могут стать следующем этапом в развитии безопасности автомобилей
Если вы были когда-либо участником ДТП, то наверняка очень сильно переживали в связи с сильными повреждениями кузова из-за удара. В этот момент многие владельцы автомобилей мечтали бы, чтобы во время аварии что-нибудь бы защищало бы кузов машины от повреждений. И вот мечта таких людей может в скором времени осуществиться. Компания ZF TRW, являющаяся поставщиком автокомплектующих систем безопасности для автопромышленности, разрабатывает внешние подушки безопасности, которые могут появиться уже на серийных автомобилях к 2020 году.
Внешние подушки безопасности срабатывают при ударе с внешней стороны кузова машины. Это в первую очередь защищает пассажиров и водителя от последствий ДТП при боковом ударе. Подушка основана на объемном 3D мешке. Внешняя подушка безопасности частично поглощает энергию бокового удара во время столкновения.
Эта новейшая система внешних подушек безопасности недавно была показана на выставке CES, которая прошла в начале этого года в США. Подушка, развертываемая при ударе, имеет объем около 200 литров. Правда стоит отметить, что для его развертывания все-таки необходимо больше времени, чем для внутренних подушек. Поэтому разработчики с помощью датчиков настроили систему так, чтобы подушка раскрывалась до удара. Напомним, что внутренние салонные подушки безопасности раскрываются в момент удара.
По словам специалистов компании TRW новая внешняя подушка безопасности может привести к снижению силы бокового удара примерно на 30 процентов.
Так что мы считаем, что эта технология действительно многообещающая. Правда, по информации компании TRW впереди еще много работы, прежде чем подобные подушки начнут поставляться автопроизводителям.
Например, внешние подушки безопасности должны быть устойчивы к агрессивной внешней среде: грязь, ветер, холод, тепло, коррозия и т.п. Кроме того, датчики, определяющие, когда необходимо раскрывать подушку, должны быть достаточно умны, чтобы подушки не сработали, в случае если в машину кто-нибудь кинул банку Кока-Колы.
По большому счету внешние подушки безопасности уже пришли в мировую автопромышленность. Напомним, что компания Вольво уже в некоторых автомобилях использует внешнюю подушку. Например, для того чтобы защитить пешеходов, подушка, установлена на капоте, и защищает пешехода от удара головой об лобовое стекло.
Возможно, в будущем компания TRW, доработав технологию, сможет уменьшить размер подушки, и она будет спрятана под молдинг машины. В таком случае возможно подушка не будет срабатывать при мелких авариях, когда повреждено только лакокрасочное покрытие.
Также мы полагаем, что подобной технологией можно будет оснастить даже старые автомобили, проведя модернизацию системы безопасности. Так что стоит отметить, что это реально перспективная технология, которая может появится на современных автомобилях в ближайшем будущем.
Внешняя подушка безопасности на автомобиле.
Нидерланды являются одной из самых безопасных стран в мире, однако даже там в 2012 году в дорожно-транспортных происшествиях пострадали более 18 тысяч человек, а 274 из них – погибли. Вот для того, чтобы хоть немного понизить эту статистику, компания TNO и разработала подушки безопасности, которые находятся с внешней стороны автомобиля.
За последние годы уже несколько компаний представили общественности свои наработки по установке подушек безопасности на внешнюю часть автомобиля. В качестве примеров этому можно привести машину iSAVE YOU или технологию Easpace. Но все они призваны защищать от последствий столкновения именно сами автомобили. А вот компания TNO нашла способ, защитить пешехода!
По заказу Министерства транспорта и инфраструктуры Нидерландов компания TNO разработала подушку безопасности, которая находится под капотом автомобиля и срабатывает в тот момент, когда машина сталкивается с пешеходом или велосипедистом.
Обычно в таких случаях пешеход падает на лобовое стекло машины, травмирует себя и человека, находящегося внутри. Но открывшаяся подушка безопасности может в этом случае защитить как сбитого человека, как и водителя.
Правда, краш-тесты, проведенные TNO, показывают, что на все 100 процентов такая подушка безопасности срабатывает лишь в тех случаях, когда автомобиль двигается со скоростью, не превышающей 25 километров в час. А при увеличении этого показателя до 40 км/ч, попавший на капот пешеход уже может повредить весом своего тело лобовое стекло машины, да и сам сильно ушибиться или даже сломать некоторые кости.
Никакой речи о том, чтобы запускать разработку компании TNO, пока что не идет – технологию следует еще значительно доработать. Но в том, что однажды появятся автомобили, оснащенные подушками безопасности для пешеходов, сомневаться не приходится!
Компания ZF представила внешнюю подушку безопасности
До сих пор подушки безопасности, установленные снаружи автомобиля, использовались только для защиты пешеходов. Пионером в 2012 году стал Volvo V40, через пару лет за ним последовал Land Rover Discovery Sport, а потом такая система появилась на моделях Subaru Impreza для японского рынка. Надутый купол подушки прикрывает жесткие стойки лобового стекла и приподнимает заднюю часть капота. А в компании ZF реализовали совсем другую задумку: их новая система Proactive Side Impact Protection призвана защищать автомобиль при боковом столкновении.
Такие подушки безопасности спрятаны под порогом кузова и «выстреливают» вверх за мгновения до удара. Купол объемом 280—400 литров (в зависимости от размеров самой машины) надувается на уровне бампера примерно за 150 миллисекунд и закрывает все пространство между колесами. Теоретически подушку можно установить и в других местах (например, под бампером), но наибольшую эффективность она покажет именно при защите от бокового удара. В отличие от подушек, установленных в салоне, такой эйрбэг сделан из гораздо более прочного материала, а для его раскрытия требуются мощные пиропатроны. Однако в компании ZF говорят, что основными проблемами при разработке стало вовсе не это.
Более семи лет ушло на создание специальных высокочувствительных датчиков и отладку системы управления, которая может распознать надвигающуюся опасность и заранее дать команду на раскрытие подушки или же, наоборот, исключить ложное срабатывание, если приближающийся автомобиль успевает остановиться хотя бы в нескольких сантиметрах от борта машины. Интересно, что изначально работу над такими подушками запустила компания TRW, которая специализируется на системах безопасности, но в 2014 году ее приобрел немецкий концерн ZF, и дело продолжилось уже под его патронажем.
Пока что разработчики провели лишь одно успешное натурное испытание внешней подушки. Опытный образец установили на универсал Opel Insignia с дистанционным управлением, а в качестве тарана использовали надувной муляж автомобиля. Тест показал, что настройка системы управления проведена успешно, однако реальную эффективность такой подушки безопасности еще предстоит проверить.
Понятно, что надувной купол не обеспечит абсолютную защиту, но разработчики ожидают, что он снизит деформацию кузова на 30%, а вероятность травм у обитателей салона сократится на 40%. Особенно актуальными внешние подушки должны стать для электромобилей и беспилотников. Почти все современные «электрички» имеют конструкцию с расположенной под полом салона дорогущей тяговой батареей: ее защита поможет снизить вероятность возгорания и цену ремонта. А в случае с беспилотниками внешняя подушка создаст дополнительную защиту для пассажиров, которые могут сидеть в неоптимальных позах, повернувшись друг к другу (такую возможность пропагандируют сами разработчики автопилота).
В компании ZF обещают, что готовая к массовому производству внешняя подушка безопасности появится в 2023 году.
Подушка безопасности: виды, функции и неисправности
Разбираемся вместе с экспертом в диагностике, стоимости и нюансах использования подушек безопасности.
Эксперт в этом материале: Евгений Солин, мастер по ремонту автомобилей онлайн-сервиса Профи.
Что такое подушка безопасности
Подушки безопасности — SRS — Supplemental Restraint System. Дословно — «дополнительная удерживающая система». Часто употребляемый термин airbag переводится как «мешок воздуха». При этом Джон Хетрик, автор патента на систему безопасности 1951 года, изначально назвал его cushion — «подушка», и именно этот термин прижился в русскоговорящих странах.
Изначально механизм подразумевал использование сжатого воздуха, который постепенно заполняет тканевую емкость. Но в таком виде система работает очень медленно, в то время как при столкновении важна каждая секунда. Поэтому производители стали использовать пиротехнический заряд для быстрого надувания подушек. Усовершенствованный механизм впервые был запущен в машине премиум-класса Oldsmobile Toronado в 1973 году.
Виды подушек безопасности
Со временем линейка подушек безопасности была расширена для максимального результата при столкновении. Сегодня все автомобили оснащены дополнительной удерживающей системой; она обеспечивает критически важную амортизацию в случае аварии. Существующие виды подушек безопасности:
Наличие передних подушек безопасности обязательно во всех новых легковых автомобилях с 1999 модельного года. Боковые необязательны, но почти все производители включают их в качестве стандартного оборудования.
Как срабатывают подушки безопасности
По данным Страхового института безопасности дорожного движения США (IIHS), подушки в машине спасают жизни. Если совместить их использование с ремнем безопасности, количество смертельных случаев для водителей и пассажиров снижается на 52% при лобовых и боковых столкновениях [1]. Повсеместное использование подушек безопасности значительно снизило летальные исходы среди взрослых и детей, попавших в аварию [2].
Срабатывает пиротехнический заряд, в газогенераторе сгорает натриевая кислота, выделяя азот, который заполняет емкость подушки. Она сшита из нейлона с маленькими отверстиями (ткань напоминает парашютную), через которые выходит газ. После раскрытия и до сдутия подушки проходит в среднем 15 миллисекунд.
Первые модели системы безопасности не учитывали индивидуальных особенностей пассажиров. В дальнейшем производители приняли во внимание возможную разницу в размере и весе людей, создав «умный» генератор. В нем срабатывают два пиропатрона, первый из которых запускает 80% газа, и если амортизации недостаточно, происходит вторичное наполнение для увеличения жесткости подушки. Механизм правильно срабатывает только если водитель и пассажир пристегнуты ремнем безопасности.
Замена и ремонт подушек безопасности
На уровне законодательства России не зафиксировано обязательное правило использования подушек безопасности, и штрафы за их отсутствие не предусмотрены. Но это не значит, что ими можно пренебрегать. Наличие системы амортизации — не стопроцентная, но все же весомая гарантия избежать серьезных травм и летального исхода при аварии. Водителю следует знать, как решать проблемы, возникающие при отклонениях в работе системы:
Загорелись датчики
Индикатор подушек безопасности расположен на приборной панели. Когда лампочка загорается при запуске двигателя, она сигнализирует об исправности системы. В случае неполадок индикатор будет долго моргать. Стоит отменить поездку в двух ситуациях: лампочка не перестает гореть либо она не включилась вообще. Когда индикатор горит и не гаснет, проблема может быть в неисправности ремней безопасности и натяжителей, а также с проводкой или разъемами, например, если снималась приборная панель, доставались руль и сиденья. Нередко сигнал срабатывает в результате низкого напряжения аккумулятора, перегрузки блока управления и нарушения герметичности самой подушки. Поэтапно исключите все возможные причины. Если проблема не определяется, придется использовать диагностический сканер и помощь специалистов.
Евгений Солин: «Сама по себе система эйрбегов независима, у нее есть самодиагностика — любые неисправности отображаются в системе автомобиля. При серьезных неполадках будет предупреждение на приборной панели. Диагностика эйрбэгов проводится с помощью компьютера».
ZF рассказала, как будут работать внешние подушки безопасности на автомобилях
ZF практически доделала внешние подушки безопасности: вот как они работают
Как и о безвоздушных шинах, о которых мы писали на неделе (Стала известна дата появления первых бескамерных шин от Michelin), так и о системах смягчения удара об автомобиль при помощи внешних подушек, работающих по принципу аэрбегов, сказано уже немало.
Существует множество различных патентов и технических решений от разных производителей, но ни одно из них пока не было реализовано в реальной жизни, на реальном автомобиле и на настоящей дороге. Похоже, очень скоро все изменится. Потому что фирма ZF уже сделала множество рабочих прототипов данной системы безопасности, которые готовы для реализации.
ZF – один из крупнейших концернов-поставщиков автомобильной промышленности не только в Германии, но и во всем мире. Компания отличается чрезвычайно широким фронтом работ и производства. Утрированно говоря, ZF производит все – от коробок передач до элементарной базы аэрбегов и систем безопасности, построенных на них.
Одной из таких систем стала технология внешних подушек безопасности, которая будет разворачиваться непосредственно перед самым опасным – боковым ударом, и в идеале этот большой мягкий газовый мешок должен будет помочь избежать участникам дорожного инцидента травм, сохранив здоровье.
В ZF называют свою разработку – «первой в мире системой развертывания внешних боковых подушек безопасности». Правда, в 2016 году эта же компания выпустила нечто очень похожее, а еще был Land Rover со своей вариацией фронтальной подушки для защиты пешеходов…
В любом случае, инженеры ZF, кажется, полагают, что они добились определенного прогресса. В новой концепции подушка безопасности объединена с сетью датчиков, благодаря чему она способна сработать в самый последний момент, при этом не перепутав автомобиль, несущийся в бок другому авто, скажем, с пассажиром, садящимся в машину.
Интересно, что вся система реагирует на опасность и развертывается очень быстро. Системе безопасности требуется «приблизительно 150 миллисекунд для принятия решения о развертывании подушки безопасности и ее надувании».
Пресс-релиз ZF разъясняет принцип действия внешнего аэрбега:
«Сначала датчики автомобиля должны быстро и точно определить потенциальное воздействие. Это возможно с подключенными камерами, радаром и лидаром. Алгоритмы в системном программном обеспечении решают, является ли столкновение неизбежным и необходимо ли развертывание подушки безопасности. Если все эти решения положительны, система инициирует работу насосов, чтобы заполнить подушку.
Подушка безопасности вмещает от 280 до 400 литров (в пять-восемь раз превышает объем подушки безопасности водителя) в зависимости от транспортного средства, развертываясь вверх от бокового порога, образуя дополнительную зону смягчения в области дверей между передней и средней стойкой».
Похоже, этот аэрбег добавит стоимости покупки и ремонта автомобилей на которых начнут ставить систему. Но если это спасет вас от пребывания в больнице – оно того стоит!
Хоть в начале новости мы сказали, что система в целом готова к реализации, никаких подтвержденных планов по интеграции системы в серийный автомобиль на данный момент пока нет. Тогда почему мы думаем, что скоро подобные версии защиты появятся? Просто ZF является исторически успешной компанией, и, если она затрачивает ресурсы на эту идею в течение многих лет, есть хороший шанс, что эта идея рано или поздно выйдет на улицы.