Ev · Ağlar · Diz hava yastıkları. Hava yastığı açılma kriterleri. Hava yastığı konumları

Diz hava yastıkları. Hava yastığı açılma kriterleri. Hava yastığı konumları

Her otomobil üreticisi, yeni bir otomobili montaj hattına çıkarmadan önce, çarpışma testi de dahil olmak üzere, sonuçları sürücüler ve yolcular için bir koruma derecesi belirleyen bir dizi test gerçekleştirir. Arabadaki pasif güvenliğin (SRS - Tamamlayıcı Koruma Sistemi) ana araçlarından biri hava yastıklarıdır (diğer adıyla AirBag). Bir arabada hava yastıklarının nerede bulunduğuna ve ayrıca hava yastığı sensörlerinin nerede olduğuna daha yakından bakalım.

Hava yastığı konumu

Ön Hava Yastığı

Her şeyden önce, bir kazada yaralanma riski en yüksek olan sürücü olduğu için arabalarda sürücü için bir hava yastığı bulunur. Hava yastığı direksiyonda yer aldığından sürücünün direksiyondan en az 25-30 cm uzakta olması gerekir ki Hava Yastığı devreye girdiğinde gereksiz zarar değil faydalı olacaktır. Tabanda ayrıca ön koltuktaki yolcu için genellikle ikinci bir hava yastığı bulunur. Ön panelde yolcunun karşısında bulunur ve kapatılabilir. Bu hava yastıklarının amacı önden (önden) bir darbe sırasında sürücünün ve ön yolcunun başını ve göğsünü korumaktır.

Yan Hava Yastığı ve perde hava yastıkları

Bu hava yastıkları ön koltukların her birinin yan tarafında bulunur; sürücünün ve ön yolcunun kalçasını ve göğsünü korumak için tasarlanmıştır. Yan perdeler, bir yan kaza veya aracın devrilmesi durumunda baş ve boynun camlara çarpmasını önlemek için ön ve arka koltuk sıralarının yan camları hizasında açılır. Kabinin ön ve arka kısımlarında pencere direklerinde bulunurlar.

Altı hava yastığı seti, B-Serisi'nden başlayarak modern otomobiller için norm haline geliyor, ancak bazı otomobil üreticileri Hava Yastığı yerleştirmek için daha fazla yer kullanarak otomobillerini mümkün olduğunca güvenli hale getirmeye çalışıyor.

Diz Hava Yastığı

Bu hava yastığı, sürücünün bacaklarının yaralanmasını önlemeye yardımcı olur ve direksiyon kolonunun altında bulunur. Bazı modellerde ayrıca torpido gözünün altında ön yolcu için bir diz hava yastığı bulunur.

Merkezi Hava Yastığı

Böyle bir yastığın amacı sürücünün ve ön yolcunun başlarını darbelerden korumaktır.
yan çarpışmada birbirlerine. Ön koltuk sırasının kol dayanağında bulunur.

Kemer Çantası

Yolcunun göğsünü ve boynunu korumak için arkadaki yolcuların emniyet kemerlerine böyle bir yastık dikilir.

Yaya için AirBag

Bu hava yastığının amacı yayaya çarptığında başının ön cama çarpmasını önlemektir. Hava yastığı kaputun arkasından dışarı fırlıyor.

Hava yastığı sensörü konumları

Hava Yastığı sensörleri, takılı hava yastıklarına bağlı olarak hem aracın dışına hem de aracın içine yerleştirilebilir. Her hava yastığı kendi sensörüne bağlı olduğundan birbirlerinden bağımsız çalışırlar. Ön hava yastıkları için motor bölmesinde, genellikle yan elemanlarda, yan ve orta hava yastıkları için ön kapılarda iki sensör vardır. Ön perdeler için - sol ve sağ sütunlarda ön cam, arka perdeler için - arka kanat kemerleri bölgesinde.

İstatistiklere göre önden çarpışmalar tüm araba kazalarının yaklaşık yüzde 50'sini oluşturuyor. Bu da hava yastıkları konusunun son derece önemli olduğunu gösteriyor. Bu nedenle bugün sürücüyü yaralanmalardan korumanın bu etkili yolundan bahsedeceğiz.

Hava yastıkları yaşamı ve sağlığı korumanın yollarından sadece bir tanesidir

Hava yastıkları ne kadar önemli?

Uzun bir süre tek koruma şekli emniyet kemerleriydi. Bununla ilgili pek çok tartışma vardı, ancak sonunda emniyet kemerleri takılı olarak yolda araç kullanmak tüm ülkelerde zorunlu hale geldi. Uygulamanın gösterdiği gibi, bu önlem, çarpışmalarda kolayca ölebilecek binlerce şanssız sürücünün hayatını kurtardı.

Hava yastıklarına gelince, nispeten yakın zamanda ortaya çıktılar (en azından tanıdık biçimlerinde) ve bir kazanın sonuçlarını hafifleten yumuşak desteklerdir. İlk kez patenti alındı şişme yastık uçaklar için - İkinci Dünya Savaşı sırasında geri satın alınabilir. Ve sekseninci yılda arabalar için ilk yastık piyasaya sürüldü.

Not! Araştırmalara göre modern hava yastıkları önden çarpışmalarda ölüm riskini yaklaşık yüzde 30 oranında azaltıyor.

Kural olarak sürücü koltuğuna ve ön yolcu koltuğuna takılırlar, ancak son yıllar Kabindeki tüm yolcuları koruyan altı hatta sekiz hava yastığıyla donatılmış otomobil modelleri giderek daha fazla ortaya çıkıyor (ürünler ayrıca koltuklara ve yan kapılara da monte ediliyor).

Hava yastıkları - nasıl çalışırlar?

Dolayısıyla bu koruyucu ekipmanların temel işlevi sürücü ve yolcuların araçla doğrudan temasını önlemektir. Gösterge Paneli, direksiyon simidi, ön cam vb. Maksimum güvenlik için, hava yastıkları tam olarak çarpışmanın meydana geldiği anda, ancak kişi direksiyon simidine temas etmeden önce şişer. Tipik olarak bu süre 15-30 milisaniye arasında değişir. Evet, emniyet kemerini unutmadık; aynı zamanda kaza sonuçlarını en aza indirmeye de yardımcı olur, ancak hava yastıklarıyla birlikte yaralanmaları tamamen önlemenizi sağlar.

Not! Çoğu zaman hava yastığı büyük direksiyon göbeğinde gizlenir. Ek olarak, açıklanan özelliklerle donatılmış bir makine Koruyucu ekipman, direksiyon simidi milinin daha uzun olması ve direksiyon muhafazasının şeklinin bir miktar değiştirilmiş olması nedeniyle onlarsız bir arabadan farklıdır.

Yapısal açıdan hava yastığı aşağıdaki ana unsurlardan oluşur:

  • şişirilebilir torba (bir gaz jeneratörü için tuhaf bir isim);
  • kontrol lambası;
  • Çarpma durumunda tetiklenen bir elektrikli sensör.

Kontak açıldığında yaklaşık 3-4 saniye sonra uyarı lambası yanar. Ve eğer sönerse, güvenlik sisteminde her şey yolunda ve tamamen kullanıma hazır demektir. Ancak gösterge kırmızı yanıyorsa, sistemde bir sorun var demektir ve profesyonel yardım almak için derhal bir araç servis merkezine başvurmalısınız.

Hava yastığı nasıl açılır?

Hava yastığının açılması prosedürü karmaşık değildir. Dinamikte bunun gibi bir şeye benzemesi gerekir.

Birinci aşama . Bir çarpışma meydana gelir araç bir engel ile.

İkinci aşama . Sonuç olarak elektronik sensör tetiklenir. Sistem kaza hakkında bilgilendirilir ve aksiyon alır.

Üçüncü aşama . Sistemden gelen bir sinyal patlatıcıya ulaşır. Gazla dolu silindirin demir kabuğunun tahrip olmasına neden olan patlar. Üstelik bu arada gazın kendisi de 250 MPa'ya ulaşan basınç altında. Kural olarak bu ya ozon ya da argondur.

Dördüncü aşama . Yastık (çok katmanlıdır ve naylon kumaştan oluşur) gazla doldurulur. Kalınlığı genellikle 0,4 milimetredir.

Beşinci aşama . Daha sonra yastık artar ve modül kapağındaki özel yuvalardan dışarı çıkar.

Altıncı aşama . O açılıyor. Genellikle bu, sensörün etkinleştirilmesinden sonra 30 milisaniyeden fazla sürmez.

Yedinci aşama . Sürücü başını yastığa vurur ve yastı darbenin enerjisini emer, ardından içindekileri serbest bırakarak düşmeye başlar.

Not! Bütün bunlar son derece hızlı bir şekilde gerçekleşir. Bir hava yastığı tüm etkileşim enerjisinin yaklaşık yüzde 90'ını dağıtabilir, ancak geri kalanı, yani yüzde 10'u yine de sürücünün sorumluluğundadır.

Ayrıca her araba modelinin bu koruma için kendi ayarlarına sahip olduğunu unutmayın.

Hava yastığının nasıl açıldığını izleyin (video):

Hava yastıklarının ana avantajları

  1. Bu etkili çözüm kafa koruması ve göğüs kişi ciddi yaralanmadan kurtulur.
  2. Hava yastığı emniyet kemerinden daha konforludur çünkü periyodik olarak takılmasına/açılmasına gerek yoktur. Üstelik yastık başkaları tarafından da görülemez.
  3. Son olarak, tüm yastıklar hiçbir şekilde özel bir ek koşul gerektirmez.

Merhemde uçun: yastıkların dezavantajları

  1. Olası yanlış pozitif.
  2. Yastık gazla dolduğunda çok ses çıkarır.
  3. Kullanılan ürünün yüksek kalitede çalışabilmesi uzun zamandır, yeterince araştırılmamıştır.
  4. Son olarak yandan çarpışma veya aracın devrilmesi durumunda hava yastıkları etkisizdir.

Ancak bazı dezavantajların daha fazla sayıda bulunmadığını da eklemekte fayda var. modern modeller arabalar.

Hava yastığı çeşitleri nelerdir?

Hemen birçoğunun olduğunu söyleyelim, bu yüzden sadece en popüler çeşitlerle tanışacağız.

  1. Ön hava yastıkları En yaygın olanıdır ve hem sürücü hem de ön yolcu için takılırlar.
  2. Ayrıca birde şu var yan yastıklar – tabiri caizse sistemin geliştirilmesindeki bir sonraki aşama. Yandan darbeli bir çarpışma sırasında pelvik bölgeyi ve göğsü korumak için tasarlanmıştır.
  3. Baş yastıkları (bunlara “perde” de denir) yandan çarpışma sırasında kafayı katı elemanlar üzerindeki darbelerden korumak için gereklidir.
  4. Dizlik diz yaralanması olasılığını azaltır (bu, önden çarpışmada nadir görülen bir durum değildir).
  5. Hava yastığı ile donatılmış emniyet kemeri. Göğsü yaralanmalardan korur.
  6. Orta yastıklar Nispeten yakın zamanda oluşturulmuş olup, devrilme veya yandan çarpma durumunda yan yana oturan iki kişinin çarpışmasını önlemek için tasarlanmıştır. Üstelik bu ürünler boynu yaralanmalardan da koruyor.

Nelere dikkat edilmeli: güvenlik önlemleri

Bildiğiniz gibi hava yastıkları bazen sadece fayda sağlamakla kalmaz, aynı zamanda zarar da verir. Ancak ikincisi yalnızca yanlış kullanıldığında mümkündür. Bu ne anlama gelebilir?

  1. Yolcu ile hava yastığı arasındaki mesafe en az 25 santimetre olmalıdır, aksi takdirde koruyucu ekipmanın kendisi çarpma anında yolcuyu yaralayabilir.
  2. Bir çocuk özel bir koltukta önde taşınıyorsa, seyahat yönüne "bakmalı" ve koltuğun kendisi - koltuk - mümkün olduğu kadar geriye itilmelidir.
  3. Tüm yolcular emniyet kemeri takmalıdır. Bağlanan bir kemer vücudunuzun hızını azaltacak ve aynı zamanda onu istediğiniz yere, yani yastığın üzerine yönlendirecektir.
  4. Yastık, çocuğu bir yetişkin kadar korumayacaktır, bu nedenle arkada ve yalnızca özel donanımlı bir koltukta taşınmalıdır (bebeğin yaşına uygun olmalıdır).
  5. Ön hava yastıkları aktifse, ön koltuktaki çocuk koltuğunun konumunun tersine çevrilmesi kabul edilemez.

Sonuç olarak

Doğru kullanıldığında hava yastıkları yolcuların hayatta kalma ve daha az yaralanma şansını önemli ölçüde artırır. Bu buluş sayesinde her yıl binlerce insanın hayatı ve sağlığı kurtarılıyor, bu nedenle aracınızın tüm güvenlik sisteminin servis edilebilirliğini ve sağlamlığını izlemeye çalışın.

Yeni bir arabada güvenlik bir seçenek değil, ayrılmaz bir parçadır. Giderek daha fazla yeni sistem ve teknoloji türü geliştirilmektedir. Hava yastıklarının çalışma prensibini, tipini ve tasarımını ele alalım.


Makalenin içeriği:

Artık bir hava yastığı, örneğin bir klima veya modern bir ses sisteminden çok daha sık bir seçenek olarak talep ediliyor. Hava yastıklarının (hava yastıkları olarak adlandırılan araçlarda) temel amacı, yolcuların ve sürücünün direksiyon simidi, vücudun diğer kısımları ve camlar üzerindeki etkisini yumuşatmaktır. Kural olarak emniyet kemeriyle birlikte kullanılır. Güvenlik sistemi ilk kez 1953 yılında Walter Linderer'in patentini yayınlamasıyla tanıtıldı.

Araç hava yastığı çeşitleri


Kural olarak, modern arabalarda birkaç hava yastığı bulunur. Daha önce yalnızca sürücü hava yastığı takılıydı, ancak daha sonra ön yolcu için bir tane eklendi. Mevcut modellerde tüm çevrenin etrafına monte edilirler. farklı yerler salon Yastıklar bulundukları yere göre türlerine göre ayrılmaktadır. Bunlardan ilki ön hava yastıkları, ardından yan hava yastıkları, kafa hava yastıkları, orta hava yastığı, diz hava yastığı ve yaya hava yastığı geliyor. Son seçenek kaput ve ön cam arasına harici olarak monte edilir.

Önden

İlk kez 1981 yılında Mercedes-Benz otomobillerinde kullanıldı. Kural olarak bunlar sürücü ve yolcu için ön hava yastıklarıdır. Buna karşılık yolcu istediği zaman kapatılabilir. Çoğunlukla modern arabalar tasarım iki aşamalı veya çok aşamalı çalışmayı sağlar. Her şey kazanın karmaşıklığına bağlıdır (genellikle uyarlanabilir hava yastıkları). Tüm kurallara göre, sürücü hava yastığı ön panelin üst kısmında ön yolcu için direksiyon simidine takılıdır.

Yan hava yastıkları

Yan hava yastıklarının temel amacının leğen kemiği, göğüs ve karın boşluğunun yaralanma riskini azaltmak olduğu düşünülmektedir. Kural olarak, yan etki en öngörülemeyen ve acı verici olanlardan biridir. Volvo, yan hava yastıklarını ilk kez 1994 yılında otomobillerinde kullandı. Bu tip yastıklar, ana ön yastıklara isteğe bağlı bir seçenek olarak yerleştirildi.

Tipik olarak yan hava yastıklarının yeri ön koltuğun arkası olarak kabul edilir. Her ne kadar modern arabalarda bunları arka koltukların arkasında da bulabilirsiniz. İki odacıklı tasarıma sahip hava yastıkları en yüksek kalite olarak kabul edilir. Alt kısımları leğen kemiğini korumak için daha sert, üst kısmı ise göğsü korumak için yumuşaktır.

Perdeler veya baş yastıkları

İsme bakılırsa asıl amaçları açıktır. Araba üreticileri listesinde perde olarak da listeleniyorlar. Yandan çarpma durumunda perdeler başınızın kapı camına çarpmasını önleyecektir. İlk bu teknoloji Toyota tarafından 1998'de kullanıldı.

Otomobilin modeline bağlı olarak tavanın ön kısmına, ayrıca sütunların arasına ve kabin tavanının arka kısmına yerleştirilebilir. Ön ve arka yolcular için koruma sağlanmıştır.

Diz

İsmin kendisi amacı hakkında çok şey anlatıyor; bir çarpışma durumunda dizleri ve kaval kemiklerini yaralanmalardan korumak çok önemlidir. Genellikle direksiyon simidinin altında bulunur. İlk olarak 1996 yılında Kia otomobillerine takıldılar. Sürücünün yanı sıra ön yolcu için de torpido gözünün altına monte edilmiştir.

Merkezi savunma

2009'dan beri Toyota otomobillerinde merkezi bir hava yastığı var. Temel amaç yandan çarpışmalarda yolcuların ikincil etkisini azaltmaktır. Genellikle ön koltuk sırasının arasındaki kol dayanağında bulunur. Arka koltuk sırası için koltuk arkalığının orta kısmında bulunur.

Toyota dışındaki modern otomobillerde Mercedes-Benz otomobillerinde de aynı özellikler kullanılmaktadır (ikinci nesil Pre-Safe güvenlik sistemi). Böylece yandan çarpma durumunda bu hava yastığı yolcunun geri dönüş darbesini yumuşatır.

Yaya hava yastığı

Volvo, 2012 yılından bu yana araçlarına yaya hava yastıkları eklemeye başladı. Yukarıdaki seçeneklerin hepsinden farklı olarak, bu tip Arabanın dışında, ön cam ile kaput arasında bulunur. Böylece sürücünün yayaya çarpması durumunda hava yastığı darbeyi yumuşatarak ciddi yaralanmaların önüne geçiyor.

Mekanizma tasarımı


Cihaz yumuşak bir kabuğa benziyor ve doğru zamanda gazla dolduruluyor; sette ayrıca bir gaz jeneratörü ve bir kontrol sistemi de bulunuyor. Yastığın kendisi naylon kumaştan yapılmış olup, yastığın yağlanması ve çalışma sırasında kırılmaması için talk veya nişasta kullanılmaktadır. Hava yastığının açılması sırasında sıklıkla havada görülebilirler.

Gaz jeneratörünün asıl amacı yastığın kendisini gazla doldurmaktır. Dolayısıyla bu zaten bir hava yastığı modülüdür. Gaz jeneratörleri şekil (boru şeklinde ve yuvarlak), çalışma niteliği (iki aşamalı ve tek aşamalı çalışma) ve gaz oluşumu yöntemi (hibrit ve katı yakıt) bakımından birbirinden farklıdır.

En yaygın olanı katı yakıt olarak kabul edilir; bir mahfaza, bir fişek ve belirli bir yükten oluşur. katı yakıt. Tipik olarak yakıt bir fitil tarafından ateşlenir ve sonuçta nitrojen gazı ortaya çıkar.

Hibrit bir gaz jeneratörü, altında bir gaz şarjı olan bir fişekten oluşur. yüksek basınç argon veya sıkıştırılmış nitrojen, muhafaza ve katı yakıt şarjı. Yastığın doldurulması, katı yakıttan gelen yükün dışarı itilmesinin bir sonucu olarak sıkıştırılmış gazla gerçekleşir.


Hava yastığı kontrol sistemi geleneksel şok sensörlerini, merkezi kontrol ünitesini ve bir aktüatörü (gaz jeneratörü yuvası) içerir.

Çalışma prensibi


Aktivasyonun ana başlangıcı bir darbedir. Darbenin hangi kısmına ve gücüne bağlı olarak, yalnızca doğru yastıklar güvenlik. Çarpma meydana geldiği anda darbe sensörleri devreye giriyor ve ardından darbenin kuvveti ve yeri ile ilgili bilgiler merkezi kontrol ünitesine iletiliyor. Ünite alınan verileri işler ve belirli hava yastıklarının açılma ihtiyacının yanı sıra bunların süresini ve gücünü de belirler.

Hava yastıklarına paralel olarak, acil fren sistemi veya SOS sinyali gibi diğer sensörlere ve sistemlere bilgi iletilir. Çarpmanın kuvveti önemli değilse, yalnızca emniyet kemerleri çalışabilir veya hava yastıklarıyla birlikte de çalışabilir.


Açık bir sinyalle eşleştirildi farklı sistemler, ilgili hava yastıklarının gaz jeneratörüne bir sinyal gönderilir. Ortalama olarak hava yastıklarının tepki süresi yaklaşık 40 ms'dir. Gaz jeneratörü sayesinde yastıklar açılır ve şişirilir. Yastık bir kişiye temas edip çalıştığı anda kırılır ve söner.

Tüm arabalarda her zaman tek kullanımlık hava yastıkları kullanılır. Kabinde yangın çıkması ve sıcaklığın 150-200 °C'ye ulaşması durumunda hava yastıkları otomatik olarak açılır.

Tetikleme koşulları


Ön hava yastıklarının açılmasına ilişkin ana koşullar dikkate alınabilir:
  • önden çarpışmada çarpma eşiğinin (kuvvet) aşılması;
  • yüksek hızda sert bir parçayla (kaldırım, kaldırım, çukur duvarı vb.) ani çarpışma;
  • bir arabanın atlamasından sonra sert bir şekilde iniş;
  • araba kazası;
  • arabanın önüne eğik veya doğrudan bir darbe.
Ön hava yastıkları aşağıdaki durumlarda açılmayacaktır: darbe düştü yana veya arkaya. Kural olarak, bu gibi durumlarda yan ve arka olanlar çalışacaktır. Standart bir tetikleme algoritması yoktur; sıklıkla değiştirilir ve geliştirilir. Modern algoritmalar aracın hızını, yavaşlama oranını, ağırlıktaki değişiklikleri ve yolcunun konumunu dikkate alır. Bazı üreticiler emniyet kemerinin gücünü ve kabinde çocuk koltuğunun varlığını dikkate alır.

Hava yastıklarının nasıl çalıştığına ilişkin video:


Bu, makalenin Rus uygulamasından yorumlarla birlikte yazarın çevirisidir " Hava Yastığı Açma Kriterleri", Kenneth Solomon ve Jesse Kendall tarafından 2014 yılında dünyanın önde gelen adli tıp dergisi olarak popülerlik ve tanınma kazanan American College of Forensic Examiners'ın resmi hakemli akademik dergisi The Forensic Examiner®'da yayınlandı.

Ve taksiyle fırında bulunan insanlarımız bu tür dergileri okumadığı için Pravoruba ile ilgili bu yazı hem trafik kazası avukatlarına hem de onu okuyan otomobil uzmanlarına faydalı olacaktır. Avukatlar için - boş sonuçlarını açıklamak amacıyla okumayan otomobil uzmanlarını mahkemede sorgulamak için bilgi olarak ve okuyan otomobil uzmanları için - şaman ritüellerine dayalı sonuçlar vermemek için.

giriiş

Hava yastığı kontrol modülleri, araç hızındaki değişikliklere veya zaman içindeki yavaşlamaya bağlı olarak çarpışmanın ciddiyetinin değerlendirilmesine dayalı olarak açılma kararları vermek için karmaşık algoritmalar kullanır. Kontrol algoritmalarının üreticinin teknik bilgisi olması nedeniyle, bir çarpışma sırasında hava yastığının açılmasına ilişkin gerçek hız, hızlanma veya deformasyon (yol) eşikleri bilinmemektedir. Araba üreticileri bu parametrelerin ve algoritmaların değerlerini açıklamıyor, kendilerini bildirimsel olarak sınırlıyorlar " Tokatlamak Kullanıcı kılavuzlarında "yeterli kuvvette bir darbe" veya "yeterli kuvvette bir darbe", ancak bayiler, test cihazı kontrol modülleriyle müşterilerin önünde performans sergilerken bunları bilmiyorlar.

Aslına bakılırsa, teknik olmayan bu tür muğlak kriterler, hava yastıkları bir kazada açılmayan veya görünürde hiçbir neden olmaksızın keyfi olarak açılan araç sahiplerinden hukuki hak talebinde bulunurken çıkmaza neden oluyor. Bu aynı zamanda yaratır elverişli toprak hava yastıkları açılmış panellerin pratik olarak deforme olmamış bir araca "aktarılmasından" oluşan yol kazalarının sahtekarlıkla sahnelenmesi için.

Ancak hava yastığının açılması için gereken teknik parametre değerleri, belirli üreticilere ait araçlar üzerinde yapılan laboratuvar çarpışma testlerinin sonuçları incelenerek belirlenebilir.

Makalenin amaçları

1. Hava yastığı kontrol sistemi ve bileşenleri hakkında bilgi edinin ve çalışmasını anlayın.
2. Hava yastıklarının ne zaman açılması veya açılmaması gerektiği konusunda bilgi edinme ve anlama Makale, hava yastığı kontrol sistemlerine ve bunların açılma süreçlerine bir giriş içermektedir, kısa bir tarihşok sensörleri. Hava yastığı açılma algoritmalarında kullanılan değişkenleri açıklar ve çeşitli özel kontrol sistemlerini kullanarak karşılaştırmalı örnekler sunar. Hava yastığının açılması için eşik olan hız, yavaşlama veya deformasyon (yol) aralığını tahmin etmek için bir yöntem gösterilmektedir.

Hava yastığı açılma süreci

Hava yastığının amacı yolcularla aracın içi arasında esnek, yumuşak bir yastık sağlamaktır. Bu amaca ulaşmak için hava yastıklarının kısa sürede ve yolcular temas etmeden tamamen gazla doldurulması gerekir. Hava yastığının hızla açılması, açılma sırasında zaten hava yastığıyla temas halinde olan kişilerde ölümcül yaralanmalara neden olma potansiyeline sahiptir. Bu nedenle hava yastıklarının, çarpışmanın meydana geldiğini doğru bir şekilde algılayabilecek bir kontrol sistemine sahip olması gerekir. Aynı zamanda, hava yastığının güvenli bir şekilde açılmasını sağlayacak kadar erken fark edilir.

Hava yastığı, hava yastığı kontrol modülünden patlatıcıya açılması için bir elektrik sinyali gönderildikten sonra açılır. Bu sinyal başlar Kimyasal reaksiyon Naylon kumaştan yapılmış hava yastığını hızla gazla şişiren. Gaz, torbayı yağlamak için kullanılan malzemeden (genellikle talk ve mısır nişastası) gelen toz parçacıklarını içerir. Yastık tamamen açıldığında gaz küçük havalandırma deliklerinden dışarı çıkar. Delikler torbanın hacmini azaltacak şekilde boyutlandırılmış ve konumlandırılmıştır. farklı hızlarda Araç tipine bağlı olarak.

Şok sensörlerinin tarihçesi

İlk hava yastığı açılma sistemleri, darbeyi tespit etmek için mekanik sensörler kullanıyordu ve bunlar daha sonra 1994 yılı civarında ABD pazarında aşamalı olarak kaldırıldı. Örneğin, " gibi sensörler rolamit", bir yay veya mıknatıs ile bekleme konumunda stabilize edilmiş metal silindirler içeriyordu.


İstenilen eşiğin ötesindeki darbe üzerine yay veya mıknatıs artık metal kütleyi yerinde tutamadı. Kütle hareket etti ve kontağa baskı yaparak hava yastığı kontrol modülüne bir elektrik sinyali gönderdi. Mekanik sensör sistemleri küçük çarpışmaları yorumlamada hatalı olma eğilimindedir. Önden çarpışmalarda mekanik sensörler yeterli harekete sahip olamayabilir ve bu da tepkinin gecikmesine neden olabilir. Modern şok sensörleri artık mikroelektromekanik sistemlere (MEMS) dayanmaktadır.

Yeni darbe tespit sistemleri

Yeni MEMS çarpışma sensörleri, hava yastığı kontrol modülüne sürekli bir veri akışı gönderen bir ivmeölçerle hızlanmayı ölçer. İvmeölçerler genellikle piezoelektrik veya değişkendir kapasitif sensörler. Günümüzde kullanılan en yaygın MEMS ivmeölçer Analog Devices'ın ADXL-50 modelidir.


Yazar, görsel inceleme veya organoleptik yöntemle şok sensöründe bir arıza tespit ettikleri tam deyimsel "okumayan" otomobil uzmanlarının sonuçlarına rastladı. Mantıkları ilkel zincirle sınırlıdır: "Şok vardı - hava yastıkları çalışmıyor - bu da şok sensörünün çalışmadığı anlamına geliyor." Aslında bu tür sensörlerin test prosedürleri Gauss-Newton tipi algoritmalara dayanmaktadır (Adalet Bakanlığı tarafından onaylanmamıştır ve bu nedenle devlet uzmanları tarafından bilimsel olarak kabul edilmemektedir) ve özel yazılım ve ekipman gerektirmektedir. Çok sayıda testin örnekleri YouTube'da görüntülenebilir ve gerekirse belirli bir sensör modelinin test edilmesi ve kalibre edilmesine yönelik resmi düzenlemeler üreticinin web sitesinde bulunabilir.

https://youtu.be/ycThnu3k_vc

Elastik elemanlara yönelik kütleler ivmelenme nedeniyle sensör gövdesine göre hareket ettikçe, kütlelere tutturulan özel plakalar diğer sabit plakalara yaklaşmaktadır. Plakalar arasındaki mesafenin değiştirilmesi sensörün kapasitansını veya tutma yeteneğini etkiler elektrik şarjı. Kapasitanstaki bu değişiklik kolayca ölçülür ve daha sonra voltajdaki bir değişikliğe dönüştürülür. Voltajdaki değişiklik, hızlanmadan kaynaklanan eylemsizlik kuvvetiyle doğrudan ilişkilidir ve okuma, hava yastığı kontrol modülü tarafından hızlanma olarak yorumlanır. Kontrol modülünün algoritması, zaman içindeki hızlanma darbelerinin matematiksel modeline dayanarak hava yastığının açılmasının gerekli olup olmadığını belirleyebilir.

Karar verme süreci

Hava yastığı kontrol modülü (ACM), her MEMS sensöründen sürekli bir sinyal alır ve belirli bir olaydan sonra belirli bir süre boyunca verileri kaydeder. Merkezi işlem birimini (CPU) kullanarak algoritmik hesaplamalar yapar ve hava yastığının açılması komutunu verir veya vermez. Darbe şiddetini belirleme algoritmaları, listesi aşağıda Tablo 1'de verilen bir veya daha fazla kinematik parametreyi (ivme, türevleri veya integralleri) tahmin ederek çalışır. Karar algoritması akış şemalarının örnekleri aşağıdaki şekillerde gösterilmektedir.

Tablo 1.

Parametreleri kullanan bir algoritmanın akış şeması: hız değişimi, yol ve enerji yoğunluğu.


Yavaşlama ve sarsıntı (itme) parametrelerini kullanan bir algoritmanın akış şeması.


Parametreleri kullanan bir algoritmanın akış şeması: ivme ve hız değişimi.


Algoritma seçenekleri
Darbe tespit sistemleri patentler arasında büyük farklılıklar gösterir. 1995'ten sonra patenti alınan sistemlerin çoğu, uyandırma sistemini etkinleştirmek ve hava yastıklarını açmak için parametre olarak delta-V, hızlanma veya sarsıntıyı kullanır. En yeni sistemler ayrıca yolcuların varlığını analiz etmeye ve yolcuya olan mesafeyi analiz etmeye yönelik sistemleri de içerir. 1995 ve 2008 yılları arasında birçok mucit tarafından benimsenen yaklaşımlarda önemli farklılıklar vardır. Ancak hava yastıklarını açma komutu yukarıda açıklanan bir veya daha fazla temel kinematik parametre grubuna bağlıdır.

Hava yastıkları açıldığında

ABD Ulaştırma Bakanlığı Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi'nin pozisyonuna göre ( tanınmış yabancı otomobil üreticilerinin de uyduğu ilgili ABD standardında yer almaktadır), "hava yastıkları genellikle yaklaşık 8 ila 14 mil/saat hızlarda sabit bir sert bariyerle çarpışmayla karşılaştırılabilecek önden ve öne yakın çarpışmalarda açılacak şekilde tasarlanmıştır." Belirli eşik değerleri her üretici tarafından araç boyutuna ve yapısal sağlamlığa göre kalibre edilir. Çukura çarpma veya başka bir araçla çarpışma gibi olayları ayırt etmek için kontrol sistemi devreye giriyor. Bu genellikle, küçük araçlar için (yaklaşık olarak) -1g'den daha az veya büyük araçlar için (yaklaşık olarak) -2g'den daha düşük iki ardışık hızlanma darbesi 10 milisaniye içinde meydana geldiğinde meydana gelir. Uyandıktan sonra hava yastıklarının açılmasına veya normale dönmeye karar verilir.

Know-how durumu nedeniyle, çarpışma anında hava yastığının açılmasına ilişkin kontrol algoritmaları ve kinematik parametre değerleri bilinmemektedir. Bununla birlikte, 8 ila 14 mil/saat arasındaki hızlarda ön bariyer çarpmasının açılması için hava yastıklarına ilişkin NHTSA kılavuzu kullanılarak kinematik eşik aralığı şu şekilde tahmin edilebilir: bilinen değerler Araçların sertliği ve kütleleri.

Eşik değerlerinin tahmini

Bir çarpışmada deformasyonun büyüklüğü İLE(inç cinsinden) belirli bir darbe hızında V(saatte mil cinsinden) aracın sertlik oranıyla ilgilidir k(lb/inç cinsinden) ve ağırlığı w(pound cinsinden) aşağıdaki denklemi kullanarak:

Çarpmanın başlangıcından darbe üzerine maksimum darbeye ulaşılana kadar geçen süre:
İlk ifadedeki ilişkiyi değiştirme ÖZGEÇMİŞ ikinci ifadeden şunu elde ederiz:
Araç sertliği k Araç ağırlığı dikkate alınarak çarpışma testi sonuçlarından belirlenebilir M, deformasyon C ve darbe hızı V. Arabanın sertliği aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Tablo 2, hava yastıklarıyla donatılmış araçlar için önden darbeli çarpışma testlerinde, maksimum darbe darbesi için tahmini süreyi ve çeşitli arabalar sertlik ve ağırlık açısından.

Tablo 2


Arabanın ağırlığı ile sertliği arasında anlamlı bir ilişki olmadığı görülmektedir. Benzer ağırlıktaki iki arabanın Farklı anlamlar 2010 Ford Fusion ve 2010 Toyota Prius karşılaştırmasında görüldüğü gibi sertlik. Her iki araç da yaklaşık olarak aynı araç ağırlığına sahiptir ancak Toyota Prius'un ön sertliği Ford Fusion'dan önemli ölçüde daha fazladır. Ford Fusion'da deformasyonun büyüklüğü ve darbe süresi daha büyük olduğundan, Ford Fusion hava yastığının Toyota Prius için gerekli olandan daha düşük bir yavaşlama oranına kadar şişmesi gerekecektir.

Değerlerin karşılaştırılması

Gerçek çarpışma koşulları çoğu zaman sert ve sabit bir bariyer üzerindeki darbeyle örtüşmez ve gerçek (çarpışma testlerinden elde edilen) aralıklar ile hesaplanan parametre değerleri karşılaştırılırken bu dikkate alınmalıdır. Etki süresi, darbe hızına göre önemli ölçüde değişmez ancak büyük ölçüde darbenin türüne bağlıdır. Aracın yalnızca bir kısmının deforme olduğu bir direğe çarpmak gibi sert bir darbe durumunda hava yastıkları açılmayabilir. Bir arabanın başka bir nesnenin altından veya üzerinden sürülmesi gibi, darbenin uzun bir süre boyunca kademeli olarak meydana gelmesi durumunda hava yastıkları bazen açılmayabilir. Çarpışan araçların göreceli şiddetinin çok farklı olduğu çarpışmalarda hava yastıkları açılmayabilir. Örneğin bir arabanın ön tarafı ile diğer bir arabanın yan tarafının çarpışması. Ayrıca meydana gelen çarpışmalar keskin köşeler Araçların uzunlamasına eksenleri yönünde (darbe sensörü tarafından ölçülen yönde) önemli bir yavaşlama meydana gelmediğinden, her zaman hava yastıklarının açılmasına yol açmaz.

Örnek: hava yastıkları açılmadı

Hızda önemli bir değişikliğin olduğu ancak ön hava yastıklarının açılmadığı bir çarpışma örneği, 2007 Chevrolet Equinox ile karşıdan gelen bir Harley-Davidson motosikletinin karıştığı kazadır. Equinox'taki hava yastığı kontrol modülü maksimum 15,27 mil/saat hız değişimi kaydetti. Bu değer, hava yastıklarının açılmasının beklendiği 8,0 ila 14,0 mil/saat aralığındadır (sert, sabit bir bariyerle önden çarpışma durumunda olduğu gibi). Ancak maksimum yavaşlama 3,27g idi. Bu yavaşlama, yukarıdaki tabloda gösterildiği gibi 7,5 g ile 13,2 g arasındaki açılma aralığında hesaplanan değerden önemli ölçüde düşüktü. Bu nedenle ön hava yastıklarının açılmaması gerekir.

Örnek: hava yastıkları açıldı

Hızda önemli bir değişiklik yaratmayan ancak hava yastıklarının şişmesine neden olan bir çarpışma örneği, 2007 Chevrolet Corvette'in çok yüksek hızlarda çok sayıda yol tabelasına, ağaca ve trafik direğine çarptığı kazadır. Araç ilk nesneye 60 mil/saatten daha yüksek bir hızla çarptı ve hava yastığı kontrol modülü, hava yastıklarının açılmasının beklendiği 8,0 ila 14,0 mil/saat aralığının çok altında olan 4,96 mil/saatlik maksimum hızda bir değişiklik kaydetti (durumda olduğu gibi). sert, sabit bir bariyere önden çarpma). Neyse ki yolcu ve sürücü için çarpışma sırasında kaydedilen maksimum yavaşlama 11,3 g oldu; bu, yukarıdaki tablodan alınan 6,1 g ile 10,6 g arasındaki tahmini eşik aralığının üzerindedir. Bunun sonucunda hava yastıkları şişerek yolcu ve sürücünün hayatını kurtardı.

Çözüm

Hava yastıklarının güvenli bir şekilde şişebilmesi için darbeleri doğru ve erken algılayabilen bir kontrol sistemine sahip olması gerekir. Açılma sistemleri tipik olarak aracın hızlanmasını sürekli olarak hava yastığı kontrol modülüne bildiren elektronik sensörler kullanır. Modüller, bir veya daha fazla kinematik değişkene dayalı olarak hava yastığının açılma kararlarını vermek için karmaşık algoritmalar kullanır. Dağıtım algoritmalarının "know-how" durumu nedeniyle bu algoritmalarda kullanılan hız, ivme veya deformasyon değerleri bilinmemektedir. Bunun yerine, çarpma hızı, yavaşlama veya deformasyon aralıkları çarpışma testi verilerinden hesaplanabilir ve daha sonra uzman değerlendirmesi belirli bir çarpışma durumunda hava yastıklarının açılması gerekip gerekmediği.

BağlantılarAçıkkaynaklar

1. Çarpışma Güvenliği Enstitüsü. (2011). Bosch Kilitlenme Verisi Alma Sistemi – Kilitlenme Verisi Alma. Veri Analisti Kurs Kılavuzu.
2. Huang, Mathew. (2002). Araç Çarpma Mekaniği. CRC Basın.
3. ABD Ulaştırma Bakanlığı Ulusal Karayolu Trafik Güvenliği İdaresi. (2003). Hava Yastıkları Hakkında Bilmeniz Gerekenler - DOT HS 809 575.

Yazarlar hakkında

Jesse Kendall, Burlington, Vermont'taki Vermont Üniversitesi'nden inşaat mühendisliği alanında Lisans derecesi aldı. Mühendislik stajını Denver, Colorado'da inşaatta çalışarak tamamladı. Danışmanlık firmaları Altı eyalette lisanslı profesyonel mühendis olmadan önce. İnşaat mühendisliğinde on beş yıldan fazla deneyime sahip olan Jesse Kendall, şu anda Kaliforniya'da Risk ve Güvenlik Analizi Enstitüsü'nde yaşıyor ve çalışıyor, adli tıp mühendisliği ve kaza yeniden inşası konularında uzmanlaşıyor.

Dr. Solomon lisans, yüksek lisans ve doktora derecelerini makine mühendisliği alanında Los Angeles'tan aldı. Dr. Solomon ayrıca profesyonel mühendislik lisanslarına da sahiptir. Dr. Solomon, 40 yılı aşkın bir süredir kaza rekonstrüksiyonu ve biyomekanik alanında araştırmalar yürütmektedir ve uluslararası dergilerde, raporlarda ve sunumlarda 200'den fazla bilimsel yayını bulunmaktadır. Kendisi ve ortak yazarları 13 kitap yazdılar. RAND Corporation'da kıdemli üye olarak görev yaptı ve RAND Graduate School, California Üniversitesi, Güney Kaliforniya Üniversitesi, Donanma Yüksek Lisans Okulu, George Mason Üniversitesi ve Orange County Şerif Akademisi'nin öğretim üyelerinde ders verdi. .

Araba hava yastıkları (ortak uluslararası ad - hava yastığı), sürücünün ve yolcuların direksiyon simidi, gövde elemanları ve camlar üzerindeki etkisini yumuşatmak için tasarlanmıştır. araba kazası. Emniyet kemerleri ile birlikte kullanılırlar. Hava yastıklarının tarihi Walter Linderer'in patentinin 1953'te yayınlanmasına kadar uzanır.

Hava yastığı türleri

Modern binek otomobillerde, otomobilin farklı yerlerinde bulunan birkaç hava yastığı bulunur. Konuma bağlı olarak farklı aşağıdaki türler hava yastıkları: ön, yan, baş, diz, merkezi hava yastığı.

Birinci ön hava yastıkları 1981 yılında Mercedes-Benz otomobillerinde kullanıldı. Sürücü ve ön yolcu için ön hava yastığı mevcuttur. Ön yolcu ön hava yastığı genellikle kapatılabilir. Bir dizi ön hava yastığı tasarımı, kazanın ciddiyetine bağlı olarak iki aşamalı, hatta çok aşamalı çalışmayı kullanır (sözde adaptif hava yastıkları). Sürücü ön hava yastığı direksiyon simidinde, ön yolcu hava yastığı ise ön panelin sağ üst kısmında bulunur.

Pelvis, göğüs ve yaralanma riskini azaltmak için tasarlanmıştır. karın boşluğu bir kaza durumunda. Volvo, 1994 yılında opsiyonel olarak sunmaya başlayan yan hava yastıklarının kullanımında öncüdür. Yan hava yastıkları genellikle ön koltuğun sırt dayanağına takılır. Bazı otomobillerde arka koltukta yan hava yastıkları bulunur. En gelişmiş yan hava yastıkları çift odacıklı bir tasarıma sahiptir. Pelvisi korumak için daha sert bir alt kısım ve daha yumuşak bir alt kısım içerir Üst kısmı- göğüs için.

(başka bir isim güvenlik perdeleri) adından da anlaşılacağı gibi yandan çarpışmada kafayı korumaya hizmet eder. Toyota perde hava yastıklarını ilk kez 1998 yılında takmaya başladı. Araç modeline bağlı olarak tavanın ön kısmında, sütunların arasında ve tavanın arka kısmında bulunur. Hava yastıkları ön ve arka koltuk sıralarındaki yolcuları korur.

Sürücünün dizlerini ve kaval kemiklerini yaralanmaya karşı korur. Direksiyon simidinin altında bulunur. İlk kez 1996 yılında Kia otomobillerinde kullanıldı. Bazı modellerde torpido gözünün altına yerleştirilmiş bir ön yolcu diz hava yastığı bulunur.

2009'da Toyota teklif etti merkezi hava yastığı yandan çarpışmada yolcuların ikincil yaralanmalarının ciddiyetini azaltmak için tasarlanmıştır. Ön koltuk sırasının kol dayanağında, sırt dayanağının orta kısmında bulunur arka koltuk. Mercedes-Benz, ikinci nesil Pre-Safe sisteminde ön ve arka koltuk sıralarında merkezi hava yastıkları kullanmayı planlıyor.

Hava yastıkları artık kabinin ötesine uzanıyor Yolcu aracı. Volvo, 2012'den bu yana araçlarında yaya hava yastıkları sunuyor.

Hava yastığı cihazı

Hava yastığı, gazla dolu elastik bir kabuk, bir gaz jeneratörü ve bir kontrol sisteminden oluşur.

Yastığın kendisi naylon kumaştan yapılmıştır. Hava yastığını yağlamak için, hava yastığı açıldığında kabin içindeki havada görülebilen talk veya nişasta kullanılır.

Gaz jeneratörü yastık kabuğunu gazla doldurmak için kullanılır. Kabuk ve gaz jeneratörü birlikte hava yastığı modülünü oluşturur. Gaz jeneratörlerinin tasarımları şekil ( kubbeli ve boru şeklinde), işin doğası gereği ( tek kademeli ve iki kademeli çalışma ile), gaz oluşumu yöntemine göre ( katı yakıtlı ve hibrit).

Katı yakıtlı gaz jeneratörü bir mahfaza, bir fiş ve bir katı yakıt yükünden oluşur. Yük, sodyum azit, potasyum nitrat ve silikon dioksitin bir karışımıdır. Yakıtın tutuşması fişekten meydana gelir ve buna nitrojen gazı oluşumu da eşlik eder. Hibrit gaz jeneratörü bir mahfaza, bir fiş, bir katı yakıt yükü ve bir yüksek basınçlı gaz yükünden (sıkıştırılmış nitrojen veya argon) oluşur. Hava yastığı, katı yakıttan gelen itici gazla açığa çıkan sıkıştırılmış gazla doldurulur.

Hava yastığı kontrol sistemi geleneksel bileşenleri (darbe sensörleri, kontrol ünitesi ve aktüatör) birleştirir ( gaz jeneratörü fitili).

Hava yastıkları nasıl çalışır?

Çarpma anında hava yastıkları devreye giriyor. Çarpma yönüne bağlı olarak yalnızca belirli hava yastıkları etkinleştirilir. Darbe kuvveti önceden belirlenmiş bir seviyeyi aşarsa darbe sensörleri kontrol ünitesine bir sinyal iletir. Tüm sensörlerden gelen verileri işledikten sonra kontrol ünitesi, hava yastıklarının ve pasif güvenlik sisteminin diğer bileşenlerinin etkinleştirilme ihtiyacını ve zamanlamasını belirler.

Kazanın türüne ve ciddiyetine bağlı olarak, örneğin sadece emniyet kemeri gergileri veya hava yastıklarıyla birlikte emniyet kemeri gergileri devreye girebilir. Kontrol ünitesi, ilgili hava yastıklarının gaz jeneratörlerini etkinleştirmek için bir elektrik sinyali sağlar. Hava yastığının açılma süresi yaklaşık 40 ms'dir. Gaz jeneratörü yastığın gazla genleşmesini ve şişmesini sağlar. Bir kişiyle temas ettikten sonra yastık yırtılır ve söner.

Hava yastıkları tek kullanımlık cihazlardır. Araçta yangın çıkması durumunda (kabin sıcaklığı 150-200°C'ye çıkar) tüm hava yastıkları otomatik olarak açılır.

Tetikleme koşulları

Ön hava yastıkları aşağıdaki durumlarda açılır: aşağıdaki koşullar:

  1. belirli bir değerin önden çarpma kuvvetinin aşılması;
  2. sert, dayanıklı bir nesneye çarpmak ( kaldırım kenarı, kaldırım kenarı, çukur duvarı);
  3. atlamadan sonra sert iniş;
  4. araba kazası;
  5. arabanın önüne eğik darbe.

Ön hava yastıkları arkadan darbe, yandan darbe veya devrilme durumunda açılmaz.

Yan ve kafa hava yastıklarının açılmasının koşulu, yan darbe kuvvetinin belirli bir değeri aşmasıdır.

Hava yastıklarını tetiklemeye yönelik algoritmalar sürekli geliştirilmekte ve daha karmaşık hale gelmektedir. Modern algoritmalar aracın hızını, yavaşlama hızını, yolcunun ağırlığını ve konumunu, emniyet kemeri kullanımını ve çocuk koltuğunun varlığını dikkate alır.