Подушки безопасности в автомобиле

Сложная инженерная система, которая состоит из 3 основных компонентов:

1. Датчики столкновения — находятся в разных частях кузова автомобиля;
2. Электронный блок управления (ЭБУ) — «мозг» всей системы. Микрокомпьютер, считывающий данные с датчиков столкновения и принимающий за доли миллисекунды решение о необходимости выбрасывания подушки;
3. Модуль подушки безопасности — непосредственно сама подушка (часто из прочного нейлона), а также генератор газа с пиропаротроном (устройство, инициирующее химическую реакцию).

Шаги процесса срабатывания подушек безопасности

Если коротко и просто, процесс следующий:

1. Столкновение и решение. автомобиль сталкивается с препятствием, из-за этого идёт резкое снижение скорости. Датчики столкновения передают в ЭБУ сигналы о снижении скорости. ЭБУ принимает решение о срабатывании механизма, если снижение скорости превышает установленный порог;
2. Воспламенение и наполнение. ЭБУ передаёт сигнал (электрический импульс) в газогенератор. Срабатывает пиропаротрон и воспламеняет твёрдое топливо — раньше это был азид натрия $Na{N}_3$, в современных авто используются более безопасные вещества. В рамках горения обычно выделяется азот или другой не вредный для человека газ. Под высоким давлением газ практически мгновенно наполняет подушку;
3. Контакт с водителем/пассажиром. Подушка надувается со скоростью примерно 200-300 км/ч и выходит из оболочки в руле, панелях итп. Тело водителя или пассажира по инерции летит вперёд и встречается с надутой подушкой;
4. Сдувание. После контакта с человеком подушка начинает сдуваться через специальные отверстия в боках, чтобы его случайно не отбросило назад.

О газе в генераторе

Раньше использовался упомянутый выше азид натрия, разлагающийся на натрий и азот в процессе горения, однако в наши дни чаще применяются более безопасные составы. Одним из таких является нитрагуанидин¹ — $C{H}_4{N}_4{O}_2$ —, который выделяет азот, водяной пар и углерод.

Footnotes

1. Статья о нитрагуанидине в Википедии ↩