Jaký je rozdíl mezi SRS airbagem a normálním airbagem?

Doplňkový zádržný systém (SRS) nebo „air-bag“

Doplňkový zádržný systém (SRS) je v podstatě systém airbagů. To spolupracuje s konvenčními 3bodovými bezpečnostními pásy a zabraňuje nárazu hrudníku a obličeje řidiče do volantu v případě kolize. SRS může být někdy instalován na straně spolujezdce, aby se zabránilo nárazu na palubní desku. K ochraně horní části těla a hlavy při bočním nárazu jsou také namontovány airbagy pro boční náraz.
Při rychlostech přesahujících 40 km/h již samotný bezpečnostní pás v případě vážné nehody nestačí. Analýza po nehodách dospěla k závěru, že v 68 % případů představuje airbag významné bezpečnostní opatření. Předpokládá se, že pokud budou všechna auta na světě vybavena airbagy, může se roční počet obětí snížit o více než 50,000 XNUMX.
Stává se populární mít systém airbagů s většinou požadovaných komponent umístěných v jedné jednotce. To snižuje množství kabeláže a připojení a také zlepšuje spolehlivost. Fungování airbagu nelze otestovat, protože funguje vždy jen jednou, proto je nutné mít vestavěný monitorovací systém.
SRS používá modul generátoru plynu, který obsahuje výbušnou náplň. Proto by SRS v žádném případě nemělo být demontováno nebo s ním manipulováno. Ke kontrole připojení SRS by se také neměl používat multimetr nebo osciloskop a s SRS by se měl používat pouze diagnostický tester určený výrobcem. Před seškrábáním vozidla vybaveného SRS je třeba se ujistit, že byl airbag aktivován pomocí nástroje výrobce.
30.6.1.

Konfigurace systému SRS

Typická konfigurace SRS je znázorněna na obr. 30.39 a funkce každé součásti je uvedena v tabulce 30.2. Hlavní součásti systému airbagů jsou:
• Airbagy řidiče a spolujezdce. • Výstražné světlo.
• ‘ Spínače sedadla spolujezdce. • Pyrotechnický nafukovač.
• Zapalovač. • Senzor(y) nárazu.
• Elektronická řídicí jednotka.

Obr. 30.38. Provoz dešťového senzoru.
Systém využívá řadu senzorů zpomalení (D-senzory) nainstalovaných v přední části vozidla, které snímají začátek čelního nárazu, ke kterému dochází v rozmezí přibližně 30 stupňů od osy vozidla. Dodatečný senzor zpomalení (nazývaný bezpečnostní senzor nebo S-senzor) je instalován v prostoru pro cestující a zapojen do série s D-senzory. S-senzor se spustí při mnohem nižší úrovni zpomalení než D-senzor (2.5 g oproti cca 15 g), potvrdí výskyt kolize a zabrání odpálení airbagu v důsledku lokalizovaných nárazů na křídla vozu.

Obr. 30.39. Hlavní součásti doplňkového zádržného systému.
Senzor poskytuje vstupní signály do ECU SRS, často nazývané „Diagnostický modul“, který neustále kontroluje a monitoruje celý SRS. Když je čelní srážka potvrzena jak D-senzorem, tak S-senzorem, diagnostický modul vyšle proudový impuls ke spuštění jednotky generátoru plynu obsažené v modulu airbagu, který je umístěn ve střední podložce volantu. Air-bag se poté nafoukne. Pokud diagnostický modul detekuje poruchu SRS, rozsvítí se varovná kontrolka na přístrojové desce a SRS se deaktivuje, aby se zabránilo náhodné aktivaci. Řidič by pak měl odvézt vozidlo k okamžité opravě.
30.6.2.

Crash senzory SRS

Snímač nárazu používaný u SRS se liší podle výrobce systému, ale všechny konstrukce fungují na stejném principu, že při normální jízdě jsou otevřené a při zpomalení v rozsahu 15 – 20 g, což odpovídá 24. – Náraz na pevný předmět rychlostí 32 km/h. Mezi běžné konstrukce patří snímač magnetického předpětí a snímač Rolamite.
Tabulka 30.2.

Funkce komponenty SRS.

Magnetický snímač předpětí.

Tento senzor (obr. 30.40) využívá snímací hmotu (kovovou kuličku), která je pevně přidržována v zadní části malého válečku silným magnetem s předpětím. Při normální jízdě jsou elektrické kontakty rozpojené. Když dojde ke srážce, setrvačná síla na kouli překoná magnetickou předpínací sílu, která způsobí, že se kutálí dopředu podél válce a narazí na elektrické kontakty, čímž dokončí detekční obvod.

Obr. 30.40. Magnetický snímač nárazu. A. Normální stav (otevřeno). B. Když dojde k nárazu (zavřeno).

Rolamitový senzor.

Snímač Rolamite (obr. 30.41) používá rolovací pružinu, která je obalena kolem malého válečku a připevněna k elektrické kontaktní podložce. Válcová pružina je předepnuta tak, že při normální jízdě je válec pevně držen proti zpětnému dorazu a kontakty detektoru jsou rozpojené. Když dojde ke srážce, setrvačná síla na válec překoná

Obr. 30.41. Nárazový senzor typu Rolamite.
předpětí na valivé pružině, díky kterému se pohybuje dopředu, dokud se elektrické kontakty nedotknou, čímž se dokončí detekční obvod.
Celý systém je umístěn ve vzduchotěsných kovových krytech, které jsou naplněny inertním plynem, aby se zabránilo korozi a aby byly zajištěny mechanické a elektrické funkce snímačů nárazu. Každý senzor je zapojen jako normálně otevřený spínač, ale s rezistorem zapojeným paralelně s kontakty. Rezistor umožňuje ECU diagnostického modulu nepřetržitě monitorovat kontinuitu obvodu z hlediska závad konektoru a zapojení.
30.6.3.

Rotační spojka, airbag a hustilka

Airbag a vyvíječ plynu jsou umístěny ve středové podložce volantu a jsou spojeny s diagnostickým modulem pomocí elektrické otočné spojky s hodinovou pružinou, namontované mezi volant a kryt sloupku řízení. Air-bag je tkaný nylonový vak, který je podšitý gumou a
složené za polyuretanovým krytem (obr. 30.42). Jak se vak nafoukne, kryt se podél záhybu roztrhne a panty se otevřou. To způsobí roztažení vaku. Plně nafouknutý vak má kapacitu plynu mezi 30 a 70 litry, v závislosti na velikosti vozidla.
Obrázek 30.43 znázorňuje podrobnou konstrukci nafukovací jednotky. K nafouknutí dojde, když diagnostický modul vyšle proudový impuls do zapalovače „squib“. Obě elektrické přípojky k zapalovači jsou plovoucí [tj. izolovaný od země vozidla), aby nedošlo k odpálení náhodného zkratu.
Jakmile zapalovač dosáhne teploty nad 463 K, dojde k samovznícení směsi. Generované teplo způsobuje, že pelety azidu sodného procházejí rychlým spalováním, přičemž vzniká plynný dusík, který je filtrován a

Obr. 30.42. Řez modulem airbagu.

Obr. 30.43. Řez jednotkou nafukovacího airbagu.
ochlazena před průchodem do vzduchového vaku. Vnitřní tlak vaku při plném nafouknutí je asi 10 30.6.4.

Diagnostický modul ECU

Spolehlivost je hlavním požadavkem na systém airbagů. Musí vystřelit během několika milisekund, a to i po mnoha letech nečinnosti. Diagnostický modul tedy zajišťuje, že SRS je vždy ve stavu připravenosti. Toho je dosaženo monitorováním zapalovacích a senzorových obvodů a signalizací poruch prostřednictvím výstražné kontrolky SRS. Data o poruchách jsou uložena v energeticky nezávislé paměti pro budoucí použití. Signály snímače hotovosti jsou zpracovány a způsobí odpálení zapalovače, když je detekován čelní náraz.
Aby se zajistilo, že během rané fáze kolize nedojde k výpadku elektrického napájení, diagnostické moduly SRS obsahují určitou formu úložiště energie. Normálně se počáteční záložní baterie nebo velkokapacitní kondenzátor udržují nabité, aby poskytly asi 200 ms rezervního výkonu, dostatečného k nastartování inflátoru.
30.6.5.

Pyrotechnický systém utahování bezpečnostních pásů

Pyrotechnický systém napínání bezpečnostních pásů, který doplňuje systém SRS, využívá podobnou technologii a princip fungování (obr. 30.44). Jeho funkcí je utáhnout bezpečnostní pás kolem řidiče a spolujezdce, aby je bezpečně a pevně přidržel na sedadlech v prvních milisekundách po nárazu.
K utažení pásu se používá lanko, které je omotané kolem bubnu navíječe bezpečnostního pásu. Volný konec lanka je připojen k pístu, který se nachází ve spodní části trubky namontované na B-sloupku automobilu. Pod pístem je umístěna výbušná kapsle obsahující rozbušku a hnací plyn. Nárazový senzor umístěný pod předním sedadlem spustí detonátor, když je zaznamenáno čelní zpomalení o 5 g nebo pohyb. Systém zajišťuje detonaci během asi 15 ms od nárazu, což způsobí, že se píst pohybuje nahoru po trubici. Tento pohyb pístu táhne lanko, které otáčí bubnem a odstraňuje asi 10 cm vůle z bezpečnostního pásu.
30.6.6.

SRS a sekvence zavádění pyrotechnických bezpečnostních pásů

Obrázek 30.45 ukazuje načasování SRS a rozvinutí pyrotechnického sedadla. Pořadí operací je obvykle následující:
(i) Čas = 0 ms. Ke srážce vozidla dojde pod úhlem v rozmezí asi 30 stupňů od středové osy a při rychlosti vyšší než asi 32 km/h.
(«) Čas = 10 ms. Přední nárazové senzory a bezpečnostní senzor se přesunuly do polohy uzavřeného okruhu, což způsobilo, že diagnostický modul SRS vyšle impuls k zapalování do zapalovače. Jednotka pyrotechnických bezpečnostních pásů explodovala.

Obr. 30.44. Kombinovaný systém ochrany proti nárazu airbagu a pyrotechnického bezpečnostního pásu.

Obr. 30.45. Načasování aktivace airbagu a pyrotechnického bezpečnostního pásu.
(Hi) Čas = 13 ms. Po 3 ms od příchodu signálu odpálení zapalovače se s hlasitým třeskem spustilo vyvíjení plynu. Řidič je stále vzpřímený na svém sedadle. Bezpečnostní pás byl částečně utažen.
(iv) Čas = 15 ms. Airbag se částečně nafoukl, čímž došlo k porušení záhybu krytu. Bezpečnostní pás je téměř zcela utažen.
(v) Čas = 20 ms. Vozidlo se začíná mačkat a řidič se posunul velmi mírně dopředu směrem k volantu, ale je přidržován bezpečnostním pásem, který je plně utažen.
(vi) Čas m 30 ms. Airbag je plně nafouknutý a hrudník a obličej řidiče se s ním chystají přijít do kontaktu. Bezpečnostní pás pomáhá zadržet řidiče.
(vii) Čas = 80 ms. Zátěž potápěče na airbag způsobí, že plynný dusík unikne výstupními otvory v zadní části vaku, čímž se začne vyfukovat. Tlak plynu pod pyrotechnickým pístem bezpečnostního pásu klesá, a tak se začne pohybovat zpět po trubici, čímž se trochu prověsí zpět do pásu.
(viii) Čas = 120 ms. Řidič se přesunul zpět na své sedadlo a airbag se vyfoukl, což poskytuje neomezený výhled a umožňuje snadný únik z nabouraného vozidla.
Na konci nasazení je vnitřek vozidla pokrytý malým množstvím bílých zbytků energie z nafukovače airbagu. Jedná se většinou o uhličitan sodný (Na2CC>3) a malé množství hydroxidu sodného (NaOH), z nichž žádný není nebezpečný.
30.6.7.

Jednomodulový SRS

Někteří výrobci vozidel používají systémy airbagů, kde jsou všechny prvky SRS, včetně snímačů hotovosti, integrovány do jediného modulu instalovaného ve středovém krytu volantu. Tyto systémy mají minimální počet konektorů a optimální délku kabeláže, což zvyšuje spolehlivost a snižuje náklady.
30.6.8.

Airbagy při bočním nárazu

Airbagy pro boční náraz byly poprvé použity v polovině roku 1990 k ochraně cestujících v případě bočního nárazu vozidla. Obecně systém používá 17litrový modul airbagu nainstalovaný v každém dveřním panelu a další nafukovací trubky instalované podél střešních ližin. Normální systém čelních airbagů SRS chrání řidiče tím, že tlumí sekundární náraz volantem při čelním nárazu, zatímco airbag při bočním nárazu jemně zrychluje cestující do středu vozidla, a tím zabraňuje kontaktu s dveřmi panel. Airbagy pro boční náraz proto pracují při vyšším tlaku nafouknutí a vyfukují se pomaleji než airbagy při čelním nárazu.
Každý nafukovač airbagu pro boční náraz je spojen s diagnostickou jednotkou, která funguje stejně jako čelní SRS ECU. Spouštění airbagu při bočním nárazu zahajují senzory bočního zrychlení, které detekují každou náhlou změnu bočního pohybu vozidla. Tyto snímače jsou podobné snímačům nárazu používaných v systému SRS, i když orientace montáže je odlišná a úroveň spouštění je nastavena na nižší úroveň ‚g1.