Kuidas kaasaegsed turvapadjad töötavad

Tänapäeval ei üllata kedagi turvapadja olemasoluga autos. Paljudel mainekatel autotootjatel on see juba enamiku mudelite põhikonfiguratsioonis. Turvapadjad koos turvavööga kaitsevad sõitjaid kokkupõrke korral väga usaldusväärselt ja vähendavad hukkunute arvu 30%.

Kuidas see kõik algas?

Idee kasutada autodes turvapatju viidi ellu eelmise sajandi 70. aastate alguses Ameerika Ühendriikides. Ajendiks oli Allen Breedi leiutis kuuliandurist – mehaanilisest andurist, mis määras kokkupõrke hetkel kiiruse järsu languse. Ja gaasi kiireks süstimiseks osutus pürotehniline meetod optimaalseks.

1971. aastal katsetati leiutist Ford Taunuses. Ja aasta hiljem oli esimene turvapadjaga tootmismudel Oldsmobile Toronado. Peagi võtsid uuenduse kasutusele ka teised autotootjad.

Patjade kasutuselevõtt oli põhjuseks, miks loobuti massiliselt turvavööde kasutamisest, mis Ameerikas niikuinii populaarsed polnud. Selgus aga, et umbes 300 km/h kiirusega tulistav gaasiballoon võib põhjustada olulisi vigastusi. Eelkõige registreeriti kaelalülide murdude ja isegi surmajuhtumite juhtumeid.

Euroopas võeti arvesse ameeriklaste kogemust. Umbes 10 aastat hiljem võttis Mercedes-Benz kasutusele süsteemi, milles turvapadi ei asendanud, vaid täiendas turvavööd. Selline lähenemine on muutunud üldtunnustatud ja seda kasutatakse ka tänapäeval – turvapadi vallandub pärast rihma pingutamist.

Algul kasutatud mehaanilistes andurites nihkus raskus (pall) kokkupõrke hetkel ja sulges süsteemi käivitanud kontaktid. Sellised andurid ei olnud piisavalt täpsed ja suhteliselt aeglased. Seetõttu asendati need arenenumate ja kiiremate elektromehaaniliste anduritega.

Kaasaegsed turvapadjad

Turvapadi on vastupidavast sünteetilisest materjalist valmistatud kott. Käivitamisel täitub see peaaegu koheselt gaasiga. Materjal on kaetud talgipõhise libestiga, mis soodustab kiirendatud avanemist.

Süsteemi täiendavad löögiandurid, gaasigeneraator ja juhtseade.

Löögiandurid ei määra mitte löögi jõudu, nagu nime järgi otsustades arvata võiks, vaid kiirenduse. Kokkupõrkel on sellel negatiivne väärtus – teisisõnu räägime aeglustuskiirusest.

Kaassõitjaistme all on andur, mis tuvastab, kas sellel istub inimene. Selle puudumisel vastav padi ei tööta.

Gaasigeneraatori eesmärk on turvapadi koheselt gaasiga täita. See võib olla tahkekütus või hübriidkütus.

Tahkes raketikütuses süüdatakse squib’i abil tahke kütuse laeng ja põlemisega kaasneb gaasilise lämmastiku eraldumine.

Hübriidis kasutatakse surugaasiga laengut - reeglina on selleks lämmastik või argoon.

Pärast sisepõlemismootori käivitamist kontrollib juhtseade süsteemi tervist ja annab vastava signaali armatuurlauale. Kokkupõrke hetkel analüüsib see andurite signaale ning sõltuvalt liikumiskiirusest, aeglustuskiirusest, löögi kohast ja suunast käivitab vajalike turvapatjade aktiveerumise. Mõnel juhul võib kõik piirduda ainult rihmade pingega.

Juhtplokil on tavaliselt kondensaator, mille laeng võib pardavõrgu täielikul väljalülitamisel squib'i põlema panna.

Turvapadja käivitamise protsess on plahvatusohtlik ja toimub vähem kui 50 millisekundi jooksul. Kaasaegsetes adaptiivsetes variantides on olenevalt löögi tugevusest võimalik kahe- või mitmeastmeline aktiveerimine.

Kaasaegsete turvapatjade sordid

Algul kasutati ainult eesmisi turvapatju. Need on tänapäevani populaarseimad, kaitstes juhti ja tema kõrval istuvat reisijat. Juhi turvapadi on ehitatud rooli sisse ja kõrvalistuja turvapadi asub kindalaeka lähedal.

Kaassõitja eesmine turvapadi on sageli konstrueeritud deaktiveerimiseks, et esiistmele saaks paigaldada lapseistme. Kui seda välja ei lülitata, võib avatud õhupalli löök lapse sandistada või isegi tappa.

Külgmised turvapadjad kaitsevad rindkere ja torso alaosa. Tavaliselt asuvad need esiistme tagaosas. Juhtub, et need on paigaldatud tagaistmetele. Täiustatud versioonides on võimalik omada kahte kambrit – jäigem alumine ja pehmem rindkere kaitseks.

Et vähendada rindkere defektide tõenäosust, on padi sisse ehitatud otse turvavöösse.

90ndate lõpus kasutas Toyota esimesena peaturvapatju või, nagu neid nimetatakse ka "kardinateks". Need on paigaldatud katuse ette ja taha.

Samadel aastatel ilmusid põlve turvapadjad. Need on paigutatud rooli alla ja kaitsevad juhi jalgu defektide eest. Samuti on võimalik kaitsta eessõitja jalgu.

Suhteliselt hiljuti on hakatud kasutama keskpatja. Külgkokkupõrke või sõiduki ümbermineku korral hoiab see ära inimeste omavaheliste kokkupõrgete tekitatud vigastused. See asetatakse tagaistme esi- või tagaistme käetoele.

Järgmise sammuna liiklusohutussüsteemi väljatöötamisel tuleb ilmselt kasutusele võtta turvapadi, mis vallandub jalakäijaga kokkupõrkel ja kaitseb tema pead tuuleklaasi tabamise eest. Sellise kaitse on Volvo juba välja töötanud ja patenteerinud.

Rootsi autotootja ei kavatse sellega peatuda ja katsetab juba välist patja, mis kaitseb kogu autot.

Turvapatja tuleb õigesti kasutada

Kui kott täitub ootamatult gaasiga, võib selle tabamine põhjustada inimesele tõsiseid vigastusi ja isegi surma. Padjaga kokkupõrkes lülisamba murdumise oht suureneb 70%, kui inimene ei istu.

Seetõttu on turvavöö kinnitamine turvapadja aktiveerimise eelduseks. Tavaliselt on süsteem reguleeritud nii, et kui juht või kaassõitja ei istu, siis vastav turvapadi ei vallandu.

Minimaalne lubatud kaugus inimese ja turvapadja istme vahel on 25 cm.

Kui autol on reguleeritav roolisammas, siis on parem mitte end ära lasta ja mitte liiga kõrgele rooli lükata. Turvapadja ebaõige avanemine võib põhjustada juhile tõsiseid vigastusi.

Ebastandardse ruleerimise fännid padja süütamise ajal võivad käed murda. Juhi käte vale asendi korral suurendab turvapadi isegi luumurru tõenäosust võrreldes nende juhtumitega, kus on ainult kinnitatud turvavöö.

Kui turvavöö on kinnitatud, on vigastuste tõenäosus turvapadja avanemisel väike, kuid siiski võimalik.

Harvadel juhtudel võib turvapadja avanemine põhjustada kuulmislangust või südameataki. Löögil prillidele võib läätsed puruneda ja siis on oht silmi kahjustada.

Levinud turvapatjade müüdid

Pargitud autole raske esemega või näiteks langeva puuoksaga löömine võib põhjustada turvapadja avanemise.

Tegelikult toimingut ei toimu, kuna sel juhul annab kiirusandur juhtseadmele teada, et auto seisab. Samal põhjusel ei tööta süsteem, kui pargitud autosse lendab teine ​​auto.

Libisemine või äkiline pidurdamine võib põhjustada turvapadja väljapaiskumise.

See on täiesti välistatud. Töötamine on võimalik ülekoormusega 8g ja rohkem. Võrdluseks, vormel 1 võidusõitjad või hävitajapiloodid ei ületa 5 g. Seetõttu ei põhjusta hädapidurdus, boksid ega äkilised rajavahetused turvapadja väljatulek. Ka kokkupõrked loomade või mootorratastega ei aktiveeri üldjuhul turvapatju.