Пиротехнические устройства автомобиля
09.03.2014
Общая информация
Использующаяся в автомобилестроении пиротехника не имеет ничего общего с фейерверками. Здесь речь идет об очень маленьких узлах, которые не требуют техобслуживания и даже через много лет могут с большой надежностью развивать точно дозированные, большие усилия, причем совершенно независимо от любого источника питания.
Примером такого узла является надувная подушка безопасности. На протяжении всего срока службы автомашины она должна надежно срабатывать без какого-то ни было техобслуживания. Высвобождаемое усилие должно быть очень большим, но при этом точно дозированным для того, чтобы принять тело водителя, не отбросив его назад.
Кроме того, подушка безопасности должна работать автономно, поскольку в попавшей в аварию машине нет надежных источников питания.
В автомашинах пиротехника используется в следующих областях:
- Преднатяжители
- Приводные цилиндры для бокового смещения сидений при боковом столкновении
- Пиротехническое лезвие для отключения аккумуляторной батареи в случае аварии
Другими примерами использования пиротехники в промышленности служат:
- Мощные лезвия (например, для резки стали с точностью до миллиметра)
- Аварийные тормоза лифтов или дымовые заслонки
- Спринклерное оборудование
- Мощные распылители
- Безигольные системы впрыска
Конструкция и принцип действия
Далее описана структура и принцип действия пиротехнического исполнительного устройства на примере надувной подушки безопасности.
Каждая подушка безопасности имеет воспламенитель, который надувает воздушную емкость.
В качестве воспламенителей используются системы с газовым генератором или с предварительно наполненным газовым патроном.
Устройство для срабатывания надувной подушки безопасности состоит из следующих основных компонентов:
- Корпус
- Воспламенитель
- Газовый генератор
- Катализатор
Корпус изготовлен из высокопрочной стали. В нем находится газовый генератор, а также воспламенитель и несколько согласованных отверстий распылителя.
В середине камеры сгорания расположена термонить (электродетонатор с мостиком накаливания) с патроном для зажигания дуги. В нем содержится небольшое количество черного пороха.
По термонити в электродетонаторе проходит вырабатываемый конденсатором системы зажигания ток (не менее 800 мА). Выделяющегося при этом тепла достаточно для воспламенения черного пороха.
В зависимости от производителя и модификации сопротивление термонити составляет приблизительно 2 или 4 Ом.
В подушках безопасности с газовыми патронами воспламенитель взламывает пробку находящегося под давлением газового патрона. Газ выходит из патрона и раздувает подушку.
При наличии устройства для срабатывания надувной подушки безопасности воспламенитель зажигает газовый генератор, который создает необходимый для заполнения воздушной подушки объем газа.
При этом происходит не взрыв, а целенаправленный поджег газового генератора с использованием расширения образующегося газа.
Вид газового генератора зависит от объема подушки безопасности и необходимой скорости ее раскрытия.
В результате химической реакции в камере сгорания возникает температура около 600 – 800°C. Под давлением 120 бар газ поступает через фильтр грубой очистки в фильтрующий элемент. В нем происходит сильное охлаждение газа до температуры ниже 80 °C, чтобы практически исключить опасность для находящихся в машине людей.
Процесс сопровождается шумом интенсивностью около 130 дБ(А). В связи с тем, что процесс занимает всего 3 миллисекунды, повреждение органов слуха маловероятно.
Подушки безопасности водителя и пассажира могут быть сконструированы как двухступенчатые подушки безопасности. При этом на первом этапе вырабатывается около 70%, а на втором – остальные 30% объема подушки безопасности.
Зажигание подушки безопасности длится от 10 до 150 миллисекунд.
Безопасность
На случай технически допустимого неблагоприятного стечения обстоятельств устройство для срабатывания надувной подушки безопасности оснащено приспособлением защиты от отказов. Если рабочее давление в камере сжигания превышает определенное максимальное значение, которое расположено существенно выше значения максимального рабочего давления, камера сгорания откроется в области днища и газ выйдет, не причинив вреда водителю и пассажиру.
В автомашинах, ремонт которых уже не представляется целесообразным, перед утилизацией необходимо вывести из строя надувную подушку безопасности путем принудительного срабатывания. При этом необходимо соблюдать особые меры безопасности, детально описанные в документации для станций технического обслуживания.
При хранении компонентов надувных подушек безопасности также следует соблюдать правила техники безопасности.
Каждая подушка безопасности содержит наклейку со штрихкодом, кодом артикула и серийным номером. Это позволяет отследить весь жизненный цикл (место и время производства и монтажа).
Комментарии
Пока нет комментариев