차주에게 에어백은 우리가 흔히 볼 수 있는 자동차 안전 구성이다. 이런 첨단 기술 보조 안전장치는 심각한 교통사고에서 승승용사의 생명을 구할 확률이 높다.

아마도 독자들은 에어백이 자동차의 발명에 비해 광범위하게 갖추어진 역사가 그리 길지 않다는 것을 알지 못할 것이다. 1950 년대의 대담한 발명 특허는 당시 실용적 가치가 없는 것 같았다. 그러나 2 1 세기에 들어서면서 자동차에 광범위하게 적용되었다.

에어백과 안전벨트의 결합으로 심각한 교통사고 중 탑승자 사망 가능성이 67% 낮아져 매년 수십만 명의 탑승자의 생명을 구하고 있다.

에어백은 아직 완전히 신뢰할 수 있고 실용적으로 증명되지 않은 수십 년 동안, 수많은 학제 간 과학 기술 성과가 끊임없이 개발되는 과정에서 점차 스며들어 자동차의 하이테크 하드웨어 및 소프트웨어 시스템으로 자리잡았다.

에어백 시스템이 복잡하고, 디자인이 정교하며, 기술 함량이 높다고 생각하는 이유는 무엇입니까?

답은 이 그림에 있습니다. 이번 호에서는 에어백의 기본 원리를 분석합니다. 이전 기간과 마찬가지로, Dell 은 직관적인 이미지와 실용적인 분석 방법을 통해 작동 방식을 포괄적으로 이해할 수 있도록 도와드립니다.

기술적인 내용이 너무 복잡하지 않도록 독자들의 독서 피로를 완전히 이해할 수 없을 정도로 에어백 시스템과 밀접한 관련이 있는 안전벨트 내용을 벗겨 내고, 앞으로 이 내용에 대한 전문적인 그래픽 분석을 할 수 있게 된다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 예술명언)

에어백 시스템이란 무엇입니까?

에어백은 사실 이해하기 어려운 전문 명칭을 가지고 있습니다.

보조 제약 시스템 (SRS, 보조? 자제? 시스템).

실제로 에어백은 에어백 시스템의 한 부분일 뿐이다. 이 이름을 통일하기 전에 각 공급업체는 에어 쿠션 구속 시스템 (ACRS) 및 보조 팽창 구속 시스템 (SIR) 과 같은 다양한 전문 설명을 제공했습니다.

그러나, 그것들은 본질적으로 같은 자동차 안전 설비이다.

이 문서에서는 공식 이름인 "보조 제약 시스템" 대신 잘 알려진 에어백 시스템을 사용합니다.

에어백 시스템은 자동차 수동 안전 시스템에서 가장 중요한 서브시스템이다. 주요 목적은 차량이 안전벨트 시스템과 충돌한 후 탑승자의 몸을 구속하고 완충하여 개인의 안전을 보호하는 것이다.

작동 원리도 간단하다. 자동차가 심각한 충돌이나 전복 사고가 발생할 때 에어백 시스템이 빠르게 가동되고 완충 기능이 있는 크고 부드러운 에어백이' 불기' 하며 안전벨트의 구속 기능과 함께 운전자가 차 안의 물체와 치명적인 충돌을 방지하는 것으로 묘사될 수 있다.

기능에 따라 에어백은 종류에 따라 차 안팎의 중요한 위치에서 펼쳐집니다. 고급차에 10 이상의 에어백이 장착된 것은 놀라운 일이 아닙니다.

분류를 다양화하여 안전을 확보하다

에어백 유형

독자들이 가장 잘 아는 것은 핸들의 앞줄 에어백이지만 실제로 에어백 제품은 기능에 따라 여러 유형으로 세분화될 수 있다. 이 섹션에서는 모두를 위해 전면적으로 분류하여 그 특징을 하나씩 분석할 것이다.

1. 전면 에어백

앞 에어백은 자동차의 스티어링 휠과 대시 보드에 위치하여 차량이 심하게 충돌할 때 운전자와 조수석 승객을 보호하는 데 사용됩니다. 그것의 보호 기능은 주로 전방의 강한 충격을 겨냥한 것으로, 이 에어백은 탑승자에게 측면과 후면의 보호를 제공하지 않는다.

차량 전방에서 충돌이 발생할 확률이 가장 높기 때문에 앞줄 에어백은 대부분의 국가에서 자동차 강제장비 구성에 속한다!

우리 뒤의 시뮬레이션 뷰에서 그 특징을 볼 수 있습니다. 앞줄 에어백은 근무 시간이 매우 짧기 때문에, 전개 후 배기가 빠르기 때문에, 차후 2 차 충돌이 발생할 경우 에어백은 어떠한 보호작용도 하지 않습니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)

앞줄 에어백은 운전자 에어백 (DAB) 과 승객 에어백 (PAB) 으로 세분화될 수 있습니다.

2. 측면 에어백 (SAB)

측면 에어백은 일반적으로 카시트나 차문 안에 위치한다. 차량이 강한 측면 충돌을 당하면 측면 에어백이 빠르게 튀어나와 차문과 좌석 사이의 좁은 공간에서 팽창합니다. 이 에어백은 팽창 상태를 유지하는 데 좀 더 오래 걸립니다.

그 주된 역할은 이 쪽 승객의 머리나 몸통을 차 안의 물체와 충돌할 때 다치지 않도록 보호하는 것이다.

측면 에어백도 자체 기능을 가지고 있습니다.

어떤 에어백은 승객의 가슴과 몸통의 측면 보호에 초점을 맞추고, 어떤 에어백은 승객의 머리 측면 보호에 초점을 맞추고, 어떤 에어백은 두 가지 기능을 모두 갖추고 있다.

정교한 디자인의 측면 에어백 부품은 인체의 측면에 따라 다른 부위의 생리적 특성에 따라 다른 경도의 완충을 제공할 수도 있다.

에어백은 비교적 부드러운 분강과 아랫배의 경우 부드러운 완충을 제공하고 갈비뼈로 보호되는 가슴에는 무거운 완충을 제공합니다!

에어백의 분류

사이드 커튼 에어백 (운전실)

사이드 커튼 에어백은 일반적으로 차문 위의 인테리어판 안에 배치되어 있어 가는 튜브로 펼쳐져 전체 차창을 덮는 이름을 따서 커튼처럼 생겼습니다.

그것은 충돌에 반응할 뿐만 아니라, 일부 제품들은 차량 전복에 매우 민감하다. 이 두 가지 상황이 발생하면 사이드 커튼 에어백이 위에서 아래로 빠르게 펼쳐져 승객의 머리를 보호하는 데 중점을 둡니다.

각종 측면 충돌과 전복 사고에서 사이드 커튼 에어백은 뇌가 심하게 다친 승객을 사망률 45% 낮출 수 있다.

이 유형의 에어백은 전 에어백에 비해 오랫동안 팽창 상태를 유지할 수 있을 뿐만 아니라 보호 범위도 넓다. 일부 차종은 심지어 최대 세 줄의 승객에게 측면 보호를 제공할 수도 있다!

사이드 커튼 에어백은 일반적으로 위에서 언급한 측면 에어백과 함께 사용됩니다.

(다음 유형의 에어백은 일반적으로 중급형 차종에 장착된다)

무릎 에어백 (KAB)

에어백 시스템에 대한 사용자의 수요가 늘어남에 따라 운전자에게 더욱 전면적인 보호를 제공하는 제품이 차츰차츰 장비를 갖추게 되었다.

엔지니어는 장기간의 충돌 실험과 교통사고 사례를 집계하면서 앞줄 에어백이 승객의 몸통과 머리를 잘 보호할 수 있지만 심각한 충돌은 피해자의 무릎에 심각한 손상을 입힐 수 있다는 사실을 발견했다.

무릎 에어백은 일반적으로 전면 대시보드에서 펼쳐지며, 주로 차량 전면이 심하게 변형되는 경우 축소된 대시보드가 승무원의 무릎을 심하게 압착하지 않도록 하는 데 사용됩니다.

5. 중앙 에어백

중앙 에어백은 자동차 중부에서 팽창할 수 있는데, 이는 승객이 격렬한 충돌로 서로 부딪치는 것을 방지하는 역할을 한다.

안전벨트 에어백

안전벨트 에어백은 안전벨트에 배치돼 있는데, 주요 역할은 활성화 및 전개할 때 탑승자의 몸과의 접촉 면적을 확대하고 안전벨트 조임 후 발생하는 거대한 견인력을 완화하여 탑승자가 안전벨트에 의해 심하게 목 졸라 죽는 것을 방지하는 것이다.

보행자 에어백

행인 에어백은 최근 몇 년 사이에 등장한 에어백 제품으로 고급 럭셔리 차종에만 장착된다. 그것은 차 안의 운전자를 안전하게 보호하지 않고, 주로 자동차가 행인과 충돌할 때 후자의 신체 상해를 줄이는 데 작용한다.

에어백 시스템의 주요 부품

에어백 시스템은 주로 에어백 제어 장치, 센서 및 에어백 모듈의 세 가지 부품으로 구성됩니다.

이 섹션의 기본 사항을 간략하게 이해하면 나중에 선보일 시뮬레이션 데모 내용을 쉽게 읽을 수 있습니다.

1. 에어백 제어 장치 (ACU)

물리적 에어백 컴퓨터

에어백 제어 장치 (ACU) 는 일반적으로 에어백 컴퓨터로 알려져 있으며 컴퓨터 프로세서, 메모리, 입/출력 모듈로 구성되어 있으며 전체 에어백 시스템의 핵심 제어 부품입니다.

이' 뇌' 의 소프트웨어 프로그래밍 알고리즘은 관련 센서가 전달하는 정보에 따라 논리적으로 판단하여 에어백을 트리거할지 여부를 결정한다.

또한 에어백 컴퓨터는 언제든지 전체 시스템을 자체 진단할 수 있는 대기 전원 서비스를 제공합니다. 시스템 내부에 장애가 발생하면 장애 상세 정보도 기록되고 장애 표시등을 통해 사용자에게 경고합니다.

물론, 에어백 컴퓨터는 관련 데이터를 다른 차량 시스템으로 전송하는 책임도 맡고 있다.

2. 센서

에어백 시스템에서 다양한 기능을 갖춘 센서가 수집하는 정보는 에어백이 컴퓨터 결정을 제어할 때 의존해야 하는 중요한 기본 데이터입니다.

기능에 따라 자동차의 여러 위치에 다양한 센서를 배치합니다. 에어백이 잘못 배출되지 않도록 하기 위해 에어백 컴퓨터 논리 프로그램은 단일 센서가 전송하는 충돌 정보로 인해 에어백 배출을 트리거하지 않습니다!

다음은 메인스트림 에어백 시스템에 필요한 몇 가지 센서 목록입니다 (고급 에어백 시스템은 더 많은 센서를 사용하며 나중에 저자가 분석해 드리겠습니다).

신구 센서의 기능은 약간 다르지만, 모든 센서의 작동 목표는 똑같습니다. 단, 감지된 차량의 물리적 운동 특징을 전기 신호로 변환하여 에어백 제어 컴퓨터로 빠르게 전송하는 경우는 예외입니다.

★에어백 시스템 ACU 및 센서

① 외부 충돌 센서

외부 충돌 센서는 가장 직접적인 충돌 감지 부품으로 차량 앞과 뒤의 키 윤곽 위치에 배치됩니다.

② 가속도 센서

센서는 일반적으로 차에 설치되며 내부의 작은 질량의 관성 변위를 측정하여 가속도의 변화를 감지하고 동작 특성을 전기 신호로 변환합니다.

예를 들어 정면 충돌은 빠른 감속을 초래하고 측면 충돌은 빠른 가속을 초래할 수 있다.

③ 자이로 센서

팽이 센서는 진동 (예: 차량이 제어되지 않는 회전) 으로 인한 방향 변화를 측정하고 운동 특징을 전기 신호로 변환하여 에어백 컴퓨터로 출력합니다.

이 센서가 장착된 차량이 옆으로 뒤집히면 이 센서의 신호는 가속도 센서의 신호와 동일하며 에어백 컴퓨터에 의해 전복 사고로 정의됩니다. 이때 사이드 커튼 에어백이 펼쳐져 차 안의 승객을 보호할 것이다.

④ 좌석 점유 센서

초기 에어백 시스템에는 이런 센서가 없었다. 좌석 점유 센서는 에어백의 전개를 보다 정확하게 제어하는 데 사용됩니다. 좌석에 승객이 없을 때 에어백 시스템이 시작되지 않습니다!

센서는 일반적으로 앞좌석에 배치되어 전기 압력 감지를 통해 기능을 구현합니다.

⑤ 휠 속도 센서

휠 속도 센서는 전자기 신호를 통해 차량의 주행 속도를 수집하는 휠 위치로 구성됩니다.

차량이 주행하고 있고 에어백이 시작되는 최소 속도를 초과합니까?

이 정보는 에어백 컴퓨터의 논리 연산과 판단이 참조해야 할 가장 기본적인 데이터 중 하나입니다!

에어백 모듈

에어백의 팽창 과정은 빠르고 정확해야 한다.

따라서 에어백 모듈은 기체로 가득 찬 탄성 에어백일 뿐만 아니라 복잡한 구조도 가지고 있습니다. 그것은 풍선 기계와 에어백으로 구성되어 있다.

① 팽창 장치

2 개의 풍선 기계 ★ 활성화 과정? 일관된 점화 모드

에어백 시스템은 일종의' 수동적' 보안 기술로 여겨지지만, 작동 원리는 사실 매우' 능동적' 과' 폭력' 이다!

점화기는 저항선으로 가연성 물질을 감싸서 전류가 연결되면 고온을 일으켜 강한 가연성 물질에 불을 붙일 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 점화기, 점화기, 점화기, 점화기, 점화기, 점화기, 점화기)

우리는 그것을 작은' 전기 뇌관' 에 비유할 수 있는데, 전체 팽창 과정은 다이너마이트 폭발과 더 비슷하다. 사실, 두 가지의 기본 작동 원리는 정확히 동일합니다.

이 비유를 기억하세요. 나중에 쓰겠습니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이 점화기의 소규모 폭발은 첫 번째 폭파판을 뚫어 공기기 내 대량의 인화성 화학 물질 (주로 환경 친화적인 질산암모늄과 질산기구민으로 구성됨) 이 두 번째 격렬한 폭발을 시작하고, 2 단계 폭발은 대량의 질소를 발생시켜 에어백으로 유입한다.

고압 가스는 에어백을 순식간에 팽창시켜 컨테이너를 뚫고 빠르게 배출한다. 평균 전개 시간은 20ms 에 불과하며 배출 속도는 거의 300 km/h 에 이릅니다!

우리 인간의 눈 깜빡이는 시간은 200 밀리초 정도라는 것을 알아야 한다. 이런 전개 속도는 인체의 관성 운동 초기에 생명 보호를 위해 부드러운 벽을 만들 수 있다!

② 에어백 본체

에어백체의 구조

에어백이 필요할 때 순조롭게 전개될 수 있도록 에어백 본체는 노화 방지, 내구성이 높은 폴리아미드 원단으로 마찰계수가 낮으며, 제조사들은 윤활가루 (보통 활석가루나 옥수수 전분) 를 미리 설치하기도 했다.

이것이 우리가 에어백이 펼쳐진 후 조종실에서 흰 연기가 나는 것을 본 이유이기도 하다. 독자 여러분, 그건 불이 아닙니다!

에어백 본체는 좁은 에어백 모듈에 단단히 접혀 있으며, 후면 구조는 기체가 배기구에서 빠져나와 에어백이 완전히 펼쳐진 후의 공기 누출 완충에 사용됩니다.

트리거 조건

에어백 유형에 따라 트리거 조건이 다릅니다. 공간을 절약하기 위해 저자는 다음 시뮬레이션 사고 시나리오에서 알아야 할 몇 가지 트리거 조건만 나열합니다.

힌트: 각 개별 트리거 조건으로는 에어백 컴퓨터가 에어백을 전개하기로 결정할 수 없다는 점을 기억하십시오!

① 속도

우리가 앞서 언급한 바퀴 속도 센서를 기억하시나요?

전면 에어백과 전면 충돌의 절대 트리거 조건은 절대 주행 속도가 50 km/h 이상 (시스템마다 약간 다름) 입니다.

② 각도

다음 섹션의 시뮬레이션 사례에서 소개 할 정면 충돌 센서는 차량 중심선의 한쪽이 30 도 (총 60 도) 각도로 충돌하는 경우에만 시스템에서 유효한 정면 충돌로 인식됩니다.

③ 가속도

우리가 앞서 말한 가속도 센서는 에어백 컴퓨터 참조를 위해 데이터를 전송한다.

트리거 조건은 충돌 시 가속도의 절대값이 약 40g 이상이라는 것입니다.

④ 좌석에 승객이 있습니까?

좌석 점유 센서가 장착된 에어백 시스템은 좌석에 승객이 있는지 여부에 따라 에어백을 켜야 하는지 여부를 결정합니다.

물론, 현재 자동차 에어백의 트리거 알고리즘은 더욱 복잡해지고, 고급형 다중 에어백차종일수록 종합적으로 측정해야 할 데이터가 상세해진다. 이 섹션에서는 독자가 원리를 더 잘 이해할 수 있도록 몇 가지 예시적인 트리거 조건만 나열합니다.

최고의 인지 스타일

에어백 시스템 시뮬레이션 데모

이전 장의 내용을 이해한 후 저자가 만든 에어백 시스템 동적 작업 시뮬레이션 애니메이션을 살펴보겠습니다. 모두가 직관적이고 체계적으로 그것의 작동 원리를 이해할 수 있다고 믿는다.

★ 전형적인 정면 충돌 교통 사고? 에어백 시스템 작업 시뮬레이션 동적 다이어그램

이번' 사고' 에서 운전자의 부적절한 조작으로 자동차의 오른쪽 앞부분이 고속도로 가드레일을 들이받았다.

충돌 순간, 충돌이 심하여 오른쪽 앞 충돌 센서가 먼저 반응한다. 동시에 바퀴 속도 센서, 가속도 센서, 좌석 점유 센서 등 관련 부품도 캡처된 데이터를 에어백 컴퓨터로 다시 보냅니다.

에어백 컴퓨터 처리 대기열에는 대량의 기본 데이터가 요약되어 있으며, 컴퓨터 칩은 이러한 실시간 기본 데이터와 제조업체의 사전 설정된 운영 규칙에 따라 논리적으로 판단됩니다. 작가는 이미지적이고 간단한 공식을 제시했다.

① 속도 조건 (√)+② 각도 조건 (√)+③ 가속 (√)+④ 좌석에 승객이 있는지 여부 (√) = 앞줄 운전자 에어백을 즉시 펼칩니다 (계산 결과).

에어백 컴퓨터는 즉시 지정된 위치의 에어백에 활성화 및 전개 명령을 보냅니다. 앞의 작가가 너에게 기억하라고 한' 전기 뇌관' 을 기억하니?

작은 폭발은 또 다른 더 큰 폭발을 일으킬 수 있다. 。 。 。 。 。

이렇게 간단해!

위에서 언급한 기초 지식의 깔개를 통해 에어백의 작동 원리를 실제로 시뮬레이션하는 이 과정에서는 더 이상 많은 언어로 분석할 필요가 없습니다.

전체 시스템의 부품이 어떻게 함께 작동하는지 알아야 할 뿐만 아니라 각 부품의 내부 작업 세부 사항 (예: 에어백이 어떻게 전개되는지) 도 알아야 합니다!

팁: 때때로, 우리가 교통사고를 당했을 때 에어백이 펼쳐지지 않을 때가 있다. 이 도형을 다 보면, 너의 머리 속에는 트리거 조건의 개념이 있을 것이다.

때로는 차량의 잘못이 아니라 충돌 결과가 에어백 전개의 종합 트리거 조건을 구성할 수 없는 경우도 있다.

독자에게 실용적인 조언

다음은 국내 차주의 나쁜 습관에 따라 에어백에 대한 실용적인 제안입니다 (편폭만, 이 글은 분석하지 않고, 댓글 교류에 답합니다).

1. 부조종사 위치는 절대 어린이가 사용할 수 없습니다 (어린이 안전석이 있더라도 반드시 금지해야 함).

2. 에어백이 튀어나오는 위치는 어떤 것도 가릴 수 없습니다. 화려한 계기대 패드, 저질 시트 커버, 커튼 등이 있습니다.

3. 원칙적으로 모든 에어백 부품은 수리를 허용하지 않습니다. 즉, 교체만 하고 수리하지 않습니다.

4. 운전할 때 좌석을 너무 멀리 돌리지 않도록 하세요. 핸들은 가슴과 일정한 거리를 유지해야 합니다.

5. 극한 크로스컨트리 활동을 좋아하는 독자는 이런 행사에 참가하기 전에 에어백 시스템 (일부 하드파 SUV 와 피카에는 이 기능 스위치가 있습니다. 이 기능이 없는 차량은 수동으로 닫을 수 있습니다.)

6. 에어백 고장등이 켜지면 최대한 빨리 수리 지원을 받으십시오.

저자의 정보

자동차의 안전성능은 이미 상당수의 소비자들이 차를 사는 데 가장 중요한 고려 요소가 되었으며 에어백 시스템도 측면에서 자동차의 전반적인 안전성을 반영할 수 있다.

이 그림의 예에서 에어백 시스템은 중간 수준의 구성 수준, 고급 에어백 시스템 구성, 더 많은 에어백과 센서뿐만 아니라 에어백 컴퓨터에 더 복잡하고 정교한 논리 알고리즘이 필요합니다.

현재 일부 첨단 에어백 시스템이 개발되어 사고 발생 순간 탑승자의 구체적인 신체 상태에 따라 에어백의 전개 강도를 지능적으로 제어하여 탑승자를 최대한 보호하고 있다.

하지만 에어백은 어떤 면에서든 보조 제약 시스템에만 속하며, 이는 그것이 단지 보조 안전 수단일 뿐이라는 것을 증명한다. (윌리엄 셰익스피어, 에어백, 에어백, 에어백, 에어백, 에어백, 에어백, 에어백) 안전벨트를 매지 않으면, 그것의 보호 성능은 크게 할인되어, 심지어 완전히 효력을 잃게 될 것이다!

교통사고 사상자 통계를 제외하고 저자는 가장 직접적인 원인만 제시한다. 에어백의 장기 실천 진화에서 불편한 안전벨트를 완전히 교체할 것을 기대하는 분기 이론 실천이 있지만 최종 결과는 완전히 실패하는 것이다!

따라서 안전벨트를 착용하지 않으면 최고급 차종의 고급 에어백 시스템도 심각한 교통사고로 목숨을 구할 수 없을 수도 있다는 점을 독자들에게 일깨워 준다. (윌리엄 셰익스피어, 스튜어트, 안전벨트, 안전벨트, 안전벨트, 안전벨트, 안전벨트, 안전벨트, 안전벨트)

독자 친구들이 잘 다녀오세요, 핑안 잘 다녀오세요!

이 글은 자동차 작가 자동차의 집에서 온 것으로, 자동차의 집 입장을 대표하지 않는다.