ایربگ های مدرن چگونه کار می کنند

امروزه با وجود ایربگ در خودرو هیچکس را شگفت زده نخواهید کرد. بسیاری از خودروسازان معتبر در حال حاضر آن را در پیکربندی اولیه اکثر مدل ها دارند. به همراه کمربند ایمنی، کیسه های هوا به طور بسیار مطمئنی از سرنشینان در صورت برخورد محافظت می کنند و تعداد مرگ و میر را تا 30 درصد کاهش می دهند.

چگونه همه شروع شد

ایده استفاده از کیسه هوا در خودروها در اوایل دهه 70 قرن گذشته در ایالات متحده آمریکا اجرا شد. انگیزه اختراع سنسور توپ توسط آلن برید بود - یک حسگر مکانیکی که کاهش شدید سرعت را در لحظه ضربه تعیین می کرد. و برای تزریق سریع گاز، روش پیروتکنیک بهینه بود.

در سال 1971، این اختراع در فورد تاونوس آزمایش شد. و اولین مدل تولیدی مجهز به کیسه هوا، یک سال بعد، Oldsmobile Toronado بود. به زودی این نوآوری توسط خودروسازان دیگر انتخاب شد.

معرفی بالش ها دلیلی برای کنار گذاشتن گسترده استفاده از کمربند ایمنی بود که به هر حال در آمریکا محبوبیتی نداشت. با این حال، مشخص شد که شلیک سیلندر گاز با سرعت حدود 300 کیلومتر در ساعت می تواند آسیب قابل توجهی ایجاد کند. به ویژه موارد شکستگی مهره های گردن و حتی مجموعه ای از مرگ و میر ثبت شد.

تجربه آمریکایی ها در اروپا مورد توجه قرار گرفت. تقریباً 10 سال بعد، مرسدس بنز سیستمی را معرفی کرد که در آن کیسه هوا تعویض نمی شد، بلکه مکمل کمربند ایمنی بود. این رویکرد به طور کلی پذیرفته شده است و هنوز هم استفاده می شود - کیسه هوا پس از سفت شدن کمربند فعال می شود.

در سنسورهای مکانیکی مورد استفاده در ابتدا، وزن (توپ) در لحظه برخورد جابه‌جا می‌شد و کنتاکت‌هایی را که باعث فعال شدن سیستم می‌شد، بسته می‌شد. چنین حسگرهایی دقت کافی و نسبتاً کند نداشتند. بنابراین، آنها با سنسورهای الکترومکانیکی پیشرفته تر و سریعتر جایگزین شدند.

کیسه های هوای مدرن

کیسه هوا کیسه ای است که از مواد مصنوعی بادوام ساخته شده است. هنگامی که فعال می شود، تقریباً بلافاصله با گاز پر می شود. این ماده با یک روان کننده بر پایه تالک پوشانده شده است که باعث افزایش سرعت باز شدن می شود.

این سیستم با سنسورهای شوک، یک ژنراتور گاز و یک واحد کنترل تکمیل می شود.

حسگرهای شوک، همانطور که ممکن است فکر کنید، با قضاوت از نام، نیروی ضربه را تعیین نمی کنند، بلکه شتاب را تعیین می کنند. در یک برخورد، مقدار منفی دارد - به عبارت دیگر، ما در مورد سرعت کاهش سرعت صحبت می کنیم.

در زیر صندلی سرنشین سنسوری وجود دارد که تشخیص می دهد فرد روی آن نشسته است یا خیر. در غیاب آن، بالش مربوطه کار نخواهد کرد.

هدف از مولد گاز پر کردن فوری کیسه هوا با گاز است. می تواند سوخت جامد یا هیبریدی باشد.

در سوخت جامد، با کمک یک اسکویب، باری از سوخت جامد مشتعل می شود و احتراق با آزاد شدن نیتروژن گازی همراه است.

در یک هیبرید، شارژ با گاز فشرده استفاده می شود - به عنوان یک قاعده، این نیتروژن یا آرگون است.

پس از راه اندازی موتور احتراق داخلی، واحد کنترل سلامت سیستم را بررسی کرده و سیگنال مربوطه را به داشبورد صادر می کند. در زمان برخورد، سیگنال های حسگرها را آنالیز می کند و بسته به سرعت حرکت، میزان کاهش سرعت، مکان و جهت ضربه، ایربگ های لازم را فعال می کند. در برخی موارد، همه چیز را می توان فقط به کشش تسمه ها محدود کرد.

واحد کنترل معمولاً دارای یک خازن است که شارژ آن می تواند در صورت خاموش شدن کامل شبکه روی برد باعث آتش سوزی اسکویب شود.

فرآیند فعال سازی کیسه هوا انفجاری است و در کمتر از 50 میلی ثانیه اتفاق می افتد. در انواع تطبیقی ​​مدرن، بسته به قدرت ضربه، فعال سازی دو مرحله ای یا چند مرحله ای امکان پذیر است.

انواع ایربگ های مدرن

در ابتدا فقط از کیسه هوای جلو استفاده می شد. آنها تا به امروز محبوب ترین هستند و از راننده و مسافری که در کنار او نشسته اند محافظت می کنند. کیسه هوای راننده در فرمان تعبیه شده است و کیسه هوای سرنشین در نزدیکی محفظه دستکش قرار دارد.

ایربگ جلوی سرنشین اغلب به گونه ای طراحی می شود که غیرفعال شود تا بتوان صندلی کودک را در صندلی جلو نصب کرد. اگر خاموش نشود، ضربه بادکنک باز شده می تواند کودک را فلج کند یا حتی بکشد.

کیسه های هوای جانبی از قفسه سینه و پایین تنه محافظت می کنند. آنها معمولاً در پشت صندلی جلو قرار می گیرند. این اتفاق می افتد که آنها در صندلی های عقب نصب می شوند. در نسخه های پیشرفته تر، امکان داشتن دو اتاق وجود دارد - یک اتاقک سفت تر و یک محفظه نرم تر برای محافظت از قفسه سینه.

به منظور کاهش احتمال نقص قفسه سینه، بالش به طور مستقیم در کمربند ایمنی تعبیه می شود.

در اواخر دهه 90، تویوتا اولین کسی بود که از کیسه هوای سر یا همان طور که به آنها "پرده" نیز گفته می شود استفاده کرد. آنها در جلو و عقب سقف نصب می شوند.

در همان سال ها کیسه هوای زانو ظاهر شد. آنها زیر فرمان قرار می گیرند و از پاهای راننده در برابر نقص محافظت می کنند. همچنین امکان محافظت از پاهای سرنشین جلو نیز وجود دارد.

اخیراً از بالشتک مرکزی استفاده شده است. در صورت برخورد جانبی یا واژگونی وسیله نقلیه، از برخورد افراد با یکدیگر آسیب جلوگیری می کند. در پشتی صندلی جلو یا پشت صندلی عقب قرار می گیرد.

گام بعدی در توسعه سیستم ایمنی جاده احتمالاً معرفی کیسه‌ای هوا خواهد بود که در برخورد با عابر پیاده باز می‌شود و سر او را از برخورد با شیشه جلو محافظت می‌کند. چنین حفاظتی قبلاً توسط ولوو توسعه و ثبت شده است.

این خودروساز سوئدی قرار نیست در این مورد متوقف شود و در حال آزمایش یک بالشتک خارجی است که از کل خودرو محافظت می کند.

کیسه هوا باید به درستی استفاده شود

هنگامی که کیسه به طور ناگهانی پر از گاز می شود، برخورد با آن می تواند منجر به آسیب جدی به فرد و حتی مرگ شود. خطر شکستن ستون فقرات در اثر برخورد با بالش در صورت ننشیند 70 درصد افزایش می یابد.

بنابراین بستن کمربند ایمنی شرط لازم برای فعال کردن کیسه هوا است. معمولاً سیستم طوری تنظیم می شود که اگر راننده یا مسافر ننشینند، کیسه هوای مربوطه شلیک نشود.

حداقل فاصله مجاز بین فرد و صندلی کیسه هوا 25 سانتی متر است.

اگر خودرو دارای یک ستون فرمان قابل تنظیم است، بهتر است که از خود دور نشوید و فرمان را خیلی بالا نبرید. باز کردن نادرست کیسه هوا می تواند باعث آسیب جدی به راننده شود.

طرفداران تاکسی غیراستاندارد در حین شلیک بالش خطر شکستن دستان خود را دارند. با موقعیت نادرست دست های راننده، کیسه هوا حتی احتمال شکستگی را در مقایسه با مواردی که فقط کمربند ایمنی بسته شده است، افزایش می دهد.

اگر کمربند ایمنی بسته باشد، احتمال آسیب در هنگام باز شدن کیسه هوا کم است، اما همچنان ممکن است.

در موارد نادر، باز شدن کیسه هوا می تواند باعث کاهش شنوایی یا حمله قلبی شود. ضربه به عینک می تواند عدسی ها را بشکند و پس از آن خطر آسیب به چشم ها وجود دارد.

افسانه های رایج کیسه هوا

ضربه زدن به خودروی پارک شده با یک جسم سنگین یا مثلاً سقوط شاخه درخت می تواند باعث باز شدن کیسه هوا شود.

در واقع، هیچ عملیاتی وجود نخواهد داشت، زیرا در این حالت سنسور سرعت به واحد کنترل می گوید که ماشین ثابت است. به همین دلیل، اگر ماشین دیگری به داخل ماشین پارک شده پرواز کند، سیستم کار نخواهد کرد.

لغزش یا ترمز ناگهانی می تواند باعث خارج شدن کیسه هوا شود.

این کاملاً منتفی است. عملیات با اضافه بار 8 گرم و بالاتر امکان پذیر است. برای مقایسه، مسابقات فرمول 1 یا خلبانان جنگنده بیش از 5 گرم نیست. بنابراین، نه ترمز اضطراری، نه پیت، و نه تغییر مسیر ناگهانی منجر به شلیک کیسه هوا نمی شود. برخورد با حیوانات یا موتور سیکلت نیز عموماً کیسه های هوا را فعال نمی کند.