ایربگ سال هاي بسيار زيادي كمربند ايمني تنها وسيله محافظت از انسان در خودرو بود. بحث هاي زيادي در مورد ايمني سرنشين خودرو به خصوص كودكان وجود داشت و كشورها موظف بودند از قوانين و استانداردهاي مربوط به كمربند ايمني پيروي كنند.
قوانين حركت:
قبل از مطالعه جزئيات ايربگ ها بايد ابتدا قوانين حركت را مرور نمائيم.مي دانيم اجسام متحرك داراي مومنتوم (اندازه حركت) هستند.مومنتوم در اثر جرم و سرعت بوجود ميايد. تا هنگامي كه نيروي خارجي به جسم وارد نشود جسم در راستاي قبلي و با همان سرعت به حركت خود ادامه مي دهد.
وزن ماشین و اجسام داخل آن و همين طور مسافرين از آن جمله اند.اگر وسيله اي براي مهار وجود نداشته باشد موقع تصادف اين اجرام مايل هستند با سرعتي كه اتومبيل در حال حركت بوده است به حركت رو به جلوي خود ادامه دهند.
كاهش مومنتوم اجسام بايد در يك بازه زماني انجام گيرد.هنگام تصادف نيروي وارده براي توقف مسافران بسيار زياد است. همچنين زمان كمي براي اعمال اين نيرو وجود دارد.آنچه ايربگ بايد انجام دهد اين است كه سرعت سرنشين ماشین را به آرامی به صفر برساند تا وي آسیب نبيند. ايربگ فضايي ميان راننده و فرمان و سرنشين كنار با داشبورد ايجاد ميكند .
بعضی از افرادی كه عينك مي زنند كساني كه مبتلا به ورم گلو هستند كساني كه مبتلا به اسم (تنگي نفس) هستند كساني كه جراحي در ناحيه سينه داشته اند كساني كه جراحي گردن داشته اند افراد مسن كساني كه اراي ورم مفاصل هستند خانم های بار دار باز شدن ايربگ هدف ايربگ اين است كه بتواند سرعت حركت رو به جلو سرنشين را تا حد ممكن به آرامی كاهش دهد تا كمتريت آسیب ممكن به سرنشين وارد شود و عمل باز شدن ايربگ بايد در كسري از ثانيه انجام گيرد.
سنسور چیست : وسيله اي است كه زمان باز شدن ايربگ را مشخص ميكند. زماني كه نيروي تصادف معادل برخورد با يك ديوار اجري با سرعت 24-16 كيلومتر باشد ايربگ باز ميشود.سنسورها اطلاعات را از يك شتاب سنج دريافت ميكنند.
سيستم باز كننده ايربگ از واكنش NAN3 با نيترات پتاسيم KNO3 براي توليد گاز نيتروژن استفاده ميكند.جريان نيتروژن داغ باعث باد شدن كيسه هوا ميشود.
تلاشهاي اوليه با مشكلات زياد از جمله قيمت بالا و مشكلات فني همراه بود. چگونگي باز شدن و همچنين تا شدن مجدد كيسه هوا از اين جمله هستند. محققان نگران بودند كه:
در حقيقت كل فرايند عملكرد ايربگ 1.25 ثانيه طول ميكشد.اما همين زمان كوتاه است موجب جلوگيري و يا كاهش قابل ملاحظه اسيب ديدگي ميشود.در اين قسمت ميخواهيم به مسائل و نگراني هايي كه در مورد ايمني ايربگها وجود دارد( به خصوص در مورد كودكان) بپردازيم.
مسائل ايمني در مورد كيسه هاي هوا از ابتداي بوجود امدن صنعت ايربگ متخصصان پيش بيني كرده بودند ايربگ و كمربند ايمني بايد پشت سرهم عمل كنند.وجود كمربند ايمني همچنان ضروري بود زيرا اولا ايربگ فقط در سرعتهاي خاصي عمل ميكند و ثانيا در تصادف از كنار فقط كمربند ايمني از سرنشين محافظت مي نمود.
خودرو سازان بايد به اين آمار پاسخي مي دادند و استانداردهاي ديگري را لحاظ مي كردند. اين كار به وسيله تقويت و ضخيم سازي درها تقويت قسمت كف و سقف و ستون هاي خودرو صورت مي گرفت.اما خودرو هاي امروزی به وسيله ايربگ جانبي موج جديد محافظت از سرنشين جلو را عرضه نمودند.
ایربگ عملکرد
کیسه هوا در واقع وسیله ای امروزی است که برای جلوگیری از صدمه دیدن راننده و سرنشینان در زمان تصادفات از آن استفاده می شود. در این مقاله از ایمن یدک خودرو به بررسی انواع ایربگ یا کیسه هوای ماشین پرداخته و این که چگونه ایربگ ماشین کار میکند؟
کیسه هوا یا ایربگ خودرو چیست؟
نکته جالب توجه آن است که این کیسه ها دارای کلید هایی هستند که با استفاده از آن شما می‌توانید ایربگ ماشین را فعال یا غیرفعال کنید.
ایربگ ماشین موقع تصادف پر از باد می شود و به شکل یک بالش جلوی سر و بدن راننده و سرنشینان درمی آید و از برخورد سرنشینان خودرو با اجزای فلزی خودرو جلوگیری می نماید.
سیستم ایربگ ها دارای یک محفظه کوچک است که در قسمت‌های گوناگون ماشین تعبیه می شود. به تعداد کیسه های هوای یک ماشین در آن محفظه ایربگ وجود دارد. تعدادی از اجزای اصلی سیستم در این محفظه قرار دارند.
به طور کلی اجزای سیستم ایربگ شامل موارد زیر می‌شوند:
1- کیسه هوا
2- چراغ هشداردهنده AirBag
چراغ هشداردهنده راننده را از خرابی سیستم ایربگ مطلع میکند.
3- کلیدهای صندلی سرنشین
با استفاده از کلیدهایی که در طرف سرنشین قرار دارد می‌توان از عمل کردن کیسه هوای این صندلی در زمانی که سرنشین ندارد جلوگیری کرد.
4- باد کننده آتشی و مشتعل ساز
باد کننده کیسه هوای راننده در وسط فلکه فرمان قرار دارد. جالب است بدانید این باد کننده دارای تعدادی قرص سوخت است که در یک محفظه احتراق قرار دارند، مشتعل ساز نیز از خازن‌های پر تشکیل می‌شود که جرقه‌ای برای اشتعال قرص‌های سوخت ایجاد میکند قرص‌های سوخت به سرعت می‌سوزند و مقدار معینی گاز نیتروژن با فشار معین تولید می‌کنند، این گاز پس از عبور از یک فیلتر وارد می‌شود و آن را باد میکند.
5- سنسور های ایربگ ماشین
6- واحد کنترل الکتریکی
مهم‌ترین قطعه سیستم است که عملکرد آن شامل موارد زیر است.
کارکرد اير بگ چيست ؟
باز شدن توسط حسگرهایی کنترل می‌شود که میزان وقوع و شدت تصادف را تشخیص می‌دهند. وقتی که حسگر تعیین میکند که باید فعال شود، سیستم خودرو واحد inflate (باد کننده آتشی) را تحریک میکند که به سرعت مواد شیمیایی را می‌سوزاند تا حجم عظیمی از گاز نیتروژن تولید کند و آن را باد کند.
نکته: در فرآیند فعال شدن ، دود، گرد و غبار و سر و صدا قابل توجهی تولید می‌شود که این اتفاق کاملا عادی و طبیعی است.
نحوه عملکرد :
عملکرد کیسه‌هوا خودرو را می‌توان در 7 مرحله و به صورت زیر خلاصه کرد:
1. زمانی که تصادفی رخ می دهد سرعت ماشین به‌شدت و به‌صورت اتفاقی کاهش می‌یابد و درواقع، ماشین شتاب منفی می‌گیرد.
2. شتاب سنج تعبیه شده که یک چیپ الکترونیکی است، تغییرات سرعت و مقدار شتاب را اندازه‌گیری میکند.
3. چنان چه شتاب کاهش سرعت به اندازه کافی زیاد باشد، شتاب سنج مدار را تحریک میکند. لازم به ذکر است که ترمز گیری های معمولی، شتاب منفی کافی جهت عمل را تولید نمی‌کند.
4. با تحریک مدار ، جریانی از المنت حرارتی مدار عبور میکند.
5. گرمای تولید شده، باعث ایجاد جرقه در مواد شیمیایی می‌شود.
6. با ایجاد جرقه، مواد شیمیایی موجود می‌سوزد؛ گاز عمدتا نیتروژن و آرگون است.
7. وقتی که راننده کیسه هوا را در آغوش می گیرد، کیسه هوا کم‌کم از طریق سوراخ های کوچکی که روی آن قرار دارند، تخلیه می‌شود. باید توجه داشت که باید قبل از توقف ماشین تخلیه شود؛ درغیراین‌صورت، می‌تواند منجر به خفگی نیز بشود.
همه ی مراحل فوق، در مدت زمان بسیار کوتاهی اتفاق میفتد و مانع از آسیب بیشتر به راننده و سایر سرنشینان می‌شود.
این انواع معمولا براساس محل نصب و خروج‌شان نام‌گذاری می‌شوند. انواع کیسه هوا عبارتند از:
1- کیسه هوای سرنشینان جلو
این نوع ساده‌ترین و اولین نوع کیسه هوای مورد استفاده در صنعت خودروسازی است. البته مهم‌ترین آن‌ها نیز به شمار می‌رود چرا که احتمال تصادف‌های خودرویی از جلو بالاتر است و سرنشینان ردیف جلو در معرض آسیب بیشتر قرار دارند.
معمولا کیسه سرنشین جلو در این نوع بزرگ‌تر از کیسه راننده تعبیه می‌شود.
كيسه هوای جانبی
این نوع در طرفین خودرو و بین در و سرنشینان قرار می‌گیرد. معمولا برای هر دو ردیف عقب و جلو استفاده می‌شود. این کیسه‌ها که عموما در صندلی‌ها جاسازی می‌شوند هنگام تصادف‌هایی از جوانب خودرو مانع از برخورد سرنشینان به قسمت‌های سخت در می‌شوند.
3- کیسه هوای پرده‌ای
این نوع مطابق اسمش مانند یک پرده سطح شیشه‌های کناری خودرو را پوشش می‌دهد.
ایربگ پرده ای علاوه بر اینکه مانع از پرتاب تکه‌های شیشه شکسته پنجره‌های خودرو به سرنشینان می شود، در تصادفات جانبی ، حرکت سر و گردن سرنشینان را محدود کرده و مانع از برخورد سر سرنشین به ستون های خودرو می شود.
کیسه هوای پرده ای برای محافظت بیشتر از سرنشینان، تا چند ثانیه پس از باز شدن حالت خود را از دست نمی‌دهد در صورتی که بقیه ایربگ‌ها سریعا خاصیت خود را از دست می‌دهند.
4- کیسه هوای زانو
از آنجایی که یکی از عضوهای آسیب‌پذیر انسان که بسیار نزدیک به داشبورد نیز قرار دارد ، زانوی سرنشینان می‌باشد ، برای محافظت از زانوی سرنشینان ، این مدل را طراحی کرده اند. محل تعبیه کیسه هوای زانو در قسمت پایینی فرمان است.
ایربگ زانو اولین بار در کیا اسپورتیج بکار رفت و نوعی آپشن سفارشی و لوکس است که در کنار ۶ تا کیسه هوای رایج نصب می‌شود و نسبت به ایربگ‌های اصلی ابعاد کوچک‌تری دارد. هیوندای، کیا، تویوتا، سوبارو و میتسوبیشی، خودرو سازانی هستند که زانو را به صورت سفارشی روی خودرو قرار می‌دهند.
5- کیسه هوای وسط
در برخی تصادفات سر شاگرد به کتف راننده برخورد میکند و اگر شدت تصادف زیاد باشد، هر دو نفر آسیب زیادی می‌بینند. با استفاده از کیسه هوای میانی که بین سرنشینان جلو باز می‌شود این آسیب ها به حداقل می‌رسد.
جنرال موتورز شرکتی است که برای اولین بار در مورد نصب در میان راننده و شاگرد تحقیقاتی انجام داد و در سال ۲۰۱۱ این ایده را روی برخی از خودروهای خود پیاده کرد.
6- ایربگ از نوع بیرونی
محافظت از عابر، دوچرخه سوار یا موتور سواری را دارد که از روبرو با ماشین برخورد میکند. استفاده از این نوع کیسه هوا که در ابتدای راه است هنوز رواج چندانی ندارد.
7- کیسه هوای کمربندي
این مدل برای جلوگیری از آسیب‌ها و جراحات کمربند ایمنی روی بدن سرنشینان هنگام کشیده شدن آن استفاده می‌شود.
نکاتی که رعایت آن‌ها صدمات احتمالی ایربگ‌ها را کاهش می‌دهد:
با وجود همه فایده های ایربگ ها و تاثیر آن ها در بالا رفتن سطح ایمنی خودرو ها، این سیستم خطراتی نیز به همراه دارد. هرچند مهندسین مکانیک و خودروسازان همواره در تلاش برای رفع نواقص و معایب این سیستم به جهت کاهش خطراتش هستند و پیشرفت‌های چشم‌گیری هم داشتند اما هم چنان باید برخی نکات ایمنی را هنگام استفاده از ایربگ ـ ها رعایت کرد.همانند:
1- رعایت فاصله ایمنی
کیسه هوا الزاما باید با سرنشین ۲۵ سانتی‌متر فاصله داشته باشد و اگر این فاصله رعایت نشود امکان دارد آسیب‌های وارده به گردن و سر سرنشین در اثر ضربه کیسه‌ی هوا بسیار شدید باشد. تا جایی که توصیه می‌شود اگر راننده قادر به حفظ این فاصله با فرمان هنگام رانندگی نیست بهتر است ایربگ ها را خاموش کند.
هم چنین اگر فاصله سرنشین تا ایربگ به هر علتی کمتر از ۲۵ سانت باشد بهتر است صندلی را به عقب هدایت کند تا این فاصله رعایت شود برای راننده امکان تغییر زاویه فرمان نیز برای حفظ فاصله ۲۵ سانتی متری امکان پذیر است.
2- اطمینان از تنظیمات صحیح
تنظیمات کیسه هوا با دقت و حساسیت ویژه ای در کارخانه شکل می‌گیرد و کوچک ترین تغییری در آن‌ها منجر به عملکرد غلطشان می‌شود. این امر می‌تواند خطرات زیادی به همراه داشته باشد.
3- عدم وجود مانع بین سرنشین و کیسه هوا
بعضی اوقات ممکن است که سرنشین جلو کودک یا حیوانی را در بغل گرفته باشد در این مورد علاوه بر خطراتی که کودک یا حیوان را تهدید میکند، ایربگ کارایی خود را برای سرنشین جلو از دست می‌دهد. همچنین همراه داشتن وسایل و ابزار خطرناک مانند چتر یا عصا نیز می‌تواند کیسه هوا را از یک عامل نجات به عامل آسیب تبدیل کند.
4- قرارگیری صحیح دست ها روی فرمان
از آن جا که ایربگ راننده در داخل فرمان قرار دارد باید توجه داشت که هنگام رانندگی دست‌ها را روی محفظه آن قرار نداد. چرا که ممکن است هر لحظه تصادفی اتفاق افتد و ایربگ ها فعال شود. در این صورت به دست راننده آسیب جبران ناپذیری وارد می‌شود.
5- عدم سوار کردن کودکان در صندلی‌های جلو
کیسه هوا همان قدر که برای بزرگ سالان مفید و ایمن است برای کودکان خطرناک و غیر مفید است. این کیسه‌ها با آناتومی کودکان سازگار نیست و می‌تواند در آن ها منجر به صدمات جدی و حتی مرگ شود.
بنابراین توصیه می‌شود صندلی کودک همواره در عقب ماشین و با فاصله مناسب از کیسه های هوای پرده ای و جانبی فیکس شود. درصورت استفاده کودکان زیر ۱۲ سال و یا افرادی با جسه ریزتر از صندلی جلو، توصیه می‌شود که ایربگ ها خاموش گردد.
6- تنظیم صحیح فرمان
در صورت تلسکوپی بودن نوع فرمان، بهتر است زاویه آن به طوری تنظیم شود که کیسه هوا روی سینه راننده باز شود نه سر و گردن شخص.
7- قرار ندادن اشیا خطرناک در داشبورد
این اشیاء ممکن است هنگام باز شدن ایربگ ها تبدیل به عامل خطر شوند.
8- استفاده از کمربند ایمنی
در ماشین های مجهز به کیسه هوا، استفاده از کمربند ایمنی الزامی تر از بقیه ماشین ها است. در صورت عدم استفاده از کمربند و فعال شدن ایربگ ها ممکن است صدمات شدیدی به سرنشینان ردیف جلو وارد شود.
دلایل عمل نکردن کیسه هوا:
این اتفاق علت های مختلفی دارد که می‌تواند از نقص سیستم ناشی شود و یا نوع تصادف به گونه‌ای باشد که منجر به فعال شدن کیسه ها نشود.
گاهی نیز ممکن است تصادف به گونه ای اتفاق افتد که کامپیوتر بر اساس تنظیماتش آن را تصادف و هشدار خطر تشخیص ندهد این اتفاق ممکن است به دلیل زاویه ضربه، شدت ضربه یا جهت آن اتفاق افتد.
مواردی که فعال نمی شود در ایر بگ
–تغییر شکل هایی که به تدریج شکل می گیرد مانند برخورد از پشت به کامیون در حال حرکت به معنی این است که برخورد با سرعت کمی اتفاق افتد.
– مواردی که برخورد منجر به تغییر شکل و شرایط بدنه نشده و بیشتر مانع دچار آسیب شود.
– مواردی که ضربه‌ها با شدت کم ولی به صورت مکرر وارد شوند به خصوص اگر ضربات در ناحیه های گوناگون باشند.
در نهایت باید گفت در صورت عمل کردن کیسه هوا و یا حتی ناقص عمل کردن آن باید به تعمیرکار مربوط این بخش مراجعه کرد چرا که کیسه‌های هوا پس از یک بار انقباض کامل دیگر قابل استفاده نیستند.
