کیسه هوای دو خلبان چگونه کار می کند؟ نجاتم بده

آمار تصادفات جاده ای در کشور ما گاهی شبیه گزارش های جلو است - هر روز ده ها نفر به دلیل سهل انگاری انسانی، شرایط نامساعد جوی و سایر عوامل آسیب می بینند. خودروسازان سالانه مبالغ قابل توجهی را صرف تضمین ایمنی خودرو، معرفی مداوم پیشرفت‌های جدید و فراخوانی کل دسته‌ها به دلیل مشکلات خاص می‌کنند.

یک عنصر از سیستم ایمنی، مانند کیسه هوا، اثربخشی و توانایی خود را برای کاهش عواقب تصادفات رانندگی ثابت کرده است، اما استفاده از آن با تعدادی تفاوت ظریف همراه است.

اصل کار کیسه هوا

وظیفه اصلی که کیسه های هوا برای حل آن طراحی شده اند، کاهش سرعت حرکت راننده و سرنشینان و جلوگیری از برخورد آنها با پانل جلو، فرمان یا سایر قسمت های خودرو است. طراحی آن شامل خود بالش است که با گاز پر شده است، یک سیستم پرکننده و یک سنسور.

در صورت برخورد (اگرچه ممکن است به صورت دوره‌ای کیسه هوا زمانی که چرخ وارد سوراخ عمیقی می‌شود یا به مانعی برخورد می‌کند باز شود)، سنسور سیگنالی می‌دهد که پس از آن نیترات پتاسیم و آزید سدیم در سیستم پرکننده مخلوط می‌شوند. ، گازی آزاد می شود که کیسه هوا را پر می کند.

گاز تمایل دارد به سرعت پخش شود تا به سرنشین اجازه حرکت دهد. خودروهای مدرن دارای واحدهای تشخیصی هستند که به کیسه هوا اجازه می دهد حتی در زمانی که باتری کار نمی کند کار کند و همچنین راننده را از نقص در سیستم مطلع می کند.

علیرغم هدفشان برای تضمین ایمنی راننده و سرنشینان، کیسه های هوا می توانند منبع آسیب باشند. البته این خود بالش نیست که خطرناک است، بلکه رعایت نکردن تعدادی از قوانین هنگام استفاده از آن است.

بیایید با این واقعیت شروع کنیم که کیسه هوا با سرعت بالا باز می شود - تا 300 کیلومتر در ساعت. اگر کمربند ایمنی نبسته‌اید، به سادگی با یک کیسه هوا برخورد می‌کنید که با توجه به سرعت آن، حداقل با یک آسیب مغزی آسیب‌زا همراه است.

درست است، برخی از تولیدکنندگان امکان غیرفعال کردن کیسه هوا را در صورت بسته نشدن کمربند ایمنی فراهم کرده‌اند، اما در هر دو مورد اول و دوم خطر آسیب جدی همچنان بالاست. اگر کیسه هوا در حالت ضربدری باز شود، در بیشتر موارد نمی توان از شکستگی جلوگیری کرد.

خطر خاصی برای کسانی که از عینک استفاده می کنند وجود دارد: به دلیل ضربه شدید، ممکن است شیشه بشکند یا بیفتد و به چشم آسیب برساند.

اگر بسته شده باشید، تسمه حرکت شما را کند می کند و دامنه آن را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و خود کیسه هوا ضربه را نرم کرده و خطر آسیب را به حداقل می رساند.

ناگفته نماند که هنگام رانندگی با سرعت 140 کیلومتر در ساعت، در صورت تصادف، حتی ترکیبی از تسمه و کیسه هوا ممکن است شما را نجات ندهد، زیرا خودرو با سرعت 60 کیلومتر در ساعت تست می شود. .

ایربگ ها کجا قرار دارند؟

پیدا کردن محل قرارگیری کیسه هوا در خودرو کار دشواری نیست. برای انجام این کار، فقط فضای داخلی را به دقت بررسی کنید و کتیبه ها را پیدا کنید ایربگ SRSیا به سادگی ایربگ.

ایربگ های جلو، جانبی، بالای سر (یا پرده ای) و برای زانوهای راننده وجود دارد. ایربگ جلوی راننده در فرمان قرار دارد و برای سرنشین جلو، ایربگ جلو در پنل جلویی بالای جعبه دستکش قرار دارد.

ایربگ های جانبی معمولاً در پشتی صندلی ها قرار می گیرند، در این صورت یک نشان یا یک نشان پلاستیکی با پیام مربوطه در کنار پشتی صندلی پیدا خواهید کرد. کیسه های هوا یا پرده های جانبی یا در زیر سقف در امتداد درها یا شاید در ستون های جانبی پنهان شده اند. بالشتک های زانو راننده را باید در ناحیه ستون فرمان یافت.

برای جلوگیری از تبدیل شدن کیسه هوا به منبع آسیب های اضافی، باید تعدادی از قوانین را رعایت کنید.

اولا، همیشه کمربند ایمنی ببندید - در غیر این صورت نه تنها شما را از صدمات نجات نمی دهد، بلکه ممکن است منبع آسیب های جدید نیز باشد. کمربند ایمنی بدن را نگه می دارد و از برخورد آن جلوگیری می کند.

دوما، باید فاصله بین کیسه هوای جلو و قفسه سینه را حفظ کنید - نباید کمتر از 25 سانتی متر باشد.

سوم، کودکان باید فقط در صندلی ماشینی که با اندام، قد و سن آنها مطابقت دارد حمل شوند. واقعیت این است که کمربندهای ایمنی برای بزرگسالان طراحی شده اند و نمی توانند پشتیبانی مناسبی داشته باشند.

حتی در یک برخورد با سرعت کم، ستون فقرات گردنی ممکن است آسیب ببیند و ضربه زدن به بالش فقط این وضعیت را تشدید می کند - خطر آسیب در صورت نادیده گرفتن صندلی ماشین پنج برابر افزایش می یابد. نادیده گرفتن استانداردهای ایمنی در مورد کودکان دوچندان غیرقابل قبول است.

همانطور که می بینید، کیسه هوا یک محافظ شناخته شده است که می تواند خطر آسیب را تا 25-30٪ کاهش دهد، اما تنها در صورتی که تمام الزامات ایمنی رعایت شود. نادیده گرفتن تسمه یا نقص سیستم می تواند صدمات جدی ایجاد کند، بنابراین از یک راه اضافی برای محافظت از خود و عزیزانتان صرف نظر نکنید.

موثرترین عنصر ایمنی غیرفعال استفاده از سیستم های کیسه هوا است. سیستم کیسه هوا، همراه با کمربندهای ایمنی اینرسی مورب، در صورت برخورد از جلو، محافظت بیشتری از سر و سینه راننده و سرنشین جلو را فراهم می کند و احتمال آسیب شدید و مرگ در تصادفات را تا 40 درصد کاهش می دهد.

برنج. سیستم کیسه هوا (با استفاده از نمونه آئودی A3):
1 – سنسور ضربه ایربگ جانبی پشت راننده (ستون C)؛ 2- کارتریج اسکیب برای شارژ مولد گاز کیسه هوای بالایی راننده. 3- کارتریج اسکیب برای شارژ مولد گاز کشنده کمربند ایمنی راننده. 4 - سوئیچ در سگک کمربند ایمنی راننده؛ 5 – اسکویب شارژ ژنراتور گاز کیسه هوای سمت راننده؛ 6 – سنسور ضربه ایربگ سمت راننده (در جلو): 7 – اسکویب گاز ژنراتور کیسه هوای راننده; 8 – سوکت تشخیصی 9 – تابلوی ابزار با لامپ های هشدار برای کمربند ایمنی و کیسه هوا. 10 – واحد کنترل موتور؛ 11 - سنسور ضربه ایربگ جلوی راننده (قسمت جلوی سمت چپ بدنه)؛ 12 – سنسور ضربه ایربگ سرنشین جلو (قسمت جلوی سمت راست بدنه)؛ 13 - چراغ هشدار برای غیرفعال کردن ایربگ سرنشین جلو. 14 - سوئیچ برای غیرفعال کردن کیسه هوای سرنشین جلو که با کلید کار می کند. 15 - رابط تشخیصی گذرگاه داده (دروازه)؛ 16 – کارتریج اسکویب شارژ اول و دوم ژنراتور گاز کیسه هوای سرنشین جلو. 17 – واحد کنترل کیسه هوا؛ 18 - سوئیچ در سگک کمربند ایمنی سرنشین جلو؛ 19 - سنسور برای حضور مسافر در صندلی جلو. 20 – کارتریج اسکیب برای شارژ مولد گاز کیسه هوای جانبی سرنشین جلو. 21 – سنسور ضربه ایربگ جانبی در سمت سرنشین جلو (درب جلو). 22 - کارتریج اسکیب برای شارژ مولد گاز کشنده کمربند ایمنی سرنشین جلو. 23 – کارتریج اسکیب برای شارژ مولد گاز کیسه هوای بالایی سرنشین جلو. 24 – سنسور ضربه ایربگ جانبی پشت سرنشین جلو (ستون C); 25 - واحد کنترل مرکزی برای سیستم های راحتی. 26 – شیر شارژ ژنراتور گاز برای جدا کردن باتری

وسایل نقلیه مجهز به سیستم کیسه هوا برای راننده و سرنشین جلو را می توان با حروف روی صفحه نرم فرمان و در سمت راست پانل ابزار شناسایی کرد.

عناصر اصلی سیستم ایربگ عبارتند از:

• مجموعه ای از حسگرهای الکترومکانیکی و الکترونیکی اینرسی (3….5)
• اسکویب ژنراتور گاز (منبع انرژی)
• کیسه هوا برای راننده (در فرمان) و سرنشین (در سمت راست در پانل ابزار)
• دستگاه نظارت و کنترل الکترونیکی
• چراغ هشدار روی داشبورد

حسگرها

سنسورهای شوک الکترومکانیکیآنها بر اساس اصل یک سوئیچ حد معمولی کار می کنند - یک توپ فلزی در لوله وجود دارد که با ضربه شدید بر مقاومت فنرها غلبه می کند و تماس را می بندد و در نتیجه مدار الکتریکی لازم برای عملکرد سیستم را تشکیل می دهد.

در حال حاضر به جای حسگرهای مکانیکی از سنسورهای الکترونیکی استفاده می شود. چنین سنسوری شامل یک محفظه، یک واحد پردازش داده و یک حسگر شتاب میکرومکانیکی است که می تواند پیزوالکتریک، خازن یا نوع دیگری باشد.

یک سنسور شتاب از نوع خازن، به بیان ساده، مانند یک خازن طراحی شده است. صفحات جداگانه خازن به طور ثابت ثابت هستند. عناصر مرتبط با آنها متحرک هستند و به عنوان یک توده لرزه ای عمل می کنند. در هنگام برخورد، جرم لرزه ای، در این حالت صفحات متحرک، به سمت صفحات ساکن حرکت می کند و ظرفیت چنین خازنی تغییر می کند. واحد پردازش داده این اطلاعات را پردازش می کند، آن را به شکل دیجیتال تبدیل می کند و داده ها را به واحد کنترل کیسه هوا منتقل می کند.

برنج. طرح عملکرد سنسور شتاب از نوع خازن:
1 - صفحه ثابت؛ 2 – صفحه متحرک 3 – واحد پردازش داده الف - حالت استراحت؛ ب - برخورد

برخی از خودروسازان به جای سنسورهای شتاب برای تشخیص برخورد، نصب می کنند سنسورهای فشار. با استفاده از این سنسورها، تشخیص سریع‌تر ضربه‌ها در ناحیه درب به دست می‌آید.

سنسورهای اینرسیدر سپر، در محفظه موتور، در ستون ها یا در قسمت پشتی بازو نصب می شود. حافظه سنسورها شامل پارامترهایی است که از قبل محاسبه شده اند، که برای یک مدل خودروی مشخص به معنای بیش از ضربه مجاز است. در صورت بروز حادثه، سنسورها سیگنالی را به واحد کنترل الکترونیکی ارسال می کنند. در اکثر سیستم های مدرن، سنسورهای جلو برای نیروی ضربه در سرعت های 25 ... 50 کیلومتر در ساعت طراحی شده اند، در حالی که سنسورهای جانبی می توانند با ضربه های ضعیف تر فعال شوند. از واحد کنترل الکترونیکی، سیگنال به ماژول اصلی ارسال می شود که شامل یک بالش فشرده است که به یک ژنراتور گاز متصل است.

اسکویب ژنراتور گاز

سیم ذوب یا جلوی شعله در عنصر احتراق (پرایمر) به ژنراتورهای گاز کیسه هوا انرژی می دهد. در طرح های مدرن، کپسول احتراق مولد گاز با جریان متناوب راه اندازی می شود تا از وقوع اتصال کوتاه در سیستم برق DC خودرو (عیب در سیم کشی برق) جلوگیری شود. برای ایجاد جریان متناوب، یک خازن در کپسول شارژ تعبیه شده و به صورت سری به مدار درایو متصل می شود که تقریباً با فرکانس 100 کیلوهرتز شارژ، دشارژ یا شارژ می شود.

ژنراتور گاز که اغلب به آن اسکویب (قرص) با قطر 10 سانتی متر و ضخامت 1 سانتی متر می گویند، از کریستال های سوخت جامد استفاده می کند که از احتراق آن گازی آزاد می شود که بالش را پر می کند یا بهتر بگوییم باد می کند. سوخت معمولاً آزید سدیم سمی (NaN3) است که 45 درصد از جرم آن هنگام سوزاندن به نیتروژن خالص تبدیل می شود و بقیه به دی اکسید کربن (CO2)، مونوکسید کربن (CO)، آب (H2O) و ذرات معلق تبدیل می شود. . یک تکانه الکتریکی باعث شعله ور شدن اسکویب یا ذوب شدن سیم می شود و کریستال ها به گاز تبدیل می شوند. سیگنال برای راه اندازی squib یک ضربه الکتریکی از سنسورهای شوک (شتاب یا فشار) است که به طور مستقیم یا از طریق یک واحد الکترونیکی می رسد. اگرچه فرآیند احتراق به سرعت اتفاق می افتد، اما انفجاری نیست. احتراق در 3 مرحله انجام می شود: احتراق، احتراق برای فیوز و احتراق شارژ کار. در مدت زمان بسیار کوتاهی سیستم تا 60 کیلو وات قدرت تولید می کند، اما هیچ انفجاری رخ نمی دهد. احتراق سوخت و باد شدن ایربگ با حجم تقریبی 50...60 لیتر برای راننده 30...35 میلی ثانیه طول می کشد، کیسه هوای سرنشین با حجم تقریبی 100...140 لیتر در دستکش تعبیه شده است. فضای محفظه و تقریباً در 50 میلی ثانیه باد می شود. این زمان کمتر از مدت زمان پلک زدن است که 100 میلی ثانیه است.

برای جلوگیری از صدمات ناشی از باد کردن بالش رانندگی با سرعت 200 ... 300 کیلومتر در ساعت به سمت قفسه سینه، بالش های مدرن در دو مرحله باد می شوند: ابتدا حدود 70٪ و در صورت تماس کامل با بدن، دو مرحله ای. برای این کار از ژنراتورهای گازی استفاده می شود.

به لطف صاف شدن شعاعی کیسه هوا و احتراق متوالی بارها در چنین ژنراتورهای گازی، باری که در تصادف روی راننده وارد می شود به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. بسته به شدت و نوع حادثه، فاصله بین فعال شدن هر دو اسکویب می تواند تقریباً 5 میلی ثانیه باشد. تا 50 میلی ثانیه هر دو اتهام همیشه شلیک می شوند تا مواردی را که پس از باز شدن ایربگ باز می شود، شلیک نشده باقی می ماند.

کیسه های هوا

در صورت بروز حادثه، واحد کنترل کیسه هوا دستور احتراق اولین شارژ را می دهد. فشار حاصل به پیستون شتاب می دهد که سیلندر گاز را باز می کند. گاز آزاد شده کیسه هوا را پر کرده و باز می کند. در اثر احتراق شارژ دوم، مقدار اضافی گاز وارد کیسه هوا می شود.

برنج. اسکاج با سیلندر گاز:
1 – فیوز اول؛ 2 – شارژ اول 3 - میله با پیستون؛ 4 - فیلم محافظ؛ 5- کانال های گازرسانی به کیسه هوا. 6 – سیلندر گاز 7 – شارژ دوم؛ 8 – فیوز دوم

سرعت باد شدن کیسه هوا متناسب با زمان حرکت راننده (مسافر) هنگام برخورد با کیسه هوا انتخاب می شود. بلافاصله پس از پر کردن، اما آهسته تر، بالش ظرف 200 میلی ثانیه خالی می شود.

زمان بهینه برای پر کردن بالش 30...55 میلی ثانیه است. گاز (نیتروژن یا دیگر ایمن برای انسان) از طریق فیلتر مخصوص وارد بالش می شود. کیسه هوا برای مدت زمان بسیار کوتاهی (حداکثر 1 ثانیه) در حالت باز می ماند، زیرا گاز به سرعت از طریق دریچه های مخصوص به محفظه سرنشین خارج می شود تا کیسه هوا مسافر محافظت شده را خفه نکند.

سنسورهایی در کابین، جلوی خودرو یا درها نصب می‌شوند و تعداد آنها از سه تا ده متغیر است. پاسخ سنسورها نه تنها تحت تأثیر سرعت وسیله نقلیه، بلکه از ماهیت برخورد (در چه زاویه ای، با چه مانعی) است. در عین حال، ترمز اضطراری با هر سرعتی نمی تواند سنسور شوک را تحریک کند. در صورت خرابی باتری، برخی از سیستم ها مجهز به خازن مخصوصی هستند که انرژی انباشته شده را برای باز کردن کیسه هوا آزاد می کند.

این بالش از نایلون به ضخامت 0.45 میلی متر ساخته شده است. برای سفتی، قسمت داخلی با یک لایه بسیار نازک از لاستیک مصنوعی - نئوپرن یا لاستیک سیلیکونی خاص پوشیده شده است. بالش های مدرن به سه نوع جلویی، جانبی و سقفی تقسیم می شوند.

پر کردن بالش‌های داخل کابین - که معمولاً 2 تا 6 عدد وجود دارد - با افزایش صدا همراه است که سطح آن گاهی به 140 دسی‌بل می‌رسد که برای پرده گوش خطرناک است. برای کاهش سر و صدا، فقط کیسه های هوای لازم باز می شوند، و سپس در زمان های مختلف: به عنوان مثال، 20 میلی ثانیه پس از برخورد - راننده، 17 میلی ثانیه دیگر - مسافر. علاوه بر این، اگر مسافری در کابین نباشد، کیسه های هوا باز نمی شوند، زیرا سنسورهای ویژه ای در صندلی ها نصب شده است که حضور مسافران را تشخیص می دهد.

دستگاه نظارت و کنترل الکترونیکی

اکثر طرح های فعلی از یک واحد الکترونیکی استفاده می کنند که در محفظه سرنشینان نصب شده است تا عملکرد سیستم های حفاظتی را هماهنگ کند. محاسبات کاهش سرعت ECU بر اساس داده های حسگرهای شتاب مورد استفاده برای نظارت بر نیروهای کاهش سرعت همراه با برخورد خودرو است. واحد تحریک الکترونیکی مرکزی باید شرایط زیر را برآورده کند:

• شناسایی تصادف یا برخورد بر اساس داده‌های دریافتی از یک حسگر شتاب الکترونیکی و یک "ردیاب ایمنی" مکانیکی یا از دو سنسور شتاب الکترونیکی (کنترل "تشخیص کامل الکترونیکی" با مدار اضافی)
• پاسخ سریع مدارهای کنترلی، ایربگ ها و کشنده های کمربند ایمنی، بر اساس الگوریتم های ماشه دیجیتالی خاص، در پاسخ به انواع تصادفات (برخورد از جلو، برخورد جلویی افست، برخورد یا برخورد در زاویه معین، برخورد با تکیه گاه و غیره). . .)
• ولتاژ پایدار و افزونگی برق
• فعال سازی انتخابی کشنده کمربند ایمنی مطابق با وضعیت کنترل شده بافته کمربند - مجموعه سگک
• تعیین دو آستانه پاسخ بسته به اینکه آیا کاربر وسیله نقلیه واقعاً از کمربند ایمنی استفاده می کند (آستانه پاسخ بالا یا پایین رابط تشخیص سریال)

چراغ نشانگر

برای نظارت بر سلامت سیستم کیسه هوا می توان از یک سیستم مانیتورینگ استفاده کرد. هنگامی که احتراق را روشن می کنید، چراغ کنترل حدود 10 ثانیه روشن می شود و سپس باید خاموش شود. اگر چراغ هنگام رانندگی روشن نشود، خاموش نشود یا روشن شود، این نشان دهنده نقص سیستم است.

تحقیقات متخصصان نشان می دهد که خطر مرگ عابر پیاده هنگام برخورد با کاپوت خودرویی که تنها با سرعت 40 کیلومتر در ساعت در حال حرکت است به 100 درصد می رسد. برای حل این مشکل، شرکت‌ها فعالانه روی توسعه کیسه هوا برای عابران پیاده کار می‌کنند. این سیستم حفاظتی شامل دو کیسه هوا است - یک کیسه هوا بزرگ که قسمت جلوی خودرو (سپر، جلوپنجره رادیاتور، چراغ‌های جلو و لبه کاپوت) را می‌پوشاند و دیگری کوچک که در نزدیکی شیشه جلو قرار دارد و از سر عابر پیاده محافظت می‌کند. رویکردهای خطرناک به عابران پیاده و حیوانات توسط حسگرهای ویژه شناسایی می شوند. این کیسه های هوا بلافاصله قبل از برخورد باز می شوند.

2013/02/22 در 10:02

کیسه های هوا برای کاهش ضربه راننده و سرنشینان بر روی فرمان، شیشه ها و عناصر بدنه در تصادفات طراحی شده اند. سیستم ایمنی غیرفعال همراه با کمربند ایمنی استفاده می شود.

ایربگ ها وسایل یکبار مصرف هستند.

زمینه

کیسه های هوا در دهه 40 قرن گذشته به کیسه های هوای مشابه مجهز شدند. با این حال، آنها در دهه 1950 ثبت اختراع شدند.

مخترع آمریکایی آلن برید یک جزء کلیدی برای استفاده از کیسه هوا در خودروها ایجاد کرد - یک سنسور توپ برای تشخیص برخورد. او اختراع خود را در سال 1967 به کرایسلر ارائه کرد. از آنجایی که در آن زمان کمربند ایمنی در بین مردم آمریکا محبوبیت نداشت، کیسه هوای طراحی شده برای محافظت از فرد در صورت برخورد از جلو مورد تقاضا بود.

در سال 1971، فورد اولین دسته آزمایشی خودروها را به کیسه هوا مجهز کرد. اولین خودروی تولیدی که به کیسه هوا مجهز شد، اولدزموبیل تورنادو در سال 1972 بود.

در دهه 1970، از 10000 وسیله نقلیه جنرال موتورز، هفت مورد مرگ و میر رخ داد. یکی از آنها ظاهراً ناشی از ایربگ بوده است: علیرغم اینکه شدت ضربه کم بوده، فرد دچار حمله قلبی شده است. اما چنین مواردی کم بود و اداره ملی ایمنی ترافیک بزرگراه ها پیشنهادی برای نصب کیسه هوا بر روی تمام خودروهای تولیدی ارائه کرد.

انواع ایربگ

خودروهای مدرن دارای چندین کیسه هوا هستند. آنها در مکان های مختلف کابین قرار دارند. بسته به مکان، انواع زیر متمایز می شود:

– جلویی:

اولین استفاده از کیسه هوای جلو در سال 1981 در خودروهای مرسدس بنز بود. یک تقسیم بندی به کیسه هوای جلو راننده و سرنشین وجود دارد. برای دومین مورد، به عنوان یک قاعده، غیرفعال کردن آن امکان پذیر است. از نظر ساختاری، تعدادی از کیسه های هوای جلو از عملکرد دو مرحله ای و حتی چند مرحله ای استفاده می کنند که این بستگی به شدت تصادف دارد. محل:کیسه هوای جلو راننده - در فرمان، سرنشین جلو - در قسمت سمت راست بالای پانل جلو؛

– جانبی:

هدف از ایربگ های جانبی کاهش احتمال آسیب به لگن، شکم و قفسه سینه در هنگام تصادف است. اولین شرکت خودروسازی که نصب چنین کیسه های هوا را به صورت آپشن ارائه کرد ولوو در سال 1994 بود. محل:در پشت صندلی جلو برخی از خودروها کیسه هوای جانبی را در صندلی‌های عقب ارائه می‌کنند. پیشرفته‌ترین بالش‌های کناری طراحی دو حفره‌ای دارند: قسمت پایینی و سخت‌تر برای محافظت از لگن است، قسمت بالایی نرم برای قفسه سینه است.

– سر:

از نام نوع بعدی - کیسه هوای سر - مشخص است که آنها برای محافظت از سر در یک برخورد جانبی خدمت می کنند. نام دیگر آنها کیسه هوای پرده ای است. شرکت پیشگام در نصب این نوع بالش ها تویوتا (1998) می باشد. محل(بسته به مدل خودرو): در جلوی سقف، بین ستون ها و در عقب سقف. طراحی شده برای محافظت از مسافران در هر دو ردیف جلو و عقب صندلی.

– زانو:

کیسه هوای زانو از زانوها و ساق پا راننده محافظت می کند. محل:زیر فرمان اولین بار در سال 1996 در خودروهای کیا استفاده شد. تعدادی از مدل ها مجهز به کیسه هوای زانو سرنشین جلو هستند - زیر محفظه دستکش.

– مرکزی:

ایربگ مرکزی برای کاهش شدت صدمات ثانویه به سرنشینان در هنگام برخورد جانبی عمل می کند. اولین بار در سال 2009 توسط تویوتا پیشنهاد شد. محل:در تکیه گاه صندلی های ردیف جلو، قسمت مرکزی پشتی صندلی عقب.

طرح

طراحی کیسه هوا شامل یک پوسته الاستیک است که با گاز پر شده است، یک ژنراتور گاز و یک سیستم کنترل.

در واقع خودش بالش ساخته شده از نایلون برای روغن کاری آن از طلق یا نشاسته استفاده می شود که در هنگام باز شدن کیسه هوا در هوای کابین دیده می شود.

هدف ژنراتور گاز – پوسته کوسن را با گاز پر کنید. ژنراتور گاز همراه با کیسه هوا، ماژول کیسه هوا را تشکیل می دهد.

سیستم کنترل ترکیبی از اجزای سنتی مانند سنسورهای شوک، واحد کنترل و محرک (اسکوئیب ژنراتور گاز).

میانگین حجم کیسه هوای راننده 60-80 لیتر است، کیسه هوای سرنشین بزرگتر است - تا 130 لیتر. این به این دلیل است که فاصله بین تنه سرنشین و داشبورد بیشتر از بین فرمان و راننده است. به نوبه خود ، بالش های جانبی (مخصوصاً پرده ای) از نظر حجم به طور قابل توجهی نسبت به بالش های جلویی پایین تر هستند.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

کیسه های هوا زمانی فعال می شوند که خودرو به مانعی برخورد کند. بسته به جهتی که ضربه در آن اتفاق افتاده است، کیسه های هوای خاصی فعال می شوند.

1. سنسورهای ضربه، زمانی که نیروی ضربه بیشتر از یک سطح از پیش تعیین شده باشد، سیگنالی را به واحد کنترل مخابره می کنند.

2. واحد کنترل نیز به نوبه خود با پردازش داده های تمام سنسورها، نیاز و زمان را برای عملکرد کیسه های هوا و سایر اجزای سیستم ایمنی غیرفعال تعیین می کند. بنابراین، بسته به نوع و شدت تصادف، فقط می توان از کشنده کمربند ایمنی استفاده کرد یا می توان از آنها به همراه ایربگ استفاده کرد.

3. واحد کنترل سیگنال الکتریکی را برای روشن کردن ژنراتورهای گاز کیسه های هوای مربوطه ارائه می دهد. زمان پاسخگویی کیسه هوا حدود 40 میلی ثانیه است.

5. به لطف ژنراتور گاز، بالش باز شده و پر از گاز می شود. هنگامی که بالش با یک فرد تماس پیدا می کند، پاره می شود و باد می کند.

شرایط باز شدن کیسه هوا

توجه داشته باشید.اگر خودرویی آتش بگیرد، زمانی که دمای داخل آن به 150 تا 200 درجه سانتی گراد برسد، همه کیسه های هوا به طور خودکار باز می شوند.

چشم انداز توسعه

از سال 2012، برخی از شرکت‌ها کیسه‌های هوای عابر پیاده را روی خودروهای خود نصب کرده‌اند - کیسه‌های هوا که خارج از داخل خودرو مستقر می‌شوند.

هوندا همچنین یک فناوری جدید i-SRS را پیشنهاد کرده است که به لطف آن کیسه هوا در مراحل باز می شود و این واقعاً آن را "ایمن" می کند ، زیرا در لحظه کار به مسافران آسیب نمی رساند.

ورونیکا نیکیتنکو راننده

به طور رسمی، تاریخچه ایربگ ها به اواسط قرن گذشته باز می گردد. برای من، در زمستان سال 2000 شروع شد، زمانی که در حین تست رانندگی یک ولوو در مسیر مسکو به سن پترزبورگ در نزدیکی نووگورود، یک "نه" با یکی از اتومبیل های ما تصادف کرد و به خط مقابل پرواز کرد. راننده «نه» جان خود را از دست داد و راننده ولوو تنها با ترس فرار کرد. درست است، در غروب او شکایت کرد که گونه هایش از ملاقات با بالش می سوزد. او در حال رانندگی یکی از اولین ولوو S80 ها بود که در زندگی واقعی شهرت این برند را به عنوان یکی از ایمن ترین ها در جهان تایید کرد.

صادقانه بگویم، قبل از آن حادثه من توجه زیادی به تجهیزات ایمنی غیرفعال نداشتم. اما بعد از آن همه خریدهای ماشین من با این سوال شروع شد که آیا کیسه هوا وجود دارد یا خیر.

هوا، اما بدون هوا

سازنده سامانه پدافند هوایی چه کسی بود؟ پتنت اولین کیسه هوای خودرو به طور همزمان در سال 1951 توسط جان دبلیو هتریک در ایالات متحده و مهندس والتر لیندرر در آلمان ثبت شد. هر دو اختراع مبتنی بر استفاده از هوای فشرده در بالش ها بودند. اما پس از تحقیقات بیشتر، مشخص شد که دستگاه ها سریع نیستند و حداکثر امنیت را ارائه نمی دهند. استفاده از آنها نامناسب تلقی شد.

معلوم شد که راه حل بهینه استفاده از یک اسکویب است که وقتی فعال می شود، جریان قدرتمندی از گازها را آزاد می کند که تقریباً فوراً کیسه هوا را باد می کند. و چنین بالشی که امروزه توسط همه خودروسازان در همه جا استفاده می شود، در سال 1963 توسط مخترع ژاپنی یاسوزوبورو کوبوری به ثبت رسید.

قابل توجه است که هیچ اثری از هوا در این بالش وجود نداشت - فقط محصولات احتراق و نه فقط سمی، بلکه برای سلامتی نیز خطرناک است، اگرچه نام "کیسه هوا" در همه جا گیر کرده است - ایربگ از انگلیسی اینگونه ترجمه شده است. در حالی که اصطلاح کوسن که توسط جان هتریک معرفی شد، به دلایلی در کشورهای انگلیسی زبان رایج نشد.

اولین ماشین های بالش دار

تقریبا ده سال گذشت تا بالش به ماشین رسید. به صورت آزمایشی، فورد کیسه‌های هوا را روی مدل فورد تاونوس 20M P7b نصب کرد، اما اولین خودروی تولیدی با چنین دستگاهی، اولدزموبیل تورنادو در سال 1973 بود.

باید گفت که مشتریان به طرق مختلف از این نوآوری استقبال کردند. برخی آن را بی فایده و حتی خطرناک می دانستند. علاوه بر این، آمار جنرال موتورز یک مورد پارگی قلب در اثر عملکرد ناگهانی دستگاه را ثبت کرده است. برعکس، برخی از این ایده الهام گرفتند که کیسه هوا می تواند جایگزین کمربند ایمنی شود، چیزی که آمریکایی ها مدت ها از آن غفلت کرده بودند.

اولین کیسه هوا در اروپا در سال 1980 توسط مرسدس بنز بر روی مدل پرچمدار S کلاس در بدنه W126 معرفی شد. کیسه هوای جلو از راننده و سرنشین جلو محافظت می کرد. در اواسط دهه نود، ولوو کیسه‌های هوای جانبی را به عنوان یک آپشن در خودروهای خود عرضه کرد که در دیواره‌های کناری صندلی‌های جلو قرار داشتند. در سال 1998، تویوتا شروع به نصب کیسه هوای پرده ای برای محافظت از سر و بالاتنه کرد. تقریباً در همان زمان، کیا کره ای ایده محافظت از زانوهای راننده با کیسه هوا را مطرح کرد که در هنگام ضربه می تواند زیر فرمان بلغزد. تویوتا یک کیسه هوای مرکزی ساخته است که از دسته بازو بیرون می‌آید تا از آسیب دیدن سرنشینان در تصادفات جانبی جلوگیری کند.

فورد به این نتیجه رسید که با ارائه ابزارهای کمربند ایمنی بادی از سرنشینان عقب به میزان قابل توجهی محافظت می کند. در سال 2011، کمربندهای بادی در مدل اکسپلورر ظاهر شدند و سه سال بعد شروع به نصب اختیاری بر روی فورد فیوژن کردند. شرکت TRW در همان سال 2011 کیسه هوای سقفی را معرفی کرد، اما این اختراع هنوز کاربرد گسترده ای پیدا نکرده است.

کیسه های هوا بیرون می آیند

به تدریج وسایل بادی محافظ تمام فضای داخلی خودرو را پر کردند و اکنون درخواست خروج از آن را دارند. ولوو اولین کسی بود که در مدل V40 کیسه هوای خارجی برای محافظت از عابران پیاده را در سال 2012 ارائه کرد. امروز، ZF TRW (این نام شرکت ترکیبی پس از اینکه سازنده آلمانی گیربکس ZF، سازنده ایربگ آمریکایی TRW را خریداری کرد) روی یک کیسه هوای جانبی خارجی کار می‌کند که تمام طرف خودرو را پوشش می‌دهد. در اصل، این یک تشک بادی است که در آستانه یک ماشین پنهان می شود و نه پس از برخورد، بلکه قبل از آن باید فعال شود. کار پیش رو مستلزم تشریح برنامه ای جدی موضوع است.

یک کیسه هوای خارجی زیر شیشه جلو برای محافظت از سر عابر پیاده در سال 2012 در Volvo V40 ظاهر شد. حفاظت کامل از عابر پیاده را در سرعت های 20 تا 50 کیلومتر در ساعت فراهم می کند. یک کیسه هوای خارجی زیر شیشه جلو برای محافظت از سر عابر پیاده در سال 2012 در Volvo V40 ظاهر شد. حفاظت کامل از عابر پیاده را در سرعت های 20 تا 50 کیلومتر در ساعت فراهم می کند.

قابلیت نرم کردن ضربه با بالشتک هوا توجه سازندگان سایر وسایل نقلیه را به خود جلب کرد. هوندا اولین شرکتی بود که برای پرچمدار دو چرخ خود یعنی Gold Wing کیسه هوا ارائه کرد.

اما همه موتورسیکلت ها برای نصب کیسه هوای ثابت مناسب نیستند. برای اینکه کیسه هوا مفید باشد، باید بین راکب و موتورسیکلت فاصله وجود داشته باشد. موتورسیکلت های اسپرت، که در آن راکب به معنای واقعی کلمه روی باک بنزین دراز می کشد، اجازه استفاده از ایربگ را نمی دهند. اینگونه بود که ایده استفاده از جلیقه و کلاه بادی به وجود آمد.

دفاع خطرناک

بالشی که برای محافظت طراحی شده است، مملو از خطرات قابل توجهی است. اولاً با سرعت 200 تا 300 کیلومتر در ساعت (بسته به طراحی) پرواز می کند و می تواند به شخص آسیب برساند، به خصوص اگر کمربند ایمنی نبسته باشد. ثانیاً، باز شدن در یک فضای محدود از کابین رخ می دهد و برای جلوگیری از باروتروما، باید همزمان مراقب باز کردن پنجره ها یا سایر وسایل کاهش فشار کابین باشید. ولوو به سادگی شکستن شیشه ها را پیشنهاد کرد - در این مورد، احتمال گیر کردن مکانیسم پایین آوردن صفر است. ثالثاً، آزید سدیم (NaN 3) - جزء اصلی سازنده گاز بسیاری از کیسه های هوا - یک ماده بسیار سمی است که در دوزهای زیاد برای سلامتی انسان خطرناک است. بنابراین، لازم است بلافاصله پس از باز شدن کیسه هوا، فضای داخلی را به سرعت تهویه کنید. سیستم های حفاظتی با حجم کوچک مانند کاپشن موتورسیکلت و کلاه ایمنی از هوای فشرده استفاده می کنند.جلیقه ایمنی بادی می تواند نجات دهنده ای برای هر راننده دو چرخ باشد.

یک جلیقه ایمنی بادی می تواند برای هر راننده دو چرخ نجات دهد.

برای کاهش خطر غیرارادی باز شدن کیسه هوا، تعدادی از شرکت ها از سنسورهای فشار در صندلی ها استفاده می کنند: مسافر روی صندلی است - اسکویب آماده است. کیسه های هوا هنگام نصب صندلی کودک به همین ترتیب غیرفعال می شوند، اما در برخی موارد باید به صورت دستی غیرفعال شوند.

در نهایت، کیسه‌ای هوا که در هنگام تصادف باز نمی‌شود، مانند یک مین منفجر نشده موذیانه است. او وقتی امدادگران را با قیچی مخصوص می برند تا قربانیان را بیرون بیاورند، تهدید می کند. فعال شدن ناگهانی می تواند منجر به تراژدی شود.

از همه اینها نتیجه می شود که ایمن ترین کار این است که ایربگ را مجبور به کار نکنید.

اتومبیل های مدرن به تعداد زیادی از سیستم های امنیتی مختلف مجهز هستند. همه آنها به دو نوع تقسیم می شوند - سیستم های ایمنی فعال و غیرفعال.

اولی سیستم هایی هستند که به راننده کمک می کنند تا رفتار خودرو را کنترل کند. اینها شامل سیستم های ضد قفل، سیستم های پایداری جهت دار، سیستم های توزیع نیروی کشش روی چرخ های خودرو و غیره است.

و سیستم های ایمنی غیرفعال با هدف محافظت از خود شخص در هنگام برخورد انجام می شود. این سیستم شامل ایربگ های ایزوفیکس و ایربگ های پرده ای است.

نکته اصلی در ایمنی غیرفعال کمربندها هستند. بالش ها فقط یک سیستم کمکی با هدف کاهش صدمات وارده به افراد داخل خودرو هستند.

اگرچه در ابتدا کیسه های هوا به عنوان سیستمی قرار گرفتند که باید جایگزین کمربند ایمنی شود. اما گذشت زمان نشان داد که بدون تسمه نمی توانند ایمنی کافی را تامین کنند، بنابراین به دسته سیستم های کمکی منتقل شدند.

وظیفه اصلی ایربگ ها کاهش احتمال آسیب دیدگی توسط فرمان، پنل جلو یا عناصر بدنه در تصادف خودرو است.

توسعه کیسه هوا برای مدت طولانی ادامه داشته است، اما مرسدس بنز نصب آنها را به طور منظم بر روی خودروها در سال 1971 آغاز کرد. از آن زمان، شرکت های بیشتری خودروهای خود را به این سیستم امنیتی مجهز می کنند و به طور مداوم در حال بهبود است.

نحوه عملکرد سیستم امنیتی

اصل عملیات

ماهیت کیسه هوا این است که در هنگام برخورد، یک بالشتک بادی ایجاد می شود که بدن انسان را پشتیبانی می کند و از احتمال برخورد آن با عناصر کابین جلوگیری می کند.

این کار به این صورت است: هنگامی که در اثر تصادف ضربه می زند، یک سیستم مخصوص به سرعت بالش جلوی راننده و سرنشین را که از پارچه نرم ساخته شده باد می کند و حرکت اینرسی بدن افراد را جذب می کند. اما در عین حال برای اینکه بالش در آینده مانع از پیاده شدن فرد از خودرو نشود، به سرعت باد می کند و گاز از سوراخ های مخصوص پارچه خارج می شود.

مشکلات در ایجاد ایربگ خودرو

1. چگونه بالش را سریع باد کنیم؟

حتی در طول توسعه اولیه این سیستم، طراحان با یکی از مشکلات مهم روبرو بودند - چگونگی باد کردن سریع کیسه هوا، زیرا در صورت برخورد همه چیز در مدت زمان بسیار کوتاهی اتفاق می افتد. ضمناً بادکردن بالش نباید خاصیت انفجاری داشته باشد تا فرد توسط خود بالش آسیب نبیند.

راه برون رفت از وضعیت استفاده از محصولات احتراق برخی از مواد بود. استفاده از گازهای آزاد شده در طی احتراق سدیم آزید بهینه شده است. اگرچه این ماده به خودی خود سمی است، اما هنگام سوختن نیتروژن، دی اکسید کربن، مونوکسید کربن و آب آزاد می کند. فرآیند احتراق خود بسیار سریع انجام می شود - یک قرص سدیم آزید با وزن 50 گرم. در 35-50 میلی ثانیه می سوزد که برای باد کردن کیسه هوا در هنگام برخورد کاملاً کافی است.

ویدئو: طراحی کیسه هوا

اما هنگام استفاده از آزید، فقط از نیتروژن برای پمپاژ استفاده می شود که برای انسان کاملاً بی ضرر است، بنابراین طراحی سیستم شامل فیلترهایی است که محصولات احتراق را به اجزای سازنده خود جدا می کند و فقط نیتروژن را به داخل بالشتک پارچه ای عبور می دهد.

سیستم هایی که از آزید استفاده می کنند اکنون رایج ترین هستند. اما ماده دیگری وجود دارد که به عنوان سوخت برای احتراق استفاده می شود - نیتروسلولز. ویژگی این ماده این است که برای باز کردن کامل بالش بسیار کمتر مورد نیاز است - فقط 8 گرم. همچنین نیازی به استفاده از فیلتر نیست.

2. اثر محفظه فشار

دومین مشکلی که طراحان با آن مواجه شدند، اثر محفظه فشار بود. وقتی کیسه هوا باز می شود، فضای زیادی را در خودرو اشغال می کند. بنابراین، کیسه هوای راننده در هنگام باز شدن 60-80 لیتر حجم دارد و کیسه هوای سرنشین حجم بیشتری دارد، تا 130 لیتر.

کیسه های هوا خیلی سریع پر می شوند، بنابراین حجم داخل کابین به شدت کاهش می یابد و فشار افزایش می یابد که می تواند به پرده گوش آسیب برساند. علاوه بر این، پمپاژ با یک اثر صوتی نسبتاً قوی رخ می دهد که می تواند بر پرده گوش نیز تأثیر بگذارد.

در ابتدا با تجهیز درب ها به مکانیزم های خاصی که در صورت برخورد تقریباً بلافاصله شیشه درب به پایین پرتاب می شد، با این مشکلات مبارزه شد.

حال برای جلوگیری از اثر محفظه هایپرباریک، بالش ها یکباره باد نمی شوند، بلکه یکی یکی باد می شوند. ابتدا کیسه هوای راننده پس از حدود 20 میلی ثانیه باز می شود و پس از 17 میلی ثانیه دیگر ایربگ سرنشین باز می شود. در عین حال، خود سیستم نظارت می کند که کدام بالش ها باید باد شوند و کدام نه.

طراحی سیستم کیسه هوا

حال بیایید به طراحی خود این سیستم نگاه کنیم. از سه جزء تشکیل شده است - یک ژنراتور گاز با یک بالشتک (که معمولاً "اسکویب" نامیده می شود)، به شکل یک واحد، سنسورهای شوک و یک واحد کنترل ساخته شده است.

تعداد سنسورهای شوک و همچنین تعداد خود کیسه های هوا می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. در برخی خودروها می توان تا ده سنسور از این قبیل در سرتاسر خودرو نصب شده باشد.

در هنگام برخورد، این سنسور یک ضربه را به واحد کنترل منتقل می کند که به نوبه خود سیگنالی را به ژنراتور گاز منتقل می کند که کیسه هوا را باز می کند.

کیسه های هوا باز شده

پاسخ سنسور به عوامل مختلفی بستگی دارد - زاویه ضربه. کاهش شدید سرعت که هنگام برخورد اتومبیل با مانع رخ می دهد، اطمینان حاصل می کند که سنسور یک ضربه را منتقل می کند. اما حتی یک ماشین نیز قادر به فعال کردن سنسور نیست.

از سیگنال دریافتی از سنسور ، واحد کنترل سیگنال هایی را به ژنراتورهای گاز ارسال می کند ، در حالی که واحد "محاسبه" می کند که کیسه هوا باید باد شود و همچنین نحوه باد کردن آن. واقعیت این است که برخی از انواع بالش ها دارای دو مدار هستند که پمپاژ آنها بسته به نیروی ضربه انجام می شود. در صورت ضربه ضعیف فقط یک مدار باد می شود و اگر برخورد جدی تر باشد هر دو مدار همزمان باد می شوند.

انواع ایربگ

بیایید به انواع کیسه هوا در خودرو نگاه کنیم.

1. کیسه هوای جلو
2. کیسه هوای زانو
3. کیسه هوای جانبی جلو (معمولاً در صندلی ها تعبیه شده است)
4. کیسه هوای جانبی عقب
5. کیسه هوای سر ("پرده")

1. ایربگ های جلو

اولین ایربگ ها ایربگ های جلو بودند و مرسدس بنز شروع به تجهیز خودروهای خود به صورت استاندارد به آن ها کرد. دو عدد از این ایربگ ها وجود دارد، یکی در فرمان پشت پد مخصوص نصب شده و برای راننده در نظر گرفته شده است، دومی در پنل جلو قرار دارد و هدف آن محافظت از سرنشین در صندلی جلو است.

این نوع بالش رایج ترین است؛ حتی خودروهای ارزان قیمت هم اکنون به آن مجهز هستند. ویژگی خاص کیسه هوای سرنشین این است که به اجبار خاموش می شود و پس از آن به حالت غیرفعال می رود و در صورت برخورد کار نمی کند.

آنها فقط در صورت برخورد از جلو کار می کنند؛ در صورت برخورد از پهلو یا عقب، این سیستم کار نمی کند.

2. جانبی

نوع دوم جانبی است. هدف آنها محافظت از راننده و سرنشین در برخورد جانبی است. تولید کننده سوئدی ولوو برای اولین بار از چنین بالش هایی استفاده کرد.

آنها به خوبی به محافظت از تنه انسان کمک می کنند. آنها اغلب در پشت صندلی های جلو قرار دارند. برخی خودروها برای محافظت از سرنشینان عقب مجهز به کیسه هوای جانبی هستند.

ویدئو: چگونه از تله های مرگبار در ماشین جلوگیری کنیم

3. بالش سر

نوع سوم کیسه های هوای سر جانبی هستند که عموماً به آن کیسه هوای پرده ای نیز می گویند. برای اولین بار آنها شروع به نصب روی خودروهای شرکت ژاپنی تویوتا کردند.

پرده ها را می توان در پشت بام نزدیک پنجره های جانبی و ستون های در قرار داد. هدف آنها محافظت از سر در هنگام برخورد جانبی است. هنگام استقرار، آنها تقریباً به طور کامل منطقه پنجره های جانبی را می پوشانند.

4. ایربگ زانو و وسط

شرکت کره ای کیا نوع دیگری از بالش ها را عرضه کرده است - بالش زانو. هدف آنها محافظت از پاهای راننده و سرنشین جلو است. ایربگ راننده در زیر ستون فرمان و ایربگ سرنشین در زیر پنل جلو قرار دارد.

خودروهای تویوتا اخیراً استفاده از کیسه هوای مرکزی را آغاز کرده اند. در دسته مرکزی نصب می شود و هدف آن کاهش شدت آسیب ثانویه در اثر برخورد جانبی است؛ هنگامی که باد می شود، راننده و سرنشین جلو را از هم جدا می کند.

اینها همه انواعی هستند که یک خودرو به آنها مجهز است و هدف آنها محافظت از افراد داخل است. سیستمی با هدف حفاظت از عابران پیاده نیز در حال توسعه است. این سیستم مانند سیستم داخلی کار می کند، با تنها تفاوت - کیسه های هوا از بیرون خودرو باد می شوند و هدف آنها کاهش ضربه عابر پیاده روی بدنه خودرو است.