همه چیز درباره کیسه هوا خودرو

شاید انفجار، وحشتناک و خطرناک به نظر برسد، اما انفجار (و باز شدن) کیسه هوا در زمان تصادف رانندگی نه تنها خطرناک نیست، بلکه به نجات جان افراد کمک می کند.

تصادف رانندگی با قوانین فیزیک و بخصوص قوانین حرکت کنترل می شود. هر چیزی که حرکت می کند، دارای جرم و سرعت و در نتیجه دارای انرژی جنبشی است؛ هرچه خودرو سریعتر حرکت کند، انرژی جنبشی بیشتر می شود.

در زمان برخورد با یک مانع و بروز تصادف، انرژی جنبشی باید به جایی منتقل شود. حتی اگر خودرو از بدنه مقاوم برخوردار بوده و بتواند ضربه وارده را جذب کند، این انرژی یک خطر جدی برای راننده و سرنشینان محسوب می شود.   

اما مشکل اینجاست که سرنشینان خودرو نیز دارای جرم و سرعت هستند. حتی اگر خودرو توقف کرده باشد، سرنشینان تمایل به حرکت رو به جلو دارند. براساس قانون اول حرکت نیوتون، هر چیز درحال حرکت تمایل به ادامه حرکت دارد تا زمانی که نیرویی باعث توقف آن شود.

کیسه هوا مکمل کمربند ایمنی

کمربند ایمنی خودرو، شکل خام ایمنی محسوب می شود و تنها می تواند بدن را مهار کند. وزن سر بین 3 تا 6 کیلوگرم است و کمربند ایمنی هیچ قدرتی برای مهار آن ندارد.

حتی اگر بدن بوسیله کمربند مهار شده باشد، بر اساس قانون حرکت نیوتون، سر همچنان به حرکت ادامه می دهد و به فرمان یا شیشه جلو خودرو برخورد می کند؛ اینجاست که کیسه هوا می تواند موثر واقع شود. کیسه هوا یا ایربگ (airbag) با سرعت 300 کیلومتر در ساعت – بسیار سریعتر از تصادف خودرو – باز می شود.

کیسه هوا یک سیستم محافظ مکمل (SRS) محسوب می شود؛ این بدان معناست که کیسه هوا به همراه کمربند ایمنی، به محافظت از راننده و سرنشین خودرو کمک می کند و به تنهایی – بدون کمربند ایمنی – نمی تواند محافظ مطمئنی باشد.

کیسه هوا اختراع کیست؟

در جستجوی مخترع کیسه هوا با نام های متعددی مواجه می شوید. به نظر می رسد، ایده طراحی کیسه هوا متعلق به جان هتریک اهل پنسیلوانیا باشد. طرح کیسه ایمنی برای خودروها در اوت سال 1952 توسط هتریک ثبت اختراع شد. این در حالی است که والتر لیندرر، مخترع آلمانی هفت ماه قبل از هتریک، طرح ایربگ را ثبت اختراع کرده بود. به نظر می رسد که هر دو مخترع بصورت مستقل به یک ایده واحد رسیده بودند.

آلن برید نیز روش های مختلفی را برای تحریک انفجار گاز درون کیسه هوا قبل از ضربه تصادف مطرح کرد. وی نخستین کیسه هوا را در سال 1968 طراحی کرد و شرکت او یکی از بزرگترین تأمین کنندگان سیستم ایمنی خودرو در جهان محسوب می شود.

عملکرد کیسه هوا

در زمان وقوع تصادف، کیسه هوا باد شده و با فشار سر و صورت به آن، باد کیسه هوا خالی می شود. اگر باد خالی نشود، سر پس از برخورد به آن مجددا به سمت عقب باز می گردد که این مسأله نیز می تواند خطرساز باشد.

1. زمانی که خودرو با یک مانع برخورد می کند، سرعت خودرو بسرعت کاهش پیدا می کند.

2. شتاب سنج میزان تغییر سرعت را تشخیص می دهد.

3. اگر کاهش سرعت بیش از اندازه باشد، شتاب سنج، مدار کیسه هوا را تحریک می کند. ترمز معمولی، نیروی کافی برای این کار تولید نمی کند.

4. مدار کیسه هوا یک جریان الکتریکی را از طریق المنت گرمایی (چیزی شبیه سیم های توستر) عبور می دهد.

5. المنت گرمایی یک ماده منفجره شیمیایی را روشن می کند. در مدل های قدیمی کیسه هوا از سدیم آزید به عنوان ماده منفجره استفاده می شد و در مدل های جدید از مواد شیمیایی متفاوتی استفاده می شود.

6. با سوختن ماده منفجره، مقدار عظیمی گاز بی ضرر (معمولا نیتروژن یا آرگون) تولید شده و به سرعت وارد کیسه نایلونی تعبیه شده در پشت فرمان می شود.

7. با ورود گاز بداخل کیسه، پوشش پلاستیکی فرمان باز شده و کیسه هوا در مقابل سر و صورت راننده باد می شود. کیسه هوا با لایه ای از یک ماده گچی  مانند پودر تالک پوشش داده می شود تا براحتی باز شود.

8. بدلیل فشار ناشی از برخورد، سر و صورت راننده به سمت جلو کشیده شده و با کیسه هوا برخورد می کند. در اثر شدت برخورد، گاز درون کیسه از طریق سوراخ های کوچک کناره ها خارج می شود. در زمان توقف کامل خودرو، باد کیسه هوا باید به طور کامل تخلیه شده باشد.

 

منبع: explainthatstuff

ترجمه: معصومه سوهانی

 

No tags for this post.