کیسه هوای ماشین چگونه کار می کند؟

امروزه کیسه های هوا به عنوان بخشی تفکیک ناپذیر از سیستم ایمنی خودرو ها محسوب شده و بر خلاف دهه های پیشین که کمربند ایمنی تنها وسیله ایمنی موجود در خودروها با هدف حفاظت از جان سرنشینان محسوب می شد، امروزه کیسه های هوا به عنوان یک وسیله ایمنی مکمل در کنار کمربند ایمنی، نقش مهمی در کاهش تلفات ناشی از تصادفات جاده ای ایفا می کنند.

نحوه عملکرد کیسه های هوا بسیار ساده و در عین حال هوشمندانه و دقیق است. این کیسه ها به مانند یک بستر نرم در هنگام تصادف خودرو با سرعت زیادی باز شده و مانع از برخورد سر و صورت سرنشینان خودرو با سطوح سخت و محکم شیشه و بدنه خودرو می شوند.

 مطمئنا تا کنون بیشتر مردم با کیسه های هوا سر و کار داشته و راجع به آن ها اطلاعاتی دارند اما احتمالا کمتر کسی از مکانیزم دقیق این کیسه های پلیمری نازک ولی بسیار کارآمد خبر دارد. کیسه های هوا عمدتا دارای بافتی مستحکم با حجم و اندازه کوچکی هستند که به صورت فشرده در محفظه های ویژه خود جاسازی شده و لا به لای آن پودر تالک که خاصیت ضد رطوبت و چسبندگی داشته استفاده می شود تا در مدت زمان عدم استفاده؛ کیفیت این کیسه ها پائین نیامده و کارائی خود را حفظ کنند.

نوع عملکرد کیسه های هوا بسیار ساده و در عین حال هوشمندانه و دقیق است. این کیسه ها به مانند یک بستر نرم در هنگام تصادف خودرو با سرعت زیادی باز شده و مانع از برخورد سر و صورت سرنشینان خودرو با سطوح سخت و محکم شیشه و بدنه خودرو می شوند. نمونه اولیه این وسیله برای نخستین بار در جنگ جهانی دوم و با هدف حفاظت از خلبانان هواپیماهای نظامی طراحی شد اما در دهه 80 میلادی نخستین نمونه های آن روی خودرو نصب شده و مورد استفاده قرار گرفت. در نمونه های ابتدائی کیسه های هوا، از هوای عادی فشرده برای باد کردن کیسه استفاده می شد اما این روش به دلیل زمان بر بودن ، کارآئی نداشت زیرا کیسه هوا در هنگام تصادف تنها طی چند صدم ثانیه باید عمل کند و در نمونه های اولیه این زمانبندی قابل اجرا نبود. این مشکل امروزه به کلی برطرف شده و کیسه های هوا در لحظه وقوع تصادف با سرعت بسیار زیادی باز شده و در فاصله بین بدنه خودرو و سرنشین قرار می گیرد. البته در نمونه های امروزی کیسه هوا از هوای فشرده استفاده نشده و گاز مورد نیاز جهت پر شدن کیسه ها بر اثر واکنش شیمیائی بین سدیم آزید  (NaN3)، نیترات پتاسیم (KNO3) و دی‌اکسید سیلیکون   (SiO2) تامین می شود. به کمک این واکنش شیمیائی، سرعت باز شدن کیسه های هوا تنها 4 صدم ثانیه خواهد بود.

کیسه های هوا به طور استاندارد از سه بخش کلی تشکیل می شوند که عبارتند از: خود کیسه که معمولا از جنس پلیمر های مستحکم و بسیار نازک ساخته  شده است؛ سنسورهای تشخیص دهنده برخورد خودرو با شی خارجی که وظیفه اصلی را بر عهده دارد و سیستم انجام دهنده واکنش شیمیائی که در پی دریافت دستور از سنسور ها عمل کارده و با ایجاد واکنش شیمیائی که در بالا شرح داده شد؛ سبب پر شدن کیسه می شود. در خودروهای جدید به طور همزمان با این فرایند؛ یک پیستون ویژه در داخل سیستم کمربند ایمنی عمل کرده و سرنشین را به سمت صندلی می کشد. این سنسور دارای محفظه‌ای است که در داخل آن یک ساچمه قرار دارد، این ساچمه، در حالت عادی به وسیله مگنت جذب شده، از حرکت باز می‌ماند. در هنگام ضربه، برق مگنت قطع شده، ساچمه به طرف ترمینال‌ها حرکت می‌کند و به مدار دستگاه ایجاد کننده واکنش شیمیائی وصل می‌شود.

  البته باید به این نکته هم اشاره کرد که کیسه های هوا دارای سوراخ هایی در طرفین هستند که به آن ها اجازه می دهد به سرعت پس از عمل کردن ؛ خالی شده و به این ترتیب خطر خفگی سرنشین یا راننده از بین می رود. در خاتمه لازم به توضیح است که این کیسه ها علی رغم مزایای پر شمار خود دارای خطراتی نیز بوده و می تواند در برخی موارد به کودکان زیر نه سال، نوزادان و کودکان خردسالی که در آغوش سرنشین قرار داشته یا افراد مسن؛ آسیب وارد کند. دلیل اصلی آسیب های وارده به این افراد، سرعت بالای باز شدن کیسه های هوا و برخورد ناشی از آن بوده و این موضوع برای افراد کوتاه قد و ریز جثه که مجبورند صندلی خودرو را به گونه ای تنظیم کنند که به فرمان نزدیک باشند نیز صدق می کند. در سال های اخیر ، طراحان تلاش های زیادی برای برطرف کردن معایب فوق انجام داده اند و پیش بینی می شود در نسل های بعدی کیسه هواغ این ایرادات بر طرف شوند.

در این گزارش ویدئوئی به بررسی چگونگی عملکرد کیسه های هوا و نحوه واکنش شیمیائی رخ داده در آن می پردازیم.

گرداوری و ترجمه گزارش: فاطمه کردی

No tags for this post.