مرکز انجمنهای تخصصی

کیسه های هوای خودرو طی سالیان طولانی در حال توسعه بوده اند. در واقع ایده استفاده از یک بالش نرم در برابر برخورد، بسیار جذاب بوده است و اولین ثبت اختراع درباره یک وسیله قابل انبساط برای خوردن به آن در هنگام تصادف برای هواپیماها طی جنگ جهانی دوم انجام شده است. در دهه 80 اولین کیسه هوای تجاری شده در خودرو کار گذاشته شد و از سال 1998وجود کیسه های هوا در سمت راننده و سرنشین جلو در امریکا الزامی شده است.

تاکنون آمار نشان داده که کیسه های هوا ریسک مرگ را در تصادفات رودررو حدود 30 درصد کاهش داده است. استفاده از کیسه های هوای نصب شده در صندلی و درها جدیدتر است ، اگرچه آنها به گستردگی کیسه های هوای نصب شده در فرمان و داشبورد مورد استفاده قرار نمی گیرند. برخی از کارشناسان بر این عقیده اند که در سالهای آینده تعداد کیسه های هوای خودروها از 2عدد به 6تا 7عدد خواهد رسید، اما پیش از پرداختن به دانش پشت کیسه های هوا و این که آنها چگونه کار می کنند بهتر است به مرور دانش خود درباره قوانین حرکت نیوتن بپردازیم. اول این که ما می دانیم که اجسام در حال حرکت دارای اندازه حرکت یا مومنتوم هستند. در صورتی که یک نیروی خارجی بر جسم وارد نشود آن جسم به حرکت خود با سرعت و جهت ثابت ادامه خواهد داد.
خودروها از اجسام متعددی تشکیل شده اند که شامل خود خودرو و اجسام مهار نشده درون آن و البته سرنشینان می شود. اگر این اجسام مهار نشوند، حتی در صورت توقف خودرو بر اثر تصادف ، آنها با سرعتی که خودرو دارد به حرکت خود ادامه می دهند. متوقف کردن یک جسم دارای مومنتوم مستلزم اعمال نیرو به آن در یک دوره زمانی است. وقتی یک خودرو تصادف می کند، نیروی موردنیاز برای متوقف کردن اجسام بسیار زیاد است ، چراکه مومنتوم به طور آنی تغییر می کند در حالی که برای سرنشینان این طور نیست و دقت زیادی نیز برای این کار وجود ندارد.

هدف هر سیستم مهارکننده کمکی ، کمک به متوقف کردن سرنشین با ایجاد کمترین آسیب ها به وی است. کاری که یک کیسه هوا انجام می دهد کاهش سرعت سرنشین به صفر با کمترین آسیب یا بدون آسیب است. محدودیت هایی که کیسه هوا با آنها درگیر است زیاد است. کیسه هوا باید در کسری از ثانیه در فضای بین سرنشین و فرمان یا داشبورد عمل کند. برای این که سیستم بتواند به جای آن که سرنشین را به صورت ناگهانی متوقف کند، حرکت آن را آرام کند حتی کوچکترین مقدار فضا و زمان ارزشمند است.

در کیسه هوا سه قسمت وجود دارد کیسه که از پارچه نایلونی ساخته شده است درون فرمان یا داشبورد تا می شود و قرار می گیرد. سنسور وسیله ای است که به کیسه فرمان دستور باد شدن می دهد؛ البته باد شدن درصورتی رخ می دهد که برخوردی با تغییر جرم باعث بسته شدن یک اتصال برقی شود، یک سوئیچ مکانیکی زده می شود و به سنسور پیام می دهد که یک تصادف رخ داده است.

سنسور اطلاعات را از یک شتاب سنج که درون میکروچیپی قرار دارد دریافت می کند. قسمت سوم هم سیم بادکننده کیسه هوا است که موجب واکنش آزیدسدیم یا نیترات پتاسیم و ایجاد گاز نیتروژن می شود. انفجار داغ نیتروژن موجب باد شدن کیسه هوا می شود. سیستم بادکننده شبیه یک بوسترراکت جامد است.

سیستم کیسه هوا یک پیشران جامد را مشتعل می کند و بسرعت می سوزد تا یک حجم بزرگ گاز را برای بادکردن کیسه هوا به وجود آورد. به این ترتیب کیسه هوا از قسمت ذخیره شده خود با سرعت 322 کیلومتر در ساعت یعنی سریع تر از یک چشم برهم زدن از هم باز می شود. یک ثانیه بعد، برای آن که سرنشین بتواند حرکت کند، گاز به سرعت از سوراخ های درون کیسه تخلیه و کیسه را از حالت باد شدن در می آورد.

کیسه هوا و سیستم باد کننده ذخیره شده در فرمان ؛ گرچه همه این فرآیند تنها در یک بیست و پنجم ثانیه رخ می دهد ؛ ولی زمان اضافی ایجاد شده برای جلوگیری از یک جراحت جدی کافی است. ماده پودری که از کیسه هوا آزاد می شود هم آرد ذرت عادی یا پودر تالک است که از سوی سازنده برای نچسبیدن تاهای کیسه به هم در هنگام ذخیره کیسه هوا استفاده شده است. دراین میان نباید فراموش کرد که با وجود پیشرفت فناوری ،کیسه های هوا فقط هنگامی موثرند که همراه کمربند ایمنی استفاده شوند. چرا که کیسه های هوا فقط در تصادفات رودررویی که با سرعت بیش از 16 کیلومتر در ساعت رخ می دهد عمل می کنند. این در حالی است که درباره برخوردها، تصادف های جانبی ، تصادفات از عقب و برخوردهای ثانویه فقط کمربندهای ایمنی می توانند عمل کنند.

منبع:سایت رشد+وبلاگ تخصصی اتومبیل

خواندن این مقاله می‌تواند مانع از بروز جراحت جدی و حتی مرگ برای خود و کودکانتان شود.



طی سالیان طولانی کمربندهای ایمنی تنها وسیله مهارکننده کنش‌پذیر در خودروها بوده‌اند. در عین حال در این مدت بحثهای زیادی در مورد ایمنی آنها بخصوص در مورد کودکان مطرح شده است، ولی به مرور زمان در اکثر کشورها کمربندهای ایمنی شامل مقررات اجباری شده‌اند. آمار و ارقام نشان می‌دهد که استفاده از کمربندهای ایمنی جان هزاران نفر را در تصادفات نجات داده است. کیسه‌های هوا طی سالیان طولانی در حال توسعه بوده‌اند. ایده استفاده از یک بالش نرم در برابر برخورد، بسیار جذاب بوده و اولین ثبت اختراع در مورد یک وسیله قابل انبساط برای فرود آمدن در آن در هنگام تصادف برای هواپیماها طی جنگ جهانی دوم انجام شده است! در دهه ۸۰ اولین کیسه هوای تجاری شده در خودروها ظاهر شد. از سال ۱۹۹۸، وجود کیسه های هوا در هر دو سمت راننده و سرنشین جلو در آمریکا الزامی شده است(کامیونت های سبک نیز از سال ۱۹۹۹ تحت این قانون در آمدند). تاکنون آمار نشان داده که کیسه‌های هوا ریسک مرگ را در تصادفات روبرو حدود ۳۰ درصد کاهش داده است. استفاده از کیسه‌های هوای نصب شده در صندلی و درها جدیدتر است ، اگرچه آنها به گستردگی کیسه‌های هوای نصب شده در فرمان و داشبورد مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. برخی از کارشناسان بر این عقیده‌اند که طی سالیان آتی تعداد کیسه‌های هوای خودروها از دو به شش تا هفت خواهد رسید. کیسه‌های هوا هم مانند کمربند ایمنی در سالهای اولیه، موضوع تحقیقات و آزمونهای جدی دولتی و صنعتی هستند. در این مقاله به دانش پشت کیسه‌های هوا و اینکه آنها چگونه کار می‌کنند، مشکلات آنها چیست و تکنولوژی آنها به چه سمتی پیش می‌رود خواهیم پرداخت.
●اصول اولیه
پیش از پرداختن به اصول خاص آنها بهتر است به مرور دانش خود درباره قوانین حرکت (نیوتن) بپردازیم. اول اینکه ما می دانیم که اجسام در حال حرکت دارای اندازه حرکت (مومنتوم) (حاصلضرب جرم و سرعت یک جسم) هستند. در صورتی که یک نیروی خارجی بر جسم وارد نشود آن جسم به حرکت خود با سرعت و جهت خود ادامه خواهد داد. خودروها از اجسام متعددی تشکیل شده اند که شامل خود خودرو و اجسام مهار نشده درون آن و البته سرنشینان می شود. اگر این اجسام مهار نشوند، حتی در صورت توقف خودرو در اثر تصادف، آنها با سرعتی که خودرو دارد به حرکت خود ادامه می دهند. متوقف کردن یک جسم دارای مومنتوم مستلزم اعمال نیرو به آن در یک دوره زمانی است. وقتی یک خودرو دچار تصادف می شود، نیروی مورد نیاز برای متوقف کردن اجسام بسیار زیاد است چرا که مومنتوم در لحظه تغییر کرده در حالی که برای سرنشینان اینطور نبوده است و وقت زیادی نیز برای اینکار وجود ندارد. هدف هر سیستم مهار کننده کمکی، کمک به متوقف کردن سرنشین با ایجاد کمترین آسیبها به وی است. کاری که یک کیسه هوا انجام می دهد کاهش سرعت سرنشین به صفر با کمترین یا بدون آسیب است. محدودیتهایی که کیسه هوا با آنها درگیر است زیاد است. کیسه هوا باید در کسری از ثانیه در فضای بین سرنشین و فرمان یا داشبورد عمل نماید. برای آنکه سیستم بتواند به جای آنکه سرنشین را بصورت ناگهانی متوقف کند ، حرکت آن را آرام نماید ، حتی کوچکترین مقدار فضا و زمان ارزشمند است.

در کیسه هوا سه قسمت وجود دارد که می توان به انجام این کار بزرگ یاری دهد:
● کیسه که از پارچه نایلونی نازکی ساخته شده که درون فرمان یا داشبورد ( و اخیرا درون صندلی و در) تا می شود و قرار می گیرد. ●سنسور که وسیله‌ای است که به کیسه فرمان باد شدن را می دهد. باد شدن در صورتی رخ می‌دهد که برخوردی با نیروی معادل برخورد با یک دیوار آجری با سرعت ۱۰ تا ۱۵ مایل بر ساعت (۱۶ تا ۲۴ کیلومتر بر ساعت) ایجاد شود. وقتی یک تغییر جرم باعث بسته شدن یک اتصال برقی شود، یک سوئیچ مکانیکی زده شده و به سنسور پیام می دهد که یک تصادف رخ داده است. سنسور اطلاعات را از یک شتاب سنج که درون میکرو چیپ قرار دارد دریافت می کند. ●سیستم باد کننده کیسه هوا موجب واکنش آزید سدیم (Na N۳) با نیترات پتاسیم (KNO۳) و ایجاد گاز نیتروژن می شود. انفجار داغ نیتروژن موجب باد شدن کیسه هوا می شود. سیستم بادکننده شبیه یک بوستر راکت جامد است. سیستم کیسه هوا یک پیشران (propellant) جامد را مشتعل کرده و به سرعت می سوزد تا یک حجم بزرگ گاز را برای باد کردن کیسه هوا بوجود بیاورد. به این ترتیب کیسه هوا از قسمت ذخیره شده خود با سرعت ۲۰۰ مایل بر ساعت (۳۲۲ کیلومتر بر ساعت) یعنی سریعتر از یک چشم بر هم زدن از هم باز می شود. یک ثانیه بعد ، برای آنکه سرنشین بتواند حرکت کند، گاز به سرعت از سوراخهای درون کیسه تخلیه شده و کیسه را از حالت باد شدن در می آورد. کیسه هوا و سیستم باد کننده ذخیره شده در فرمان گرچه همه این فرآیند تنها در یک بیست و پنجم ثانیه رخ می دهد ولی زمان اضافی ایجاد شده برای جلوگیری از یک جراحت جدی کافی است. ماده پودری که از کیسه هوا آزاد می شود آرد ذرت عادی یا پودر تالک است که توسط سازنده برای نچسبیدن تاهای کیسه به هم در هنگام ذخیره کیسه هوا استفاده شده است. سیستم باد کننده از یک پیشران جامد و یک جرقه‌زن استفاده می‌کند.
●توسعه ایده
همانطور که گفته شد بر اساس مجله Scientific American ایده اولیه استفاده از بالش سریع بادشونده برای ممانعت از جراحات تصادفات قبل از آن که در دهه ۱۹۸۰ توسط وزارت راه آمریکا برای استفاده در خودروها اجباری شود دارای یک پیشینه طولانی است. اولین اختراع وسیله باد شونده برای تصادفات برای هواپیماها در طی جنگ جهانی دوم ثبت شده است. تلاشهای اولیه برای استفاده از کیسه هوا برای خودروها با موانع قیمت بالا و مشکلات فنی مرتبط با ذخیره و آزاد سازی گاز فشرده مواجه شد. پژوهشگران در جستجوی پاسخگویی به سوالات زیر بودند: ▪ آیا درون خودرو فضای کافی برای مخزن گاز وجود دارد؟ ▪آیا می شود گاز را برای مدت زمان عمر خودرو در آن به صورت ذخیره شده نگه داشت؟ ▪ آیا کیسه هوا را می توان به سرعت و با اطمینان در شرایط مختلف آب و هوایی منبسط نمود بدون آنکه صدای انفجار گوشخراشی ایجاد شود؟ نیاز به یک مجموعه واکنشهای شیمیایی وجود داشت که نیتروژن ایجاد کند و کیسه را باد کند. باد کننده های پیشران جامد (Solid- Propellant Inflators) در دهه ۱۹۷۰ به کمک این ایده آمدند. گر چه از نظر تاریخی کیسه های هوا در ابتدا برای استفاده توسط سرنشینان بدون کمربند ایمنی طراحی شده بود ولی در همان روزهای اولیه شروع ایده کیسه هوا برای خودروها، کارشناسان هشدار داده بودند که این وسیله جدید باید به صورت پشتیبان و همراه با کمربند ایمنی استفاده شود. کمربندهای ایمنی بازهم کاملا ضروری هستند چرا که کیسه های هوا فقط در تصادفات روبرویی که با سرعت بیش از ۱۰ مایل بر ساعت ( ۱۶ کیلومتر بر ساعت) رخ دهد عمل می کنند. در مورد برخوردها و تصادفات جانبی، تصادفات از عقب و برخوردهای ثانویه فقط کمر بندهای ایمنی می توانند کمک کنند( گرچه امروزه کیسه های جانبی هوا نیز در حال متداول شدن هستند). با وجود پیشرفت فن آوری، کیسه های هوا فقط وقتی موثر هستند که همراه با یک کمربند شانه و ران استفاده شوند. کمربند ایمنی سرنشین را در موقعیت خود نگه می دارد، در حالی که کیسه هوا یک مانع نرم برای توقف اعضای بدن او را فراهم می آورد. کیسه های هوا جراحات منجر به مرگ را در مورد رانندگان ۱۱ درصد و در مورد سرنشینان بزرگسال۱۳ درصد کاهش می دهد. حفاظت ایجاد شده توسط کیسه هوا به علاوه کمربند ایمنی قابل مقایسه با هیچ نوع حفاظت دیگری نیست. مطالعات نشان می دهند که در یک برخورد، سرنشینانی که توسط کمربند ایمنی و کیسه هوا محافظت می شوند ۵۰ درصد کمتر از سرنشینان مهار نشده دچار آسیبهای مرگبار و جراحات جدی خواهند شد.
●ایمنی
پس از مدت کمی دریافته شد که نیروی یک کیسه هوا می تواند به کسانی که بسیار به آن نزدیک قرار گیرند آسیب بزند چرا که یک عامل ایجاد خطر در مورد کیسه های هوا امکان برخورد آنها با صورت یا گردن است. پژوهشگران دریافته اند که ناحیه خطر برای کیسه هوای راننده در محدوده ۲ تا ۳ اینچی ( ۵ تا ۸ سانتیمتری) محل باد شدن قرار دارد. بنابراین قرار گرفتن در فاصله ۱۰ اینچی (۲۵ سانتیمتری) از کیسه هوای راننده یک حاشیه ایمنی مناسب را ایجاد می کند. این فاصله از مرکز فرمان تا قفسه سینه اندازه گیری می شود. اگر راننده در فاصله کمتری از این فاصله قرار می گیرد، باید فاصله خود را به یکی از طرق زیر بیشتر کند: ▪با عقب بردن صندلی تا جای ممکن به صورتی که پاها به راحتی به پدالها برسند. ▪ با مایل نمودن پشتی صندلی به عقب. گرچه طراحی خودروها با یکدیگر متفاوت است ولی اغلب رانندگان می توانند حتی در جلوترین حالت صندلی با مایل کردن اندک پشتی به عقب به فاصله ۱۰ اینچی دست یابند. اگر مایل کردن پشتی صندلی مانع از داشتن دید مناسب از جاده می شود، می توان با بالا بردن صندلی ( در خودروهایی که دارای این نوع تنظیم هستند) یا قرار دادن یک بالش سفت غیر لغزنده آن را اصلاح نمود. ▪ با مایل کردن فرمان ( در مورد خودروهایی که این تنظیم را دارند) به صورتی که کیسه هوا به جای سر و گردن به سمت قفسه سینه باز شود. یک دوست خطرناک ولی قاعده برای کودکان متفاوت است. کیسه هوا در مورد کودکانی که در هنگام ترمز ناگهانی کمربند ایمنی نبسته باشند یا بسیار نزدیک به کیسه هوا نشسته باشند یا به سمت داشبورد پرتاب شوند می‌تواند موجب آسیب جدی و حتی مرگ شود. کارشناسان معتقدند که رعایت نکات ایمنی زیر ضروری است: ▪ کودکان زیر ۱۲ سال باید در صندلی عقب نشسته و برای آنها از کمربند ایمنی مناسب سن آنها استفاده شود. ▪نوزادان (زیر یک سال و با وزن کمتر از ۹ کیلوگرم) که در صندلیهای مخصوص رو به عقب می نشینند هرگز نباید در صندلی جلو یک خودرو قرار گیرند. ▪اگر لازم شد که یک نوزاد زیر یک سال باید در صندلی جلو یک خودرو دارای کیسه هوای جانبی بنشیند باید او را در یک صندلی مخصوص بچه دارای کمربند رو به جلو قرار داد و صندلی باید در دورترین فاصله نسبت به داشبورد قرار گیرد.
مراجع:۱. How Air bags work- auto.howstuffworks.com۲. Air bags- How they work? - auto.howstuffworks.com

كيسه هوا Air Bag

سالهاي 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. امار نشان ميدهد كمربندهاي ايمني تا كنون جان صدها هزار نفر را در سوانح رانندگي از مرگ نجات داده اند.
همانند كمربند ايمني مفهوم ايربگ نيز يا كيسه هوا نيز سالها قبل بوجود امده است. اولين نوع كيسه هاي قابل باد شدن در خلال جنگ جهاني دوم و در سال 1980 در هواپيماها و هنگام فرود به كار گرفته شد. اما ايربگ هاي تجاري اولين بار در خودروها مورد استفاده قرار گرفتند. اتومبيلهايي كه بعد از سال 1998 توليد شدند همگي موظف به استفاده از ايربگ براي دريافت استاندارد شده اند.
لازم است هم در قسمت راننده و هم قسمت سرنشين كناري از ايربگ استفاده شود. امروزه امار نشان داده است كه استفاده از ايربگ در تصادف هاي مستقيم از رو به رو تا 30% احتمال مرگ را كاهش ميدهد.
بعدها ايربگ هاي جانبي در صندلي ها و درهاي خودرو جاسازي شدند.خودرو هاي مدرن امروزي ديگر از تنها 2 ايربگ استفاده نميكنند بلكه تعداد زيادي ايربگ روبه رو و جانبي در اين خودروها به كار رفته است.همانطور كه در ساليان گذشته مطالعات زيادي در مورد كمربند ايمني انجام ميگرفت امروزه دولت ها و خودروسازان مطالعات و ازمونهاي بسياري در مورد ايربگ ها انجام ميدهند.


قوانين حركت

قبل از مطالعه جزئيات ايربگ ها بايد ابتدا قوانين حركت را مرور نمائيم.ميدانيم 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 ميدهد.خودرو از جرمهاي متعددي تشكيل شده است . وزن خودرو و اجسام داخل ان و همينطور مسافرين از ان جمله اند.اگر وسيله اي براي مهار وجود نداشته باشد در هنگام 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.در هنگام تصادف نيروي وارده براي توقف مسافران بسيار زياد است. همچنين زمان كمي براي اعمال اين نيرو وجود دارد. هدف همه وسايل و تجهيزات ايمني به كار رفته اين است كه هنگام به كارگيري كمترين اسيب و جراحت ممكن را به فرد وارد نمايد.
آنچه ايربگ بايد انجام دهد اين است كه سرعت سرنشين خودرو را به ارامي به صفر برساند تا وي اسيب نبيند. ايربگ فضايي ميان راننده و فرمان و سرنشين كنار با داشبورد ايجاد ميكند .


غيرفعال نمودن كيسه هوا

براي پاسخ به نگراني در مورد كودكان و ساير سرنشينان اتومبيل به خصوص سرنشيناني كه از نظر جثه كوچكتر هستند از لحاظ قدرت زياد ايربگ كه موجب اسيب يا مرگ انها مي شد سازمان NHTSA در سال 1997 قوانيني تصويب كرد كه به خودروسازان اجازه ميداد از ايربگ هاي ضعيف تري استفاده كنند. اين قانون به شركتها اجازه داد از ايربگ هايي با قدرت 35%_20% كمتر استقاده نمايند.
علاوه بر اين در سال 1998 به فروشندگان و مراكز خدمات خودرو اجازه داده شد تا براي ايربگ ها كليد رددفعال يا غير فعال قرار دهند تا بتوان در مواقع لزوم ايربگ را از مدار خارج نمود.
دارندگان خودروهايي كه در معرض يكي از خطرات زير هستند ميتوانند اين كليد را روي خودروي خود نصب كنند:
براي طرف راننده و سرنشين كنار: بستگي به شرايط جسمي افراد دارد.در حالتي كه خطر اسيب ديدگي با باز شدن ايربگ افزايش مي يابد از اين حالت استفاده ميكنند.
براي طرف راننده: كساني كه نتوانند فاصله حداقل 10 اينچ را از مركز فرمان حفظ كنند
براي طرف مسافر: كساني كه در طول سفر در صندلي جلو نوزاد حمل ميكنند به دليل اينكه خودرو صندلي عقب ندارد و يا اينكه با كودك را تحت نظر داشته باشند
براي طرف مسافر: كساني كه در طول سفر در صندلي جلو كودك 1 تا 12 سال حمل ميكنند به دليل اينكه الف:خودرو صندلي عقب ندارد ب: تعداد كودكان بيشتر است ج: بايد كودك را تحت نظر داشته باشند.
گروهي از پزشكان در كنفرانسي كه درباره ايربگ و غيرفعال ساختن آن برگزار شد طي گزارشي خواهان مجوز قطع ايربگ در موارد ضروري شدند:
موارد عمومي دستور قطع ايربگ كه بيان شد عبارتند از:
كساني كه مشكل قلبي دارند
كساني كه عينك ميزنند
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
خانمهاي باردار
باز شدن ايربگ

هدف ايربگ اين است كه بتواند سرعت حركت رو به جلو سرنشين را تا حد ممكن به ارامي كاهش دهد تا كمتريت اسيب ممكن به سرنشين وارد شود و عمل باز شدن ايربگ بايد در كسري از ثانيه انجام گيرد.
سه قسمت در ايربگ وجود دارند كه به تحقق اين امر كمك ميكنند:

v ايربگ از يك لايه نازك نايلوني تشكيل شده است كه به صورت تاشده درداخل فرمان و داشبورد و اخيرا داخل در نيز تعبيه شده اند.

v سنسور: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

v 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:
-- آيا در اتومبيل فضاي كافي جهت محفظه گاز وجود دارد؟
-- آيا گاز ميتواند در تمام طول عمر خود با فشار بالا در محفظه بماند؟
-- كيسه هوا چگونه ساخته شود تا بتواند به سرعت باز شود و در دماهاي كاركرد مختلف قابل اطمينان باشد و صداي باز شدن نيز به گوش صدمه وارد نكند؟




آنها بايد فرايند شيميايي طراحي ميكردند كه بتوان نيتروژن مورد نياز براي باد كردن ايربگ را تامين كند و براي اين كار به يك محرك قوي نياز بود.عملكرد اين محرك بي شباهت به تقويت كننده در پرتاب موشك نيست.سيستم ايربگ محرك را مشتعل ميكند.اين محرك با سرعت بسيار بالا مقدار فراواني گاز براي باد شدن ايربگ توليد ميكند. سپس كيسه به سرعت از جاي خود خارج ميشود.اين سرعت در حدود 322 كيلومتر بر ساعت است.يعني حتي سريعتر از يك پلك زدن! يك ثانيه بعد گاز به سرعت ار سوراخي كه در كيسه قرار دارد پراكنده ميشود و شما ميتوانيد از دجاي خود حركت كنيد.



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.(به همين علت نصب ايربگ جانبي دردستور كار قرار گرفت) همينطور در تصادف از عقب كمربند ايمني نقش بسيار مهمي را ايفا ميكند.لذا با اينكه تكنولوژي ايربگ بسيار پيشرفت كرده است اما هنوز اين وسيله تنها زماني مفيد است كه به همراه كمربند ايمني به كارگرفته شود.
طولي نكشيد كه محققان دريافتند باز شدن ايربگ ميتواند به كساني كه در فاصله نزديكي با ان قرار داشته باشند آسيب هاي شديدي وارد نمايد.آنها به اين نتيجه رسيدند كه منطقه خطر در حدود 8_5 اينچي محل باز شدن ايربگ است.لذا اگر راننده 10 اينچ معادل 25 سانتيمتر با فرمان فاصله داشته باشد در منطقه ايمن قرار دارد.اين فاصله را از مركز فرمان تا محل پيشاني راننده محاسبه ميكنند. اگر حالت فعلي صندلي شما فاصله كمتر از 25 سانتيمتر ايجاد ميكند يكي از راههاي زير را هنگام رانندگي انتخاب نماييد:

صندلي خود را تا جاي ممكن عقب ببريد.تا جايي كه همچنان به راحتي با پدالها ارتباط داشته باشيد
پشت صندلي خودرا اندكي خم كنيد. بايد به هر صورت ممكن فاصله 25 سانتيمتر را حفظ كنيد. اگر با خم شدن صندلي ديد جاده كم ميشود ميتوانيد در بعضي خودرو ها از بالابر اتوماتيك استفاده كنيد و در غير اين صورت از بالشي كه لغزنده نباشد استفاده نماييد.
در صورتي كه از فرمانهاي تلسكوپي (قابل تنظيم) استفاده ميكنيد ايربگ را به جاي سر و گردن روي سينه خود تنظيم كنيد.
قوانين براي كودكان متفاوت است. ايربگ ميتواند موجب اسيب ديدگي شديد و حتي مرگ كودكي شود كه در صندلي جلو و بدون محافظت تسمه كمربند قراردارد. اين خطر هنگام ترمز ناگهاني و پرت شدن كودك به جلو نيز وجود دارد. محققان رعايت نكات ايمني زير را لازم ميدانند:

كودكان زير 12 سال بايد توسط كمربند يا صندلي مخصوص تحت حفاظت قرار گيرند
نوزادان هرگز نبايد درصندلي جلو خودرويي كه داراي ايربگ سرنشين كناري است قرار داده شوند
اگر كودك بالاي 1 سال در صندلي جلو قرار گرفت حتما بايد توسط صندلي مخصوص يا كمربند ايمني قابل تنظيم در جاي خود مستقر شوند و صندلي تا جاي ممكن عقب برده شود
تا چندي پيش اكثر اقدامات در زمينه ايمني درباره تصادف از روبه رو و پشت صورت ميگرفت.در صورتي كه حدود 40 درصد از آسيب هاي جدي در حوادث رانندگي در تصادف از پهلو بوجود مي آمد.ودر كل 30 درصد تصادفات از ناحيه كنار صورت مي گرفت.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 خودروصورت مي گرفت.اما خودروهاي مدرن به وسيله ايربگ جانبي موج جديد محافظت از سرنشين جلو را عرضه نمودند.
مهندسان مي گويند طراحي و ساخت ايربگ جانبي بسيار مشكل تر از ايربگ رو به رو است.علت اين امر آن است كه در تصادف از رو به رو بخش عمده اي از انرژي و نيروي تصادف توسط سپر جلوو محفظه موتور و خود قسمت موتور جذب مي شود و در حدود 40-30 ميلي ثانيه طول مي كشد تا ضربه به قسمت سرنشين وارد شود.
اما در تصادف از پهلو تنها يك در قرار دارد و فاصله بين خودروي ديگر تا سرنشين فقط چند اينچ است !!
و اين يعني ايربگ جانبي بايد به طور آني و در زماني حدود 6-5 ميلي ثانيه عمل كند.
مهندسان شركت ولوو(volvo) راههاي مختلفي را براي نصب ايربگ جانبي آزمايش كردند و درنهايت نصب ايربگ جانبي در قسمت پشت صندلي جلو را انتخاب كردند. زيرا اين نوع نصب امكان حفاظت از سرنشين در هر ابعادي را فراهم ميكند. در اين روش سنسورهاي مكانيكي را در بالشي كه زير راننده و سرنسين كناري قرار دارد تعبيه ميكنند.اين كار باعث مي شود ايربگ طرفي كه اسيب نديده باز نشود.همچنين از باز شدن ايربگ در تصادفات جزئي مثل تصادف با دوچرخه جلوگيري مي كند.اين سنسورها در تصادفاتي با سرعت بالاي 19 كيلومتر عمل ميكنند.



مهندسين شركت معتبر BMW ايربگ هاي جانبي را در قسمت درب خودرو جاسازي كرده اند.از انجايي كه اين قسمت فضاي بيشتري دارد به انها اجازه ميدهد از كيسه هاي بزرگتري استفاده كنند و از فضاي بيشتري محافظت نمايند.
ايربگ قسمت سر از سال 1999 بر روي تمامي خودروهاي BMW (به غير از مدلهاي كانورتيبل) نصب گرديد. ايربگ سر شبيه يك سوسيس بزرگ است و برخلاف ايربگهاي ديگر طوري طراحي شده است كه حدود 5 ثانيه به صورت متورم باقي ميماند تا از سر در برابر ضربات احتمالي بعدي محافظت نمايد.
با تمام اين اوصاف صنعت ايربگ يك صنعت جديد است و به سرعت در راه پيشرفت گام بر مي دارد و متخصصين فراواتي بر روي اين تكنولوژي مشغول كار و پژوهش هستند.



توسط ساسان رحمتی-تیونینگ تاک

[External Link Removed for Guests]
بخش عمده ای از تلفات و جراحات انسانی در تصادف های رانندگی ناشی از برخورد با شیشه جلو یا کناری ماشین است که اگر این ضربه به سر وارد شود که بیشتر هم همین طور است احتمال زنده ماندن خیلی کم می شود.
برای جلوگیری از این گونه ضربات و تروما ، بهترین و ساده ترین روش استفاده از کمربند ایمنی است البته مدتهاست که کیسه های هوا یا همان AIR BAG هم به بازار آمده است و اگرچه در ایران این نوع تجهیزات روی خودروهای لوکس و گران قیمت نصب می شوند اما در بسیاری از کشورهای اروپایی و امریکا استفاده از این گونه وسایل نسبتا عادی و حتی اجباری است ، اما شیوه عملکرد کیسه های هوا هم برای خودش داستانی دارد که شاید خیلی ها از کم و کیف آن آگاه نباشند. ساز و کار باد شدن کیسه هوا بسیار جالب است.
هیچ گونه کمپرسور یا مخزن بادی برای این منظور وجود ندارد بلکه گاز نیتروژن مورد نیاز برای این کار از طریق یک واکنش شیمیایی تولید شده و بلافاصله باعث باد شدن کیسه می شود و سپس برای این که سرنشین بعد از متوقف شدن ماشین داخل این کیسه گیر نیفتد باد آن از طریق روزنه های کوچکی تخلیه می شود و جالب تر این که تمام این داستان طولانی فقط در کسری از ثانیه انجام می گیرد ، یعنی حدود یک پنجاهم ثانیه !
ایده استفاده از بالشتک هوایی که بسرعت باد شود تا هنگام تصادف از برخورد راننده با شیشه جلو و مجروح شدن او جلوگیری به عمل آورد ، تاریخچه ای طولانی دارد و به پیش از آن بازمی گردد که اداره حمل ونقل در امریکا استفاده از آن را در دهه ۱۹۸۰ آغاز کند. اولین نوع از این کیسه های هوای قابل باد شدن طی جنگ جهانی دوم و در هواپیماها مورد استفاده قرار گرفت.
این اواخر کوششهایی برای تطابق دادن این کیسه های هوایی برای استفاده در خودرو به عمل آمد.به طور کلی پیش از این که به مشخصات کیسه هوا بپردازیم بیایید مروری بر قوانین حرکت داشته باشیم.
اول از همه ما می دانیم که اشیای متحرک دارای اندازه حرکت هستند (اندازه حرکت حاصل ضرب جرم در سرعت شیئ است) یک شی ئ وقتی به حرکت درمی آید به این حرکت خود در همان مسیر ادامه می دهد مگر آن که نیرویی خارجی روی آن اثر کند. یک خودرو شامل بخشهای زیادی است ازجمله خود خودرو و اشیایی که درون ماشین وجود دارند و آزاد هستند (یعنی به جایی بسته نشده اند) که البته سرنشین ها هم جزو این دسته هستند.
هنگامی که خودرو متوقف می شود اگر این اشیاء محکم نگه داشته نشوند این اشیائ و سرنشین ها با همان سرعت ماشین به حرکت خود ادامه خواهند داد و باعث برخورد به بدنه ماشین می شوند.در این میان وجود یک فضای کوچک و زمان بسیار ارزشمند است تا بتواند باعث نگهداری سرنشین ها هنگام تصادف شود.





روزنامه جام‌جم



از بخش فیزیک به این تاپیک منتقل شد...
Mohsen1001