آشنایی با ایربگ (کیسه هوای خودرو)

کیسه هوا چیست؟

اختراع ایربگ، یا همان کیسه هوا برای اولین بار در سال 1951 ثبت گردید و دو سال بعد، توسط مهندسین Walter Linderer از آلمان و John Hetrick از آمریکا منتشر شد. اولین ایربگ نیز در سال 1970 به جهت بالا بردن سطح ایمنی سرنشینان بر روی خودروها نصب گردید. امروزه سطح ایربگ به حدی بالا رفته است که یک خودروی ایمن از نظر ایربگ باید برای سرنشینان جلو، زانوی راننده، جانبی، سقف و حتی کیسه هوای خارجی برای حفاظت از عابران نیز تدارک دیده شده باشد.

کیسه‌ هوا یا ایربگ، بالشتی اضطراری است که هنگام تصادف پر از باد شده و مانند محافظ بین سرنشین و خودرو قرار می‌گیرد. کیسه‌های هوا بعد از کمربند‌های ایمنی، دومین وسیله‌ای بودند که جهت ارتقای ایمنی خودروها مورد استفاده قرار گرفتند. سال‌ها زمان برد تا استانداردهای جهانی و کارشناسان در نقش مثبت کمربند ایمنی برای حفظ سرنشینان از آسیب‌های بیشتر به تفاهم برسند و استفاده از آن را برای سرنشینان و راننده تبدیل به قانون کنند. پس از آن نوبت به کیسه‌های هوا رسید. تا سال‌ها پس از اختراع این سیستم و نصب آن بر روی خودروها، کارشناسان در نقش مثبت صد در صد‌ی‌شان در تامین ایمنی راننده و سرنشینان تردید داشتند. اما در سال ۱۹۹۸ سازمان ایمنی جاده‌ای آمریکا استفاده از کیسه‌ هوا را برای راننده و سرنشین جلو در تمام خودروها الزامی کرد. براساس آمار جهانی استفاده از ایربگ در خودروها میزان مرگ و میر ناشی از تصادفات را تا ۶۳ درصد کاهش می‌دهد.

کاربرد کیسه هوا:

ایربگ یا کیسه هوا یک وسیله حفاظتی نسبتا مدرن است که در لحظه تصادف خودرو سریعا مملو از گاز شده و به صورت یک بالون حجیم مقابل سر، صورت، زانو و سایر اعضای بدن سرنشین پدیدار می‌شود تا از برخورد قسمت‌های حساس بدن افراد حاضر در کابین خودرو به قطعات سخت اتومبیل نظیر داشبورد، غربیلک فرمان، ستون‌ها و سایر بخش‌های بدنه پیش‌گیری کند.

نواحی حساس بدن با کمک ایربگ‌ها، کمتر تکان می‌خورند تا تحت فشار زیاد سانحه، آسیب جدی نبینند. استفاده از کیسه هوا خودرو به اندازه‌ای مفید است که احتمال فوت یا آسیب جدی سرنشینان در ماشین‌های مجهز را تا حدود 60%  نسبت به اتومبیل‌های فاقد Air Bag کمتر می‌کند. هدف اصلی این امکان امنیتی، حفاظت از سر و گردن افراد است.

اجزای کیسه هوا:

۱- کیسه هوا: کیسه هوا از پارچه‌ نایلونی ساخته شده است و در صورت برخورد احتمالی خودرو با یک جسم بسیار سخت یا وسیله نقلیه دیگر، باد می‌شود، پیش از آن‌که کیسه هوا باد شود به صورت تا شده زیر درپوش مناسبی قرار دارد.

۲- چراغ هشداردهنده: چراغ هشداردهنده راننده را از خرابی سیستم کیسه هوا مطلع می‌کند.

۳- 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.

۴- 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 کیسه هوا می‌شود و آن را باد می‌کند.

۵- حسگرهای ضربه: با توجه به سیستم کیسه هوا و تعداد کیسه‌های هوا تعبیه شده در خودرو، سنسورهای ضربه، به طور مستقیم در واحد کنترل یا به صورت ماهواره‌ای در قسمت جلوی خودرو یا در کنار خودرو نصب می‌شوند.

۶- واحد کنترل الکتریکی (یونیت ایربگ خودرو): مهم‌ترین قطعه سیستم کیسه هوا است که عملکرد آن شامل موارد زیر است

– تشخیص تصادفات

– تشخیص به موقع سیگنال‌هایی که به وسیله حسگرها ارسال می‌شود.

– استفاده از مدارهای لازم برای شلیک و خروج به موقع کیسه هوا.

– تأمین برق مدارهای شلیک و خروج کیسه هوا با استفاده از خازن، به صورت مستقل از باتری خودرو.

– اجرای تشخیص خودآزمایی در کل سیستم.

– ذخیره‌سازی خطاها در حافظه خطا.

– فعال کردن چراغ نشانگر کیسه هوا، در صورت عدم عملکرد صحیح سیستم.

– اتصال به سایر واحدهای کنترل از طریق CAN bus

نحوه عملکرد ایربگ:

در جلوی خودرو دو سنسور بکار رفته که در دو طرف خودرو و قسمت محفظه چرخ‌ها قرار گرفته‌اند و به‌وسیله سیم به واحد کنترل مرکزی ارتباط دارند. در هنگام اصابت ضربه شدید، یک سنسور الکترومکانیکی به کار می‌افتد و به دستگاه کنترل مرکزی هشدار می‌دهد. دستگاه کنترل مرکزی، جریان مدار پر شده خازنی را برای سوزاندن سوخت جامدی که در محفظه ایربگ قرار دارد به کار می‌اندازد. بخار حاصل از گاز تولید شده به سرعت کیسه را پر می‌کند. همزمان با آن کمربند ایمنی سفت شونده، که اغلب دارای ماده منفجره است، در هنگام تصادف، پیستون داخل سیلندر آن، در اثر انفجار کشیده شده و کمربند را محکم می‌کند و راننده را به صندلی می‌چسباند. 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 محترق کننده سوخت وصل می‌شود.

انواع کیسه هوا:

کیسه های هوا انواع مختلفی دارند و هر یک از آن‌ها با توجه به مکان قرارگیری و ساختارشان، بخش‌های متفاوتی از بدن سرنشینان را محافظت می‌کنند. از جمله پرکاربردترین ایربگ‌هایی که امروزه در خودروهای روز دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

کیسه هوای سرنشینان جلو: جز اولین ایربگ‌هایی هستند که در وسایل نقلیه تعبیه شدند. به طور معمول ایربگ راننده از ابعاد کوچک‌تری برخوردار است و درون فرمان قرار دارد و برای سرنشین جانبی نیز بزرگ‌تر بوده و درون داشبورد قرار داده می‌شود.
کیسه هوای جانبی: کیسه‌ هوای جانبی در طرفین خودرو و میان سرنشینان و درب خودرو قرار دارند. این نوع کیسه‌ها در تصادفاتی که از طرفین خودرو اتفاق می افتد تاثیر بسزایی در کاهش صدمات خواهند داشت.
کیسه هوای زانویی: همانطور که از نام این کیسه هوا می‌توان حدس زد تنها برای محافظت از زانو ساخته شده و در زیر داشبورد قرار دارد.
کیسه هوای پرده‌ای: این نوع ایربگ مانند یک پرده در سراسر خودرو باز شده و مانع از برخورد سر سرنشین به ستون و شیشه خودرو می شود.

دلابل عمل نکردن کیسه هوا:

مزایای اثبات شده‌ بسیاری برای ایربگ‌ها تعریف شده، اما مانند تمام تکنولوژی‌های دیگر معضلاتی نیز همراه آن‌ها است. یکی از مشکلاتی که ممکن است سیستم ایربگ داشته باشد عمل نکردن آن‌ها در مواقع لازم و خطر است. این اتفاق دلایل مختلفی دارد که می‌تواند از نقص سیستم ناشی شود و یا نوع تصادف به گونه‌ای باشد که منجر به فعال شدن کیسه‌ها نشود. نقص سیستم ایربگ معمولا شامل خرابی سنسورها، تنظیمات غلط کامپیوتر یا بهم خوردن تنظیمات آن و قطعی در سیم‌کشی سیستم می‌شود.

ممکن است عیوب دیگری نیز در سیستم وجود داشته باشد اما معمولا توسط سیستم پایش تشخیص داده شده و چراغ هشدار سرویس ایربگ‌ها روشن می‌شود. موارد ذکر شده از مشکلاتی هستند که ممکن است توسط سیستم هشدار شناسایی نشوند. گاهی نیز ممکن است تصادف به گونه‌ای 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 رخ دهد. گاهی نیز ممکن است سنسورها متوجه تصادف و ضربه نشوند و اطلاعاتی دال بر رخ دادن تصادف به واحد کنترل ارسال نکنند. ضرباتی که ممکن است توسط سیستم ایربگ تشخیص داده نشوند عبارتند از:

– ضربه‌ای که تنها به یک نقطه از بدنه‌ خودرو به صورت متمرکز وارد شود.

– ضربه‌هایی که با شدن وارد نشوند و نیرو را به صورت تدریجی به بدنه وارد کنند. به این معنی 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 نواحی مختلف 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.