Cách hoạt động của túi khí hiện đại

Ngày nay, bạn sẽ không còn ngạc nhiên với sự hiện diện của túi khí trên ô tô. Nhiều hãng xe danh tiếng đã trang bị sẵn nó trong cấu hình cơ bản của hầu hết các dòng xe. Cùng với dây đai an toàn, các túi khí bảo vệ người ngồi trong xe rất chắc chắn trong trường hợp va chạm và giảm 30% số người chết.

Tất cả bắt đầu như thế nào

Ý tưởng sử dụng túi khí trên ô tô được triển khai từ đầu những năm 70 của thế kỷ trước tại Mỹ. Động lực là do Allen Breed phát minh ra cảm biến bóng - một cảm biến cơ học xác định tốc độ giảm mạnh tại thời điểm va chạm. Và để phun khí nhanh chóng, phương pháp bắn pháo hoa hóa ra là tối ưu.

Năm 1971, phát minh này đã được thử nghiệm trên Ford Taunus. Và mẫu sản xuất đầu tiên được trang bị túi khí, một năm sau đó, là Oldsmobile Toronado. Ngay sau đó, sự đổi mới đã được các nhà sản xuất ô tô khác đón nhận.

Sự ra đời của gối là lý do cho sự từ bỏ rộng rãi việc sử dụng dây an toàn, mà ở Mỹ dù sao cũng không phổ biến. Tuy nhiên, hóa ra một bình khí bắn ra với tốc độ khoảng 300 km / h có thể gây thương tích đáng kể. Đặc biệt, có trường hợp gãy đốt sống cổ, thậm chí có trường hợp tử vong.

Kinh nghiệm của người Mỹ đã được ghi nhận ở châu Âu. Khoảng 10 năm sau, Mercedes-Benz giới thiệu một hệ thống trong đó túi khí không thay thế, nhưng bổ sung cho dây an toàn. Cách tiếp cận này đã được chấp nhận rộng rãi và vẫn được sử dụng cho đến ngày nay - túi khí được kích hoạt sau khi dây đai được thắt chặt.

Trong các cảm biến cơ học được sử dụng lúc đầu, trọng lượng (quả bóng) dịch chuyển tại thời điểm va chạm và đóng các tiếp điểm kích hoạt hệ thống. Các cảm biến như vậy không đủ chính xác và tương đối chậm. Do đó, chúng đã được thay thế bằng các cảm biến cơ điện tiên tiến hơn và nhanh hơn.

Túi khí hiện đại

Túi khí là một loại túi được làm bằng chất liệu tổng hợp bền. Khi được kích hoạt, nó gần như nạp đầy khí ngay lập tức. Vật liệu được phủ một chất bôi trơn gốc talc, giúp thúc đẩy quá trình mở nhanh.

Hệ thống được bổ sung bởi các cảm biến xung kích, một bộ tạo khí và một bộ phận điều khiển.

Cảm biến va đập không xác định lực va chạm, như bạn có thể nghĩ, đánh giá bằng tên gọi, mà là gia tốc. Trong một vụ va chạm, nó có giá trị âm - nói cách khác, chúng ta đang nói về tốc độ giảm tốc.

Dưới ghế hành khách có một cảm biến phát hiện xem có người đang ngồi trên đó hay không. Trong trường hợp không có nó, gối tương ứng sẽ không hoạt động.

Mục đích của bộ tạo khí là làm đầy khí tức thời vào túi khí. Nó có thể là nhiên liệu rắn hoặc hybrid.

Trong nhiên liệu rắn, với sự trợ giúp của squib, một lượng nhiên liệu rắn được đốt cháy, và quá trình đốt cháy đi kèm với sự giải phóng nitơ ở thể khí.

Trong phép lai, điện tích với khí nén được sử dụng - theo quy luật, nó là nitơ hoặc argon.

Sau khi khởi động động cơ đốt trong, bộ phận điều khiển sẽ kiểm tra tình trạng hoạt động của hệ thống và phát tín hiệu tương ứng đến bảng đồng hồ. Vào thời điểm va chạm, nó sẽ phân tích các tín hiệu từ các cảm biến và tùy thuộc vào tốc độ di chuyển, tốc độ giảm tốc, vị trí và hướng của va chạm để kích hoạt các túi khí cần thiết. Trong một số trường hợp, mọi thứ chỉ có thể được giới hạn ở độ căng của dây đai.

Bộ điều khiển thường có một tụ điện, tụ điện có thể gây cháy cho squib khi mạng trên bo mạch bị tắt hoàn toàn.

Quá trình kích hoạt túi khí là nổ và xảy ra trong vòng chưa đầy 50 mili giây. Trong các biến thể thích ứng hiện đại, có thể kích hoạt hai giai đoạn hoặc nhiều giai đoạn, tùy thuộc vào độ mạnh của đòn đánh.

Các loại túi khí hiện đại

Lúc đầu, chỉ có túi khí phía trước được sử dụng. Chúng vẫn phổ biến nhất cho đến ngày nay, bảo vệ người lái và hành khách ngồi bên cạnh anh ta. Túi khí cho người lái được tích hợp vào vô lăng, và túi khí cho hành khách nằm gần khoang đựng găng tay.

Túi khí phía trước của hành khách thường được thiết kế không hoạt động để có thể lắp ghế trẻ em ở hàng ghế trước. Nếu nó không được tắt, việc thổi một quả bóng bay đã mở có thể làm tê liệt hoặc thậm chí giết chết một đứa trẻ.

Túi khí bên bảo vệ ngực và thân dưới. Chúng thường nằm ở phía sau của ghế trước. Nó xảy ra rằng chúng được cài đặt ở hàng ghế sau. Trong các phiên bản cao cấp hơn, nó có thể có hai ngăn - một bên dưới cứng hơn và một bên mềm hơn để bảo vệ ngực.

Để giảm thiểu khả năng bị dị tật ở ngực, gối sẽ được gắn trực tiếp vào dây đai an toàn.

Vào cuối những năm 90, Toyota là hãng đầu tiên sử dụng túi khí trên đầu hay còn được gọi là “rèm cửa”. Chúng được gắn ở phía trước và phía sau của mái nhà.

Cũng trong những năm này, túi khí đầu gối xuất hiện. Chúng được đặt dưới vô lăng và bảo vệ chân người lái khỏi các khuyết tật. Nó cũng có thể để bảo vệ chân của hành khách phía trước.

Tương đối gần đây, một tấm đệm trung tâm đã được sử dụng. Trong trường hợp xe bị va chạm bên hông hoặc lật xe, nó tránh được chấn thương do những người va chạm với nhau. Nó được đặt ở tay vịn của hàng ghế trước hoặc sau.

Bước tiếp theo trong quá trình phát triển hệ thống an toàn giao thông đường bộ có lẽ sẽ là sự ra đời của một túi khí hoạt động khi va chạm với người đi bộ và bảo vệ đầu của người đó khỏi va vào kính chắn gió. Sự bảo vệ như vậy đã được Volvo phát triển và cấp bằng sáng chế.

Nhà sản xuất ô tô Thụy Điển sẽ không dừng lại ở việc này và đã thử nghiệm một lớp đệm bên ngoài bảo vệ toàn bộ chiếc xe.

Túi khí phải được sử dụng đúng cách

Khi chiếc túi bất ngờ đầy khí, va đập vào nó có thể dẫn đến thương tích nghiêm trọng cho một người và thậm chí có thể dẫn đến tử vong. Nguy cơ gãy cột sống do va chạm với gối tăng 70% nếu một người không ngồi.

Do đó, thắt dây an toàn là điều kiện tiên quyết để kích hoạt túi khí. Thông thường, hệ thống được điều chỉnh để nếu người lái hoặc hành khách không ngồi, túi khí tương ứng sẽ không nổ.

Khoảng cách tối thiểu cho phép giữa người và ghế của túi khí là 25 cm.

Nếu xe có cột lái điều chỉnh, tốt hơn hết bạn không nên quá dắt tay lái và không đẩy tay lái lên quá cao. Việc lắp túi khí không đúng cách có thể gây thương tích nghiêm trọng cho người lái.

Cổ động viên nhào lộn không chuẩn trong lúc đốt gối có nguy cơ gãy tay. Với vị trí tay người lái không chính xác, túi khí thậm chí còn làm tăng khả năng bị gãy so với những trường hợp chỉ thắt dây an toàn.

Nếu thắt dây an toàn, khả năng bị thương khi bung túi khí là rất nhỏ, nhưng vẫn có thể xảy ra.

Trong một số trường hợp hiếm hoi, việc bố trí túi khí có thể gây mất thính giác hoặc gây đau tim. Tác động vào kính có thể làm vỡ tròng kính, và sau đó có nguy cơ gây hại cho mắt.

Những lầm tưởng phổ biến về túi khí

Dùng vật nặng đập vào ô tô đang đỗ hoặc chẳng hạn như cành cây rơi xuống có thể khiến túi khí bung ra.

Trên thực tế, sẽ không có hoạt động nào, vì trong trường hợp này, cảm biến tốc độ sẽ báo cho bộ phận điều khiển biết rằng xe đang đứng yên. Vì lý do tương tự, hệ thống sẽ không hoạt động nếu ô tô khác bay vào ô tô đang đậu.

Việc trượt bánh hoặc phanh gấp có thể khiến túi khí bung ra.

Điều này hoàn toàn nằm ngoài câu hỏi. Có thể hoạt động khi quá tải 8g trở lên. Để so sánh, các tay đua Công thức 1 hoặc phi công chiến đấu không vượt quá 5g. Do đó, không nên phanh gấp, rú ga, chuyển làn đường đột ngột sẽ dẫn đến túi khí bắn ra ngoài. Các vụ va chạm với động vật hoặc xe máy thường không kích hoạt túi khí.