Các loại, thiết bị và nguyên lý hoạt động của túi khí ô tô

Một trong những yếu tố chính bảo vệ người lái và hành khách trên xe là túi khí. Mở ra tại thời điểm va chạm, chúng bảo vệ một người khỏi va chạm với vô lăng, bảng điều khiển, ghế trước, trụ bên và các bộ phận khác của cơ thể và nội thất. Kể từ khi các túi khí bắt đầu được lắp đặt trên ô tô một cách thường xuyên, chúng đã có thể cứu sống rất nhiều người bị tai nạn.

Lịch sử thành lập

Các nguyên mẫu đầu tiên của túi khí hiện đại xuất hiện vào năm 1941, nhưng chiến tranh đã làm gián đoạn kế hoạch của các kỹ sư. Các chuyên gia đã quay trở lại việc phát triển túi khí sau khi kết thúc chiến sự.

Điều thú vị là hai kỹ sư làm việc tách biệt với nhau ở các lục địa khác nhau đã tham gia vào việc tạo ra những túi khí đầu tiên. Vì vậy, ngày 18/1953/12, John Hetrick người Mỹ đã nhận được bằng sáng chế cho hệ thống bảo vệ chống lại các tác động chống lại các phần tử rắn trong khoang hành khách do ông sáng chế. Chỉ ba tháng sau, vào ngày 1953 tháng XNUMX năm XNUMX, một bằng sáng chế tương tự đã được cấp cho Walter Linderer người Đức.

Ý tưởng về một thiết bị đệm chống va chạm đến với John Hetrick sau khi anh bị tai nạn giao thông trên xe hơi của mình. Cả gia đình anh đều ngồi trên xe vào thời điểm xảy ra va chạm. Hetrik gặp may: cú đánh không mạnh nên không ai bị thương. Tuy nhiên, vụ việc đã gây ấn tượng mạnh đối với người Mỹ. Đêm hôm sau sau khi vụ tai nạn xảy ra, người kỹ sư nhốt mình trong văn phòng và bắt đầu làm việc trên các bản vẽ, theo đó các nguyên mẫu đầu tiên của các thiết bị an toàn thụ động hiện đại sau này đã được tạo ra.

Phát minh của các kỹ sư đã trải qua ngày càng nhiều cải tiến theo thời gian. Kết quả là những biến thể sản xuất đầu tiên đã xuất hiện trên xe Ford vào những năm 70 của thế kỷ XX.

Túi khí trong ô tô hiện đại

Túi khí hiện đã được lắp đặt trên mọi ô tô. Số lượng của chúng - từ một đến bảy chiếc - tùy thuộc vào hạng và thiết bị của xe. Nhiệm vụ chính của hệ thống vẫn được giữ nguyên - đảm bảo bảo vệ người khỏi va chạm ở tốc độ cao với các yếu tố bên trong xe.

Túi khí sẽ chỉ bảo vệ đầy đủ khi va chạm nếu người đó thắt dây an toàn tại thời điểm va chạm. Khi không thắt dây an toàn, việc kích hoạt túi khí có thể gây thêm thương tích. Hãy nhớ lại rằng công việc chính xác của gối là chấp nhận đầu của một người và "xẹp xuống" dưới tác động của quán tính, làm dịu cú đánh, và không bay ra ngoài về phía.

Các loại túi khí

Tất cả các túi khí có thể được chia thành nhiều loại tùy thuộc vào vị trí của chúng trong xe.

1. Mặt trước. Lần đầu tiên, những chiếc gối như vậy chỉ xuất hiện vào năm 1981 trên xe hơi của thương hiệu Đức Mercedes-Benz. Chúng dành cho người lái và hành khách ngồi bên cạnh. Gối của người lái nằm ở vô lăng, dành cho hành khách - trên đầu bảng điều khiển (táp-lô).
2. Bên. Năm 1994, Volvo bắt đầu sử dụng chúng. Túi khí bên là cần thiết để bảo vệ cơ thể con người khi va chạm từ phía bên. Trong hầu hết các trường hợp, chúng được gắn vào tựa lưng của ghế trước. Một số nhà sản xuất xe hơi cũng trang bị túi khí bên ở hàng ghế sau của xe.
3. Đầu (có tên thứ hai - "rèm cửa"). Được thiết kế để bảo vệ đầu khỏi va chạm tại thời điểm va chạm bên. Tùy thuộc vào mẫu xe và nhà sản xuất, các túi khí này có thể được lắp đặt giữa các trụ, ở phía trước hoặc phía sau mui xe, bảo vệ hành khách trên từng hàng ghế trên xe.
4. Miếng đệm đầu gối được thiết kế để bảo vệ ống chân và đầu gối của người lái. Ở một số mẫu xe hơi, các thiết bị bảo vệ chân của hành khách cũng có thể được lắp đặt dưới "ngăn đựng găng tay".
5. Túi khí trung tâm được Toyota cung cấp vào năm 2009. Thiết bị được thiết kế để bảo vệ hành khách khỏi thiệt hại thứ cấp khi va chạm bên. Đệm có thể nằm ở tựa tay ở hàng ghế trước hoặc ở chính giữa lưng ghế sau.

Thiết bị mô-đun túi khí

Thiết kế khá đơn giản và dễ hiểu. Mỗi mô-đun chỉ bao gồm hai phần tử: bản thân gối (túi) và bộ tạo khí.

1. Bao (gối) được làm bằng vỏ nylon mỏng nhiều lớp, độ dày không quá 0,4 mm. Vỏ có khả năng chịu tải cao trong thời gian ngắn. Túi được đặt trong một chiếc lốp đặc biệt, được bao phủ bởi một lớp nhựa hoặc vải.
2. Bộ tạo khí, cung cấp năng lượng “bắn” cho gối. Tùy thuộc vào kiểu xe, túi khí người lái và hành khách phía trước có thể giai đoạn duy nhất hoặc hai giai đoạn máy tạo khí. Loại thứ hai được trang bị hai ống đệm, một trong số đó giải phóng khoảng 80% khí, và ống thứ hai chỉ được kích hoạt trong các vụ va chạm nghiêm trọng nhất, do đó một người cần một chiếc gối cứng hơn. Squibs chứa vật liệu có đặc tính tương tự như thuốc súng. Ngoài ra, máy tạo khí được chia thành nhiên liệu rắn (bao gồm một cơ thể chứa đầy nhiên liệu rắn ở dạng viên với một squib) và lai (gồm có vỏ chứa khí trơ chịu áp suất cao từ 200 đến 600 bar và nhiên liệu rắn có bộ phận đánh lửa). Quá trình đốt cháy nhiên liệu rắn dẫn đến việc mở xylanh khí nén, sau đó hỗn hợp tạo thành đi vào gối. Hình dạng và loại máy tạo khí được sử dụng phần lớn được xác định bởi mục đích và vị trí của túi khí.

Nguyên tắc hoạt động

Nguyên lý hoạt động của túi khí khá đơn giản.

• Khi xe va chạm với chướng ngại vật ở tốc độ cao, các cảm biến phía trước, bên hông hoặc phía sau sẽ được kích hoạt (tùy thuộc vào phần nào của cơ thể bị va chạm). Thông thường, các cảm biến được kích hoạt khi va chạm ở tốc độ trên 20 km / h. Tuy nhiên, họ cũng phân tích lực tác động để túi khí có thể được triển khai ngay cả trong một chiếc xe đang đứng yên khi nó va vào nó. Ngoài cảm biến va chạm, cảm biến ghế hành khách cũng có thể được lắp đặt để phát hiện sự hiện diện của hành khách trong xe hơi. Nếu chỉ có người lái trong cabin, các cảm biến sẽ ngăn không cho túi khí dành cho hành khách được kích hoạt.
• Sau đó, chúng gửi tín hiệu đến bộ phận điều khiển điện tử SRS, bộ phận này sẽ phân tích nhu cầu triển khai và gửi lệnh đến các túi khí.
• Thông tin từ bộ phận điều khiển được nhận bởi bộ tạo khí, trong đó bộ phận đánh lửa được kích hoạt, tạo thành áp suất và nhiệt tăng lên bên trong.
• Kết quả của hoạt động của bộ đánh lửa, axit natri ngay lập tức bốc cháy trong bộ tạo khí, giải phóng nitơ với số lượng lớn. Khí đi vào túi khí và mở túi khí ngay lập tức. Tốc độ triển khai túi khí vào khoảng 300 km / h.
• Trước khi làm đầy túi khí, nitơ đi vào một bộ lọc kim loại, bộ lọc này sẽ làm mát khí và loại bỏ các chất dạng hạt khỏi quá trình đốt cháy.

Toàn bộ quá trình mở rộng được mô tả ở trên mất không quá 30 mili giây. Túi khí giữ nguyên hình dạng trong 10 giây, sau đó nó bắt đầu xì hơi.

Gối đã mở không thể sửa chữa hoặc tái sử dụng. Người lái xe phải đến xưởng để thay thế các mô-đun túi khí, bộ căng đai truyền động và bộ điều khiển SRS.

Có thể vô hiệu hóa các túi khí

Không nên tắt túi khí trong xe theo mặc định, vì hệ thống này bảo vệ quan trọng cho người lái và hành khách trong trường hợp xảy ra tai nạn. Tuy nhiên, có thể tắt hệ thống nếu túi khí gây hại nhiều hơn có lợi. Do đó, gối sẽ ngừng hoạt động nếu trẻ được vận chuyển trên ghế ô tô trẻ em ở ghế trước. Ghế an toàn cho trẻ em được thiết kế để bảo vệ tối đa cho những hành khách nhỏ mà không cần thêm phụ kiện đi kèm. Mặt khác, một chiếc gối bị bắn ra có thể khiến trẻ bị thương.

Ngoài ra, túi khí của hành khách được khuyến cáo nên vô hiệu hóa vì một số lý do y tế:

• khi mang thai;
• ở tuổi già;
• đối với các bệnh về xương khớp.

Việc vô hiệu hóa túi khí, cần phải cân nhắc giữa ưu và nhược điểm, vì trong trường hợp khẩn cấp, trách nhiệm bảo toàn tính mạng và sức khỏe của hành khách sẽ thuộc về người lái xe.

Hình thức ngừng kích hoạt túi khí của hành khách có thể khác nhau tùy thuộc vào sản xuất và kiểu dáng của xe. Để tìm hiểu chính xác cách hệ thống ngừng hoạt động trên ô tô của bạn, hãy tham khảo sách hướng dẫn sử dụng ô tô của bạn.

Túi khí là yếu tố quan trọng bảo vệ người lái và hành khách. Tuy nhiên, chỉ dựa vào gối là không thể chấp nhận được. Điều quan trọng cần nhớ là chúng chỉ hiệu quả khi được thắt dây an toàn. Nếu tại thời điểm va chạm, người đó không được buộc chặt, người đó sẽ bay theo quán tính về phía gối đang bắn với vận tốc 300 km / h. Những thương tích nặng nề trong tình huống như vậy không thể tránh khỏi. Vì vậy, điều quan trọng là người lái xe và hành khách phải nhớ về an toàn và thắt dây an toàn trong mỗi chuyến đi.

Câu hỏi và trả lời:

Thế nào được gọi là hệ thống an toàn trên xe chủ động? Đây là một số đặc điểm thiết kế của ô tô, cũng như các yếu tố và hệ thống bổ sung để ngăn ngừa tai nạn trên đường.

Những loại an ninh nào được sử dụng trên xe? Có hai loại hệ thống an toàn được sử dụng trên ô tô hiện đại. Thứ nhất là thụ động (giảm thiểu thương tích trong tai nạn đường bộ), thứ hai là chủ động (ngăn ngừa tai nạn đường bộ xảy ra).