کیسه هوا Air Bag
سالهای بسیار زیادی کمربند ایمنی تنها وسیله محافظت از انسان در خودرو بود. بحث های زیادی در مورد ایمنی سرنشین خودرو به خصوص کودکان وجود داشت و کشورها موظف بودند از قوانین و استانداردهای مربوط به کمربند ایمنی پیروی کنند. امار نشان میدهد کمربندهای ایمنی تا کنون جان صدها هزار نفر را در سوانح رانندگی از مرگ نجات داده اند.
همانندکمربند ایمنی مفهوم ایربگ نیز یا کیسه هوا نیز سالها قبل بوجود امده است. اولین نوعکیسه های قابل باد شدن در خلال جنگ جهانی دوم و در سال 1980 در هواپیماها و هنگامفرود به کار گرفته شد. اما ایربگ های تجاری اولین بار در خودروها مورد استفاده قرارگرفتند. اتومبیلهایی که بعد از سال 1998 تولید شدند همگی موظف به استفاده از ایربگبرای دریافت استاندارد شده اند
لازم است هم در قسمت راننده و هم قسمت سرنشینکناری از ایربگ استفاده شود. امروزه امار نشان داده است که استفاده از ایربگ درتصادف های مستقیم از رو به رو تا 30% احتمال مرگ را کاهش میدهد
بعدها ایربگهای جانبی در صندلی ها و درهای خودرو جاسازی شدند.خودرو های مدرن امروزی دیگر ازتنها 2 ایربگ استفاده نمیکنند بلکه تعداد زیادی ایربگ روبه رو و جانبی در اینخودروها به کار رفته است.همانطور که در سالیان گذشته مطالعات زیادی در مورد کمربندایمنی انجام میگرفت امروزه دولت ها و خودروسازان مطالعات و ازمونهای بسیاری در موردایربگ ها انجام میدهند
قوانین حرکت
قبل از مطالعه جزئیات ایربگ ها باید ابتدا قوانین حرکت را مرور نمائیم.میدانیم اجسام متحرک دارای مومنتوم (اندازه حرکت) هستند.مومنتوم در اثر جرم و سرعت بوجود میاید.
تا هنگامی که نیروی خارجی به جسم وارد نشود جسم در راستای قبلی و با همان سرعت به حرکت خود ادامه میدهد.خودرو از جرمهای متعددی تشکیل شده است .
وزن خودرو و اجسام داخل ان و همینطور مسافرین از ان جمله اند.اگر وسیله ای برای مهار وجود نداشته باشد در هنگام تصادف این اجرام مایل هستند با سرعتی که اتومبیل در حال حرکت بوده است به حرکت رو به جلوی خود ادامه دهند.
کاهش مومنتوم اجسام باید در یک بازه زمانی انجام گیرد.در هنگام تصادف نیروی وارده برای توقف مسافران بسیار زیاد است. همچنین زمان کمی برای اعمال این نیرو وجود دارد. هدف همه وسایل و تجهیزات ایمنی به کار رفته این است که هنگام به کارگیری کمترین اسیب و جراحت ممکن را به فرد وارد نماید.
آنچه ایربگ باید انجام دهد این است که سرعت سرنشین خودرو را به ارامی به صفر برساند تا وی اسیب نبیند. ایربگ فضایی میان راننده و فرمان و سرنشین کنار با داشبورد ایجاد میکند .
غیرفعال نمودن کیسه هوا
برای پاسخ به نگرانی در مورد کودکان و سایر سرنشینان اتومبیل به خصوص سرنشینانی که از نظر جثه کوچکتر هستند از لحاظ قدرت زیاد ایربگ که موجب اسیب یا مرگ انها می شد سازمان NHTSA در سال 1997 قوانینی تصویب کرد که به خودروسازان اجازه میداد از ایربگ های ضعیف تری استفاده کنند. این قانون به شرکتها اجازه داد از ایربگ هایی با قدرت 35%_20% کمتر استقاده نمایند.
علاوه بر این در سال 1998 به فروشندگان و مراکز خدمات خودرو اجازه داده شد تا برای ایربگ ها کلید رددفعال یا غیر فعال قرار دهند تا بتوان در مواقع لزوم ایربگ را از مدار خارج نمود.
دارندگان خودروهایی که در معرض یکی از خطرات زیر هستند میتوانند این کلید را روی خودروی خود نصب کنند:
برای طرف راننده و سرنشین کنار: بستگی به شرایط جسمی افراد دارد.در حالتی که خطر اسیب دیدگی با باز شدن ایربگ افزایش می یابد از این حالت استفاده میکنند.
برای طرف راننده: کسانی که نتوانند فاصله حداقل 10 اینچ را از مرکز فرمان حفظ کنند.
برای طرف مسافر: کسانی که در طول سفر در صندلی جلو نوزاد حمل میکنند به دلیل اینکه خودرو صندلی عقب ندارد و یا اینکه با کودک را تحت نظر داشته باشند
برای طرف مسافر: کسانی که در طول سفر در صندلی جلو کودک 1 تا 12 سال حمل میکنند به دلیل اینکه
الف:خودرو صندلی عقب ندارد
ب: تعداد کودکان بیشتر است
ج: باید کودک را تحت نظر داشته باشند.
گروهی از پزشکان در کنفرانسی که درباره ایربگ و غیرفعال ساختن آن برگزار شد طی گزارشی خواهان مجوز قطع ایربگ در موارد ضروری شدند:
موارد عمومی دستور قطع ایربگ که بیان شد عبارتند از:
کسانی که مشکل قلبی دارند
کسانی که عینک میزنند
کسانی که مبتلا به ورم گلو هستند
کسانی که مبتلا به اسم (تنگی نفس) هستند
کسانی که جراحی در ناحیه سینه داشته اند
کسانی که جراحی گردن داشته اند
افراد مسن
کسانی که ارای ورم مفاصل هستند
خانمهای باردار
باز شدن ایربگ
هدف ایربگ این است که بتواند سرعت حرکت رو به جلو سرنشین را تا حد ممکن به ارامی کاهش دهد تا کمتریت اسیب ممکن به سرنشین وارد شود و عمل باز شدن ایربگ باید در کسری از ثانیه انجام گیرد.
سه قسمت در ایربگ وجود دارند که به تحقق این امر کمک میکنند:
ایربگ از یک لایه نازک نایلونی تشکیل شده است که به صورت تاشده درداخل فرمان و داشبورد و اخیرا داخل در نیز تعبیه شده اند.
سنسور: وسیله ای است که زمان باز شدن ایربگ را مشخص میکند. زمانی که نیروی تصادف معادل برخورد با یک دیوار اجری با سرعت 24-16 کیلومتر باشد ایربگ باز میشود.سنسورها اطلاعات را از یک شتاب سنج دریافت میکنند
سیستم باز کننده ایربگ از واکنش NAN3 با نیترات پتاسیم KNO3 برای تولید گاز نیتروژن استفاده میکند.جریان نیتروژن داغ باعث باد شدن کیسه هوا میشود.
تلاشهای اولیه با مشکلات زیاد از جمله قیمت بالا و مشکلات فنی همراه بود. چگونگی باز شدن و همچنین تا شدن مجدد کیسه هوا از این جمله هستند. محققان نگران بودند که:
- آیا در اتومبیل فضای کافی جهت محفظه گاز وجود دارد؟
- آیا گاز میتواند در تمام طول عمر خود با فشار بالا در محفظه بماند؟
- کیسه هوا چگونه ساخته شود تا بتواند به سرعت باز شود و در دماهای کارکرد مختلف قابل اطمینان باشد و صدای باز شدن نیز به گوش صدمه وارد نکند؟
آنها بایدفرایند شیمیایی طراحی میکردند که بتوان نیتروژن مورد نیاز برای باد کردن ایربگ راتامین کند و برای این کار به یک محرک قوی نیاز بود.عملکرد این محرک بی شباهت بهتقویت کننده در پرتاب موشک نیست.سیستم ایربگ محرک را مشتعل میکند.این محرک با سرعتبسیار بالا مقدار فراوانی گاز برای باد شدن ایربگ تولید میکند. سپس کیسه به سرعت ازجای خود خارج میشود.این سرعت در حدود 322 کیلومتر بر ساعت است.یعنی حتی سریعتر ازیک پلک زدن! یک ثانیه بعد گاز به سرعت ار سوراخی که در کیسه قرار دارد پراکندهمیشود و شما میتوانید از دجای خود حرکت کنید
در حقیقت کل فرایند عملکرد ایربگ 1.25 ثانیه طول میکشد.اما همین زمان کوتاه است موجب جلوگیری و یا کاهش قابل ملاحظه اسیب دیدگی میشود.در این قسمت میخواهیم به مسائل و نگرانی هایی که در مورد ایمنی ایربگها وجود دارد( به خصوص در مورد کودکان) بپردازیم
مسائل ایمنی در مورد کیسه های هوا
از ابتدای بوجود امدن صنعت ایربگ متخصصان پیش بینی کرده بودند ایربگ و کمربند ایمنی باید پشت سرهم عمل کنند.وجود کمربند ایمنی همچنان ضروری بود زیرا اولا ایربگ فقط در سرعتهای خاصی عمل میکند و ثانیا در تصادف از کنار فقط کمربند ایمنی از سرنشین محافظت می نمود.(به همین علت نصب ایربگ جانبی دردستور کار قرار گرفت) همینطور در تصادف از عقب کمربند ایمنی نقش بسیار مهمی را ایفا میکند.لذا با اینکه تکنولوژی ایربگ بسیار پیشرفت کرده است اما هنوز این وسیله تنها زمانی مفید است که به همراه کمربند ایمنی به کارگرفته شود.
طولی نکشید که محققان دریافتندباز شدن ایربگ میتواند به کسانی که در فاصله نزدیکی با ان قرار داشته باشند آسیبهای شدیدی وارد نماید.آنها به این نتیجه رسیدند که منطقه خطر در حدود 8_5 اینچی محلباز شدن ایربگ است.لذا اگر راننده 10 اینچ معادل 25 سانتیمتر با فرمان فاصله داشتهباشد در منطقه ایمن قرار دارد.این فاصله را از مرکز فرمان تا محل پیشانی رانندهمحاسبه میکنند. اگر حالت فعلی صندلی شما فاصله کمتر از 25 سانتیمتر ایجاد میکندیکی از راههای زیر را هنگام رانندگی انتخاب نمایید
صندلی خود را تا جای ممکن عقب ببرید.تا جایی که همچنان به راحتی با پدالها ارتباط داشته باشید پشت صندلی خودرا اندکی خم کنید. باید به هر صورت ممکن فاصله 25 سانتیمتر را حفظ کنید. اگر با خم شدن صندلی دید جاده کم میشود میتوانید در بعضی خودرو ها از بالابر اتوماتیک استفاده کنید و در غیر این صورت از بالشی که لغزنده نباشد استفاده نمایید.
در صورتی که از فرمانهای تلسکوپی (قابل تنظیم) استفاده میکنید ایربگ را به جای سر و گردن روی سینه خود تنظیم کنید.
قوانین برای کودکان متفاوت است. ایربگ میتواند موجب اسیب دیدگی شدید و حتی مرگ کودکی شود که در صندلی جلو و بدون محافظت تسمه کمربند قراردارد. این خطر هنگام ترمز ناگهانی و پرت شدن کودک به جلو نیز وجود دارد. محققان رعایت نکات ایمنی زیر را لازم میدانند:
کودکان زیر 12 سال باید توسط کمربند یا صندلی مخصوص تحت حفاظت قرار گیرند.
نوزادان هرگز نباید درصندلی جلو خودرویی که دارای ایربگ سرنشین کناری است قرار داده شوند.
اگر کودک بالای 1 سالدر صندلی جلو قرار گرفت حتما باید توسط صندلی مخصوص یا کمربند ایمنی قابل تنظیم درجای خود مستقر شوند و صندلی تا جای ممکن عقب برده شود
تا چندی پیش اکثر اقداماتدر زمینه ایمنی درباره تصادف از روبه رو و پشت صورت میگرفت.در صورتی که حدود 40درصد از آسیب های جدی در حوادث رانندگی در تصادف از پهلو بوجود می آمد.ودر کل 30درصد تصادفات از ناحیه کنار صورت می گرفت.خودرو سازان باید به این آمار پاسخی میدادند و استانداردهای دیگری را لحاظ می کردند. این کار به وسیله تقویت و ضخیم سازیدرها تقویت قسمت کف و سقف و ستون های خودروصورت می گرفت.اما خودروهای مدرن به وسیلهایربگ جانبی موج جدید محافظت از سرنشین جلو را عرضه نمودند
مهندسان می گویندطراحی و ساخت ایربگ جانبی بسیار مشکل تر از ایربگ رو به رو است.علت این امر آن استکه در تصادف از رو به رو بخش عمده ای از انرژی و نیروی تصادف توسط سپر جلوو محفظهموتور و خود قسمت موتور جذب می شود و در حدود 40-30 میلی ثانیه طول می کشد تا ضربهبه قسمت سرنشین وارد شود
اما در تصادف از پهلو تنها یک در قرار دارد و فاصلهبین خودروی دیگر تا سرنشین فقط چند اینچ است.
و این یعنی ایربگ جانبی باید به طور آنی و در زمانی حدود 6-5 میلی ثانیه عمل کند.
مهندسان شرکت ولوو(volvo) راههای مختلفی را برای نصب ایربگ جانبی آزمایش کردند و درنهایت نصب ایربگ جانبی در قسمت پشت صندلی جلو را انتخاب کردند. زیرا این نوع نصب امکان حفاظت از سرنشین در هر ابعادی را فراهم میکند. در این روش سنسورهای مکانیکی را در بالشی که زیر راننده و سرنسین کناری قرار دارد تعبیه میکنند.این کار باعث می شود ایربگ طرفی که اسیب ندیده باز نشود.همچنین از باز شدن ایربگ در تصادفات جزئی مثل تصادف با دوچرخه جلوگیری می کند.این سنسورها در تصادفاتی با سرعت بالای 19 کیلومتر عمل میکنند.
مهندسین شرکت معتبر BMW ایربگ های جانبی را در قسمت درب خودرو جاسازی کرده اند.از انجایی که این قسمت فضای بیشتری دارد به انها اجازه میدهد از کیسه های بزرگتری استفاده کنند و از فضای بیشتری محافظت نمایند.
ایربگ قسمت سر از سال 1999 بر روی تمامی خودروهای( BMW به غیر از مدلهای کانورتیبل) نصب گردید. ایربگ سر شبیه یک سوسیس بزرگ است و برخلاف ایربگهای دیگر طوری طراحی شده است که حدود 5 ثانیه به صورت متورم باقی میماند تا از سر در برابر ضربات احتمالی بعدی محافظت نماید.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 16 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله آشنایی با سیستم ایربگ (کیسه هوا)