کیسه هوا ؛ فناوری نجات بخشی با سرعت عمل کمتر از پلک زدن

به گزارش خبرگزاری مهر، 55 سال از ثبت اختراع کیسه هوا می گذرد. این فناوری کاملا کاربردی و نجات بخش نخستین بار از سوی جان هتریک آمریکایی در سال 1951 ارایه و در سال بعد از آن نیز ثبت اختراع شد. ایده ارایه این فناوری با هدف حفظ جان اعضای خانواده در جریان بروز حوادث رانندگی برای نخستین بار به ذهن هتریک خطور کرد. البته پیش از آن یعنی در دهه 40 میلادی کیسه های هوایی نیز برای نجات جان خدمه هواپیماها ارایه شده بود اما نخستین کیسه هوای واقعی ویژه خودروها همان ایده تاریخی هتریک محسوب می شود.

کیسه هواهای مدرن و امروزی عمدتا از الیاف و پارچه های نایلونی ساخته می شوند که وزن چندانی ندارند و پس از مطالعات گسترده ای که صورت گرفت، متخصصان استفاده از آن را در مکانی همچون بین فرمان خودرو (برای راننده) و داشبورد (برای سرنشین جلوی خودرو) مناسب و کارآمد توصیف کردند. اما با گذشت زمان و به لطف شبیه سازی های رایانه ای شدیدترین تصادفات رانندگی، مشخص شد که بهتر است در نقاط حساسی نظیر درب خودروها و کناره ها نیز از وجود کیسه ها استفاده شود.

فناوری ساخت کیسه هوای خودرو در سال های اخیر دستخوش تغییرات قابل توجهی شده است. متخصصان همواره از این نکته نگران بوده اند که صدمات وارد شده به خودرو از سمت های چپ و راست به جهت وجود تنها مانعی به نام بدنه نازک خودرو میان سرنشین و ضارب، بسیار مرگبار تر از ضربه هایی است که از سمت جلو وارد می شود. از این رو باید کیسه هواهایی نیز برای این نقاط حساس تعریف و نصب شوند. اما سرعت باز شدن آنها نیز بسیار مهم است به طوریکه باید تنها در مدت چند میلی ثانیه به حداکثر حجم خود برسند.

کیسه هوا چگونه عمل می کند؟

در ساختار کلی کیسه هوای خودرو حسگرهایی وجود دارند که در ترکیب با شتاب سنج های فوق العاده حساس تنها در عرض چند میلی ثانیه عمل کرده و جان سرنشین را از مرگ حتمی نجات می دهند. این کیسه زمانی از گازهای مخصوص پر می شود که حسگر موجود در سیستم نیرویی بالغ بر برخورد آجری با سرعت 8 تا 14 مایل بر ساعت معادل 13 تا 23 کیلومتر بر ساعت به مانعی سخت را احساس کند. در این لحظه و بر اساس تغییراتی که در مدار سیستم روی می دهد، فرمان خودکاری به حسگرها داده شده و با اعلام بروز فرآیندی که معادل تصادف است کیسه هوا در کمتر از یک ثانیه باز می شود.

کیسه هوا با سرعتی معادل 322 کیلومتر بر ساعت یعنی حتی سریعتر از پلک زدن باز شده و نیروی مرگ بار تصادف را در خود دفع می کند. کیسه های هوای امروزی خودورها با استفاده از گاز نیتروژن باد می شوند.

باز شدن کیسه هوا با صدای زیادی همراه است که بین 165 تا 175 دسی بل ثبت شده است. این مساله یکی از مشکلات این فناوری است که در برخی موارد موجب وارد آمدن لطماتی به شنوایی سرنشین می شود. امروزه و با توجه به مطالعاتی که بر پایه شبیه سازی های رایانه ای صورت گرفته، مشخص شده است که باید تغییراتی در مکانیسم عمل کیسه های هوا روی دهد تا در مواقعی که چندان نیازی به آن نیست، باز نشوند. این مواقع لحظاتی نظیر سرعت کم و عدم وجود شوک ضربتی است که کمربندهای ایمنی به تنهایی مانع از وارد آمدن لطمه ای به سرنشینان می شوند.

تقریبا تمامی کیسه هواها در زمان بروز آتش سوزی خودرو و زمانی که دما به 150 تا 200 درجه سانتیگراد می رسد به صورت عمل می کنند. این مشخصه بارز امکانی را فراهم آورده است که طی آن از عدم انفجار کل سیستم کیسه هوا و تخریب حسگرها و شتاب سنج های آن اطمینان خاطر حاصل شود.

موثر بودن کیسه های هوا در صنایع خودروسازی جهان تا به آن حد بوده است که اخیرا طرح های نوینی نیز برای استفاده از آن در موتورسیکلت ها ارایه شده تا جان این دسته از سرنشیشان وسایل حمل و نقل خودرویی نیز در مواقع بروز تصادفات مرگبار حفظ شود.