کیسه هوا خودرو

کیسه های هوا در قسمت های مختلف خودرو قرار داده شده و در کسری از زمان پس از تصادف ، به سرعت پر از هوای فشرده می شود و مانع از آسیب دیدن قسمت های مختلف بدن سرنشینان می شود. معمول ترین مدل کیسه هوا ، کیسه هوای راننده می باشد که در فرمان خودرو قرار دارد.

عملکرد کیسه هوا

اما کیسه های هوا چگونه مانع از آسیب دیدن افراد در تصادفات می شود ؟

در تصادفاتی که از جلو اتفاق می افتد ، راننده به سمت داشبورد و شیشه جلو حرکت می کند و داشبورد ، فرمان و پدال های گاز و کلاچ و فرمان به سمت راننده !!! از آنجایی که این اجسام توپر و سخت می باشند با برخورد به بدن آسیب پذیر راننده ، باعث آسیب می شوند ، چون نیروی زیاد در سطح کم باعث آسیب می شود ( شکل زیر سمت چپ ، نیروی وارد بر سطح کم با رنگ قرمز نشان داده شده است ) هدف استفاده از کیسه های هوا ، افزایش سطح برخورد بین بدن راننده و اجزای خودرو می باشد ، چون نیروی تصادف ثابت است ولی وقتی سطح برخورد بین راننده و اجزای داشبورد افزایش می یابد ، آسیب کمتری به راننده می رسد و به زبان ساده ، کیسه هوا ، سطح بیشتری برای جذب انرژی بدن راننده تامین می کند و به علاوه جنس آن نرم تر از اجزای داشبرد و توخالی نیز می باشد. این سطح بیشتر برخورد در شکل پایین سمت راست با رنگ نارنجی نشان داده شده است.

کاربرد کیسه هوا

کیسه های هوا علاوه بر افزایش سطح برخورد بین راننده و اتاق خودرو وظیفه محدود کردن حرکت قسمت های آسیب پذیر بدن راننده را نیز بر عهده دارند ، برای مثال در تصادفاتی که از جلو اتفاق می افتد ، چنانی که در شکل زیر می بینید ، کمربند ایمنی مانع از حرکت بدن به سمت جلو می شود ، ولی سر انسان که وزن زیادی نیز دارد بدون محافظ بوده ، به شدت به جلو حرکت می کند و حتی اگر سر ، به چیزی برخورد نکند ، این حرکت ناگهانی باعث آسیب شدید به نخاع گردن می شود.

ضرورت کیسه هوا

این حرکت سریع سر و آسیب به گردن فقط در تصادفات جلو اتفاق نمی افتد ، در تصادفاتی که خودرویی از عقب برخورد می کند نیز این حالت اتفاق می افتد ، در شکل زیر ، نیروی ناشی از برخورد خودرو از عقب با فلش شماره 1 ( آبی آسمانی ) نشان داده شده ، در اثر این برخورد از عقب ، سر فرد ابتدا سریعا به سمت عقب ( فلش شماره 2 ) و سپس به شدت به سمت جلو ( فلش شماره 3 ) حرکت می کند و باعث آسیب به گردن می شود.

حرکات گردن در تصادفات جلو و عقب

در تصادفاتی که از طرفین اتفاق می افتد نیز این حرکت گردن اتفاق می افتد ولی از جهت دیگر ، در شکل زیر این حالت نشان داده شده است.

 حرکات گردن در تصادف از بغل

تا اینجا وظیفه کیسه های هوا را شناختید.

اولین وظیفه افزایش سطح برخورد بین انسان و خودرو جهت پخش نیروی تصادف برای کاهش آسیب می باشد یا به زبان ساده واسطه ای نرم بین انسان و اجزای سخت اتاق خودرو می باشد.

دومین وظیفه محدود کردن حرکت سر انسان برای جلوگیری از برخورد آن به قسمت های مختلف و همچنین جلوگیری از آسیب گردن می باشد.

جهت رسیدن به این دو هدف ، انواع مختلف کیسه های هوا در قسمت های مختلف خودرو استفاده می شود که به شرح هریک می پردازیم.

کیسه هوا راننده و شاگرد

در شکل زیر این دو کیسه هوا را می بینید ، کیسه هوا سمت راست برای راننده و کیسه هوا سمت چپ برای شاگرد در نظر گرفته شده است (فرمان این خودرو در سمت راست قرار دارد) همانطور که مشاهده می کنید کیسه هوا سمت شاگرد بزرگتر است چون سمت شاگرد به علت عدم وجود فرمان ، نیازمند حجم بیشتری از کیسه هوا جهت محدود کردن حرکت سر شاگرد به سمت جلو می باشد.

کیسه هوای جلو

این مدل کیسه هوا ، مهمترین کیسه هوای مورد استفاده در خودرو می باشد چون بیشترین و با سرعت ترین تصادفات از سمت جلوی خودرو اتفاق می افتد و همچنین سر سرنشینان جلوی خودرو از سمت جلو بی حفاظ بوده و نیازمند آن می باشد که این کیسه های هوا از حرکت سر سرنشینان به سمت جلو جلوگیری کند ، در شکل زیر موقعیت سرنشینان جلوی خودرو قبل و بعد از تصادف و عملکرد کیسه های هوا را مشاهده می کنید.

کیسه هوای راننده و سر نشین

کیسه هوای راننده در فرمان خودرو جای گذاری شده و توسط قاب هایی پلاستیکی پوشانده می شود ، کیسه های هوا با قدرتی که دارند ، در هنگام عمل کردن ، قاب ها را کنار زده و بیرون می آیند.

قاب کیسه هوای راننده

در شکل زیر کیسه های هوایی را می بینید که عمل کرده اند و از قاب داشبورد و فرمان بیرون آمده اند.

کیسه هوای عمل کرده 

کیسه هوای جانبی

این کیسه های هوا در طرفین خودرو بین سرنشینان و درب خودرو قرار داده می شود ، در تصادفاتی که از طرفین خودرو اتفاق می افتد ، این کیسه های هوا به عنوان واسطه ای بین سرنشینان و طرفین اتاق خودرو ، نیروی تصادف را جذب می کنند. در شکل زیر ، کیسه هوای جانبی جلو و همچنین کیسه هوای جانبی سرنشین عقب خودرو را مشاهده می کنید.

کیسه هوای جانبی سرنشین عقب                                          کیسه هوای جانبی سرنشین جلو

ین مدل از کیسه های هوا معمولا در داخل صندلی خودرو جایگذاری شده اند ، در شکل زیر محل نصب کیسه هوا در صندلی با فلش قرمز نشان داده شده است.

 محل قرارگیری کیسه هوا در صندلی

همانطور که در شکل های بالا دیدید ارتفاع این کیسه هوا تا زیر پنجره جلو می باشد و در نتیجه وظیفه حفظ سر و گردن سرنشین در تصادفات جانبی را به عهده ندارد چون معمولا این وظیفه را کیسه هوای دیگری ( کیسه هوای پرده ای ) به عهده دارد ولی در بعضی از خودروها که فاقد کیسه هوای پرده ای می باشند ، ممکن است ارتفاع کیسه هوای جانبی را به قدری بالا ببرند که سر و گردن راننده نیز حفظ کند ، در شکل زیر یک مدل از این کیسه هوا را مشاهده می کنید.

کیسه هوای جانبی بزرگ

کیسه هوای پرده ای

در شکل زیر کیسه هوای پرده ای عمل کرده را مشاهده می کنید.

 کیسه هوای پرده ای 

این کیسه هوا مانند پرده ای در سرتاسر پنجره های خودرو باز می شود و دو وظیفه مهم بر عهده دارد.

 اول اینکه مانع از پرتاب تکه های شیشه شکسته پنجره های خودرو به سرنشینان می شود. 

 دوم اینکه در تصادفات جانبی ، حرکت سر و گردن سرنشینان را محدود کرده و مانع از برخورد سر سرنشین به ستون های خودرو می شود.

 کاربرد کیسه هوای پرده ای

کیسه هوای زانو

یکی از عضوهای آسیب پذیر انسان که بسیار نزدیک به داشبورد نیز قرار دارد ، زانوی سرنشینان می باشد ، برای محافظت از زانوی سرنشینان ، این مدل کیسه هوا را طراحی کرده اند. یک مدل کیسه هوای زانویی را در شکل زیر مشاهده می کنید.

 کیسه هوای زانو

تا اینجا مروری کوتاه خواهیم داشت بر مهمترین و معمول ترین کیسه های هوایی که در خودرو استفاده می شوند.

در شکل زیر کیسه هوای راننده و سرنشین با شماره 1 ، کیسه هوای زانوی راننده و سرنشین با شماره 2 ، کیسه هوای جانبی سرنشینان جلو با شماره 3 ، کیسه هوای جانبی سرنشینان عقب با شماره 4 ، کیسه هوای پرده ای با شماره 5 مشخص شده اند.

 انواع کیسه هوا

اکنون به شرح سایر کیسه های هوا می پردازیم که از زمان اختراع آنها مدت زمان زیادی نگذشته ولی خودروسازان کم کم در حال استفاده از آنها می باشند و بعضا در خودروهای گران قیمت خود استفاده می کنند.

کیسه هوای وسط

این کیسه هوا ، بین سرنشینان جلو باز شده و از برخورد آنها با یکدیگر در زوایای خاصی از تصادف جلوگیری می کند.

 کیسه هوای وسط یا میانی

در شکل زیر کیسه هوای وسطی باز شده در یک خودرو را مشاهده می کنید.(با رنگ صورتی)

 محل قرار گیری کیسه هوای وسط یا میانی 

همان طور که در تصویر زیر سمت چپ مشاهده می کنید ، در زوایای خاصی از تصادف ، سر شاگرد به کتف راننده برخورد کرده و آسیب شدید خواهد دید ولی در سمت راست ، استفاده از کیسه هوای وسط ، آسیب ناشی از برخورد آن ها به یکدیگر را به حداقل می رساند.

 کاربرد کیسه هوای وسط یا میانی 

کیسه هوای عابر پیاده

این کیسه هوا بر خلاف سایر کیسه های هوا وظیفه محافظت سرنشینان را ندارد بلکه وظیفه دارد تا عابرین پیاده ، موتور سواران و دوچرخه سوارانی را که به خودرو برخورد می کنند را حفظ کند و آسیب ناشی از برخورد را به حداقل برساند. در تصویر زیر ، محافظت کیسه هوای عابر پیاده ، از سر دوچرخه سوار را مشاهده می کنید.

 کیسه هوای عابر پیاده

در تصویر زیر نیز محافظت کیسه هوای عابر پیاده از سر یک عابر پیاده را مشاهده می کنید.

 کاربرد کیسه هوای عابر پیاده

این طرح از کیسه هوا جدید است و ابتکارات زیادی از جانب خودروسازان و شرکت های طراحی در طراحی انواع مختلف کیسه هوای عابر پیاده انجام می شود.

 انواع ابربگ خودرو

کیسه هوای کمربند ایمنی

یکی از آسیب های کمربندهای ایمنی ایجاد جراحت در قسمت هایی از بدن سرنشین می باشد که زیر فشار کمربند قرار می گیرند ، این مدل کمربند دارای کیسه هوا برای جلوگیری از آسیب های کمربند ایمنی طراحی شده است. در شکل زیر سمت راست کمربند دارای کیسه هوا در حالتی که کیسه هوای آن باز شده ( عمل کرده ) را مشاهده می کنید و سمت چپ ، کمربند فاقد کیسه هوا را نشان داده است.

 کیسه هوای کمربند ایمنی 

غیرفعال سازی کیسه هوا

کیسه های هوا با تمام محاسنی که دارند به علت قدرت و شدت زیاد بازشدن یا عمل کردنشان ، دارای آسیب هایی می باشند ، افراد بالغ معمولا قدرت تحمل این آسیب ها را دارند و برای آنها خطر جدی ایجاد نمی کند ولی کودکان و نوزادان ، تحمل این آسیب ها را ندارند و کیسه هوا گاهی اوقات برای آنها ایجاد مشکلات جدی می کند ، برای جلوگیری از این آسیب ها توصیه شده تا حد امکان نوزادان ، کودکان و خانم های باردار در صندلی جلو نشینند ولی اگر به هر علت مجبور به قرار دادن نوزادان و یا کودکان در صندلی جلو بودند ، اولا صندلی مخصوص آنها را به درستی به کمربند متصل کنند و دوما کیسه هوای سمت شاگرد را غیر فعال کنند چون ممکن است باعث خفگی یا پرتاب آنها شوند ، برای غیر فعال کردن کیسه هوای شاگرد ، کلید مخصوصی در خودروها نصب می شود که در هر ماشین با ماشین دیگر فرق می کند ، در یک خودرو ممکن است دکمه ای در روی داشبورد داشته باشد ( شکل سمت راست) و در ماشین دیگر کلیدی سوییچی در داخل محفظه داشبورد باشد (شکل سمت چپ)

 غیر فعال کردن کیسه هوا

عمل نکردن کیسه هوا در تصادفات

کیسه های هوا با تمام محاسنی که دارند ، معایبی نیز دارند یکی از معایب آنها عدم عملکرد آنها هنگام تصادف می باشد ، این عدم عملکرد ممکن است به علت عیوبی در اجزای سیستم باشد و یا نوع تصادف به گونه ای باشد که سیستم متوجه تصادف نشود!!! چون سیستم ایمنی کیسه هوا مانند سایر سیستم های الکترونیکی خودرو دارای سنسور ، کامپیوتر و عملگر می باشد ، سنسورها ضربات وارده به اتاق خودرو را تشخیص داده و به کامپیوتر سیستم اعلام می کنند ، کامپیوتر سیستم شدت ضربه را متوجه شده و در صورتی که ضربه به قدری شدید باشد که کامپیوتر تشخیص تصادف بدهد ، به عملگرها که همان کیسه های هوا هستند ، دستور عمل کردن می دهد و کیسه های هوا به سرعت و شدت زیاد باز شده و پر از هوای فشرده می شوند ، تمامی این مراحل در کسری از ثانیه اتفاق می افتد.

حال اگر کامپیوتر مشکل داشته باشد ، عملگرها ، سنسورها و یا سیم کشی بین اینها دچار عیب باشند ممکن است سیستم عمل نکرده و یا ناقص عمل کند یعنی تعدادی از کیسه های هوا عمل نکنند ، البته اگر عیبی در سیستم کیسه هوا به وجود بیاید از طریق لامپ هشدار دهنده ای به اطلاع راننده می رسد ولی ممکن است عیوبی نیز توسط سیستم شناسایی نشوند ، حتی ممکن است تمام سیستم سالم باشد ولی نوع تصادف و برخورد به گونه ای باشد که سنسورها متوجه آن نشوند ، به شکل زیر نگاه کنید ، خودرو از ناحیه جلو دچار تصادف شده ، در جلوی خودرو دو سنسور قرار دارد که محل آنها با دایره قرمز مشخص شده است و محل برخورد که با مستطیل سبز نشان داده شده از محل سنسورها فاصله دارند و سنسورها متوجه برخورد نشده اند و در نتیجه کیسه های هوا عمل نکرده اند.

 علت عمل نکردن کیسه هوا در تصادفات

در تصادفاتی با زاویه برخورد خاص ، ممکن است کیسه های هوا به طور کامل عمل کنند ولی به علت زاویه برخورد ، سرنشین از بین کیسه های هوا عبور کند و به اجزای سخت برخورد کند ، مانند شکل زیر ، راننده با لکه های قرمز ، کیسه هوای راننده با لکه های زرد و کیسه هوای پرده ای با لکه های سبز نشان داده شده اند ، همانطور که می بینید راننده از بین دو کیسه هوا عبور کرده و به سمت چپ داشبورد و ستون جلو (سمت راننده) برخورد می کند.

 عیب کیسه هوا

با تمام این عیوب و در نظر گرفتن اینکه کیسه های هوا در برابر تصادفاتی چون واژگونی و تخریب اتاق خودرو نمی توانند موثر باشند ، می بایست تا حد امکان طوری رانندگی کرد تا ریسک تصادف به حداقل برسد.