كيف تعمل الوسائد الهوائية الحديثة

في الوقت الحاضر ، لن تفاجئ أي شخص بوجود وسادة هوائية في السيارة. العديد من صانعي السيارات ذوي السمعة الطيبة يمتلكونها بالفعل في التكوين الأساسي لمعظم الطرز. جنبًا إلى جنب مع حزام الأمان ، تعمل الوسائد الهوائية على حماية الركاب بشكل موثوق للغاية في حالة حدوث تصادم وتقليل عدد الوفيات بنسبة 30٪.

كيف بدأ كل شيء

تم تنفيذ فكرة استخدام الوسائد الهوائية في السيارات في أوائل السبعينيات من القرن الماضي في الولايات المتحدة. كان الدافع هو اختراع Allen Breed لمستشعر الكرة - وهو جهاز استشعار ميكانيكي حدد انخفاضًا حادًا في السرعة في لحظة التأثير. وللحقن السريع للغاز ، تبين أن طريقة الألعاب النارية هي الأمثل.

في عام 1971 ، تم اختبار الاختراع في سيارة فورد تاونوس. وكان أول طراز تم تجهيزه بوسادة هوائية ، بعد عام ، هو أولدزموبيل تورونادو. سرعان ما التقط صانعو السيارات الآخرون الابتكار.

كان إدخال الوسائد هو السبب في التخلي الهائل عن استخدام أحزمة المقاعد ، والتي لم تكن شائعة في أمريكا على أي حال. ومع ذلك ، اتضح أن إطلاق أسطوانة غاز بسرعة حوالي 300 كم / ساعة يمكن أن يتسبب في إصابة خطيرة. على وجه الخصوص ، تم تسجيل حالات كسور في فقرات عنق الرحم وحتى مجموعة من الوفيات.

تم أخذ تجربة الأمريكيين في الاعتبار في أوروبا. بعد حوالي 10 سنوات ، قدمت مرسيدس-بنز نظامًا لم تستبدل فيه الوسادة الهوائية أحزمة المقاعد ، بل كانت مكملة لها. أصبح هذا النهج مقبولًا بشكل عام ولا يزال مستخدمًا حتى اليوم - يتم تشغيل الوسادة الهوائية بعد شد الحزام.

في المستشعرات الميكانيكية المستخدمة في البداية ، تحول الوزن (الكرة) في لحظة الاصطدام وأغلق نقاط التلامس التي أدت إلى تشغيل النظام. لم تكن أجهزة الاستشعار هذه دقيقة بما يكفي وبطيئة نسبيًا. لذلك ، تم استبدالها بأجهزة استشعار كهروميكانيكية أكثر تقدمًا وأسرع.

الوسائد الهوائية الحديثة

الوسادة الهوائية عبارة عن كيس مصنوع من مادة تركيبية متينة. عندما يتم تشغيله ، فإنه يمتلئ بالغاز على الفور تقريبًا. المادة مطلية بمادة تشحيم أساسها التلك ، مما يعزز الفتح المتسارع.

يتم استكمال النظام بأجهزة استشعار الصدمات ومولد الغاز ووحدة التحكم.

لا تحدد مستشعرات الصدمات قوة التأثير ، كما قد تعتقد ، بناءً على الاسم ، ولكن التسارع. في حالة الاصطدام ، لها قيمة سلبية - بعبارة أخرى ، نحن نتحدث عن سرعة التباطؤ.

يوجد تحت مقعد الراكب جهاز استشعار يكتشف ما إذا كان الشخص جالسًا عليه. في حالة عدم وجودها ، لن تعمل الوسادة المقابلة.

الغرض من مولد الغاز هو ملء الوسادة الهوائية بالغاز على الفور. يمكن أن يكون وقودًا صلبًا أو هجينًا.

في الوقود الصلب ، بمساعدة السخرية ، يتم إشعال شحنة من الوقود الصلب ، ويصاحب الاحتراق إطلاق النيتروجين الغازي.

في الهجين ، يتم استخدام شحنة غاز مضغوط - كقاعدة عامة ، يتم استخدام النيتروجين أو الأرجون.

بعد بدء تشغيل محرك الاحتراق الداخلي ، تتحقق وحدة التحكم من صحة النظام وتصدر إشارة مقابلة إلى لوحة القيادة. في وقت الاصطدام ، يقوم بتحليل الإشارات من المستشعرات ، واعتمادًا على سرعة الحركة ، ومعدل التباطؤ ، ومكان واتجاه التأثير ، يؤدي إلى تنشيط الوسائد الهوائية اللازمة. في بعض الحالات ، يمكن أن يقتصر كل شيء فقط على شد الأحزمة.

عادة ما تحتوي وحدة التحكم على مكثف ، يمكن لشحنه أن يشعل النار في السخرية عند إيقاف تشغيل الشبكة الداخلية تمامًا.

عملية تشغيل الوسادة الهوائية قابلة للانفجار وتحدث في أقل من 50 مللي ثانية. في المتغيرات التكيفية الحديثة ، يكون التنشيط على مرحلتين أو متعدد المراحل ممكنًا ، اعتمادًا على قوة الضربة.

أصناف الوسائد الهوائية الحديثة

في البداية ، تم استخدام الأكياس الهوائية الأمامية فقط. لا يزالون الأكثر شعبية حتى يومنا هذا ، حيث يقومون بحماية السائق والراكب الجالس بجانبه. الوسادة الهوائية للسائق مدمجة في عجلة القيادة ، والوسادة الهوائية للراكب تقع بالقرب من حجرة القفازات.

غالبًا ما يتم تصميم الوسادة الهوائية الأمامية للراكب بحيث يتم إلغاء تنشيطها بحيث يمكن تثبيت مقعد الطفل في المقعد الأمامي. إذا لم يتم إيقاف تشغيله ، فإن نفخ البالون المفتوح يمكن أن يشل أو حتى يقتل الطفل.

أكياس الهواء الجانبية تحمي الصدر والجذع السفلي. توجد عادة في الجزء الخلفي من المقعد الأمامي. يحدث أن يتم تثبيتها في المقاعد الخلفية. في الإصدارات الأكثر تقدمًا ، من الممكن أن يكون لديك حجرتان - واحدة سفلية أكثر صلابة وأخرى أكثر ليونة لحماية الصدر.

من أجل تقليل احتمالية حدوث عيوب في الصدر ، يتم وضع الوسادة مباشرة في حزام الأمان.

في أواخر التسعينيات ، كانت تويوتا أول من استخدم وسائد هوائية للرأس أو ، كما يطلق عليها أيضًا ، "ستائر". يتم تثبيتها في الجزء الأمامي والخلفي من السقف.

في نفس السنوات ظهرت أكياس هوائية في الركبة. يتم وضعها تحت عجلة القيادة وتحمي ساقي السائق من العيوب. من الممكن أيضًا حماية أرجل الراكب الأمامي.

في الآونة الأخيرة نسبيًا ، تم استخدام وسادة مركزية. في حالة حدوث اصطدام جانبي أو انقلاب السيارة ، فإنه يمنع الإصابة من اصطدام الأشخاص ببعضهم البعض. يتم وضعه في مسند الذراع في الجزء الأمامي أو الخلفي من المقعد الخلفي.

من المحتمل أن تكون الخطوة التالية في تطوير نظام السلامة على الطرق هي إدخال وسادة هوائية تنتشر عند الاصطدام مع أحد المشاة وتحمي رأسه من الاصطدام بالزجاج الأمامي. لقد طورت فولفو بالفعل هذه الحماية وحصلت عليها ببراءة اختراع.

لن تتوقف شركة صناعة السيارات السويدية عند هذا الحد وهي تختبر بالفعل وسادة خارجية تحمي السيارة بأكملها.

يجب استخدام الوسادة الهوائية بشكل صحيح

عندما تمتلئ الحقيبة فجأة بالغاز ، فقد يؤدي ضربها إلى إصابة الشخص بجروح خطيرة وحتى التسبب في الوفاة. يزداد خطر كسر العمود الفقري من الاصطدام بالوسادة بنسبة 70٪ إذا لم يكن الشخص جالسًا.

لذلك ، يعد ربط حزام الأمان شرطًا أساسيًا لتفعيل الوسادة الهوائية. عادة يتم ضبط النظام بحيث إذا لم يكن السائق أو الراكب جالسًا ، فلن تنطلق الوسادة الهوائية المقابلة.

الحد الأدنى للمسافة المسموح بها بين الشخص ومقعد الوسادة الهوائية هو 25 سم.

إذا كانت السيارة تحتوي على عمود توجيه قابل للتعديل ، فمن الأفضل عدم الانجراف بعيدًا وعدم دفع عجلة القيادة لأعلى من اللازم. يمكن أن يؤدي نشر الوسادة الهوائية بشكل غير صحيح إلى إصابة السائق بجروح خطيرة.

محبي سيارات الأجرة غير القياسية أثناء إطلاق الوسادة يخاطرون بكسر أيديهم. مع وضع يدي السائق في وضع غير صحيح ، تزيد الوسادة الهوائية من احتمالية حدوث كسر مقارنة بالحالات التي لا يوجد فيها سوى حزام أمان مثبت.

إذا تم تثبيت حزام الأمان ، فإن فرصة الإصابة عند فتح الوسادة الهوائية تكون صغيرة ، لكنها لا تزال ممكنة.

في حالات نادرة ، يمكن أن يتسبب انتشار الوسادة الهوائية في فقدان السمع أو التسبب في نوبة قلبية. يمكن أن يؤدي التأثير على النظارات إلى كسر العدسات ، ومن ثم هناك خطر حدوث تلف في العينين.

أساطير الوسادة الهوائية الشائعة

يمكن أن يؤدي الاصطدام بسيارة متوقفة بجسم ثقيل أو ، على سبيل المثال ، سقوط فرع شجرة إلى انتفاخ الوسادة الهوائية.

في الواقع ، لن يكون هناك أي عملية ، لأن مستشعر السرعة في هذه الحالة يخبر وحدة التحكم أن السيارة ثابتة. للسبب نفسه ، لن يعمل النظام إذا اصطدمت سيارة أخرى بسيارة متوقفة.

يمكن أن يتسبب الانزلاق أو الكبح المفاجئ في خروج الوسادة الهوائية.

هذا غير وارد على الإطلاق. التشغيل ممكن مع حمولة زائدة تبلغ 8 جم وما فوق. للمقارنة ، لا يتجاوز متسابقو الفورمولا 1 أو الطيارون المقاتلون 5 جرام. لذلك ، لن يؤدي استخدام الكبح في حالات الطوارئ أو الحفر أو تغيير المسار المفاجئ إلى خروج الوسادة الهوائية. كما أن الاصطدام مع الحيوانات أو الدراجات النارية بشكل عام لا ينشط الوسائد الهوائية.