• توجه: در صورتی که از کاربران قدیمی ایران انجمن هستید و امکان ورود به سایت را ندارید، میتوانید با آیدی altin_admin@ در تلگرام تماس حاصل نمایید.

کیسه هوا

maksemos

متخصص بخش خودرو
تا سالها، کمربند ايمني، تنها وسيله محافظت در داخل اتومبيل بود. اختلاف نظرهايي در مورد امنيت آنها به خصوص براي کودکان وجود داشت ولي با گذشت زمان قوانين استفاده اجباري از کمربند ايمني در کشورهاي مختلف وضع شد. آمارها نشان مي دهد استفاده از کمربند ايمني جان هزاران نفر که ممکن بود در تصادفات جان خود را از دست دهند، حفظ کرده است .کيسه هاي هوا چندين سال است که در حال توسعه هستند. اولين ثبت اختراع در مورد بالشهاي باد شونده، مربوط به سقوط هواپيماهاست که در طي جنگ جهاني دوم به ثبت رسيده است.دردهه80(1980)اولين کيسه هوا براي اتومبيل ها ساخته شد.
پس از سال 1998، تمام اتومبيل هاي تازه ملزم به داشتن کيسه هاي هوا در سمت راننده و مسافر گرديدند. آمارها نشان مي دهد، استفاده از کيسه هوا در اتومبيل ها باعث کاهش 30 درصدي خطر مرگ در تصادفات رو در رو مي گردد .
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.

اجزای اصلی سیستم کیسه هوا عبارتند از
1- کیسه هوای راننده و سرنشین
2- چراغ هشدار دهنده
3- کلیدهای صندلی سرنشین
4- باد کننده
5- مشتعل ساز
6-حسگرهای ضربه
7- واحد کنترل الکتریکی

کیسه هوا از پارچه نایلونی ساخته شده است و از داخل استر دارد پیش از ان که کیسه هوا باد شود تا شده است و زیر درپوش مناسبی قرار دارد این پوشش با خطوط گسست خاصی طراحی شده است در اطراف کیسه هوا سوراخهایی تعبیه شده است که پس از عمل کردن کیسه به سرعت باد ان را خالی می کنند حجم کیسه هوای راننده در حدود 60 لیتر و حجم کیسه هوای سرنشین در حدود 160لیتر است.
مدار پایش این سیستم یک چراغ هشدار دهنده دارد.این چراغ راننده را از خرابی سیستم مطلع می کند و بخش مهمی از مدار پایش است بعضی از سازندگان برای افزایش اعتماد پذیری سیستم هشدار دهنده از دو چراغ استفاده می کنند باد کننده و مشتعل ساز را می توان با هم بررسی کرد باد کننده کیسه هوای راننده در وسط فلکه فرمان تعبیه شده است این باد کننده حاوی تعدادی قرص سوخت است که در یک محفظه احتراق قرار دارند مشتعل ساز از خازنهای پر تشکیل می شود که جرقه ای برای اشتعال سوخت ایجاد می کند قرصهای سوخت به سرعت می سوزند و مقدار معینی گاز نیتروژن با فشار معین تولید می کنند این گاز از فیلتری می گذرد و وارد کیسه هوا می شود و ان را باد می کند وقتی کیسه باد شد از زیر پوشش خود بیرون می زند.

حسگر برخورد به صورتهای مختلف،مکانیکی یا الکترونیکی ساخته می شود سیستم مکانیکی به وسیله فنری کار می کند که غلتکی را در جای خود نگه داشته است وقتی ضربه شدید تر از حد معین به خودرو وارد شود بر نیروی فنر غلبه می کند و غلتک ازاد می شود وقتی غلتک ازاد شد حرکت می کند و یک میکرو سوئیچ را راه اندازی می کند این کلید در حالت عادی باز است و مقاومتی به صورت موازی با ان بسته شده که امکان پایش سیستم را فراهم می کند می توان از دو کلید مشابه استفاده کرد تا کیسه هوا فقط هنگامی عمل کند که ضربه ناشی از برخورد از روبرو به اندازه کافی شدید باشد. یاداوری می شود که در صورت چپ کردن خودرو کیسه هوا عمل نخواهد کرد.
نوع دیگر حسگر برخورد را می توان شتاب سنج تلقی کرد البته این نوع شتاب سنج ،شتاب منفی را اندازه گیری می کند دو نوع شتاب سنج وجود دارد یکی براساس کرنش سنج و دیگری مبتنی بر بلور پیزو الکتریکی (شبیه حسگر کوبش موتور)

• سيستم باد کننده، با ترکيب تري نيتريد سديم و نيترات پتاسيم ، گاز نيتروژن توليد مي کند. جريان گاز نيتروژن گرم، کيسه را باد مي کند سيستم کيسه هوا، سوخت جامدي را که سريعاً مي سوزدمشتعل کرده و مقادير زيادي گاز براي باد کردن کيسه ايجاد مي کند،کيسه سريعاً و با سرعتي در حدود 322Km/h سريعتر از چشم به هم زدن از محل خود خارج مي شود. . يک ثانيه بعد، گاز سريعاً از سوراخهاي ريزي که در کيسه تعبيه شده خارج مي شود تا شما بتوانيد دوباره حرکت کنيد.

voi4cajb4junfx5ydut9.gif



این تصویر طرز کار کیسه هوا را در موقع باز شدن نمایش میدهد :

wol_error.gif
برای مشاهده عکس در اندازه واقعی بر روی نواربار کلیک کنید.
3was33t16kwopqfnj5ar.gif


تغییر شدید سرعت خودرو سبب حرکت جرم لرزه ای می شود و در نتیجه حسگر خروجی تولید می کند خروجی حسگر بلوری به صورت بار الکتریکی و خروجی حسگر کرنش سنجی به صورت تغییر مقاومت است مدارهای الکتریکی مناسب می توانند این حسگرها را بپایند و می توان انها را چنان برنامه ریزی کرد که وقتی سیگنال به استانه معینی رسید بیشتر واکنش نشان دهند مزیت روش اخیر این است که نیازی به طراحی حسگرهای مختلف برای خودروهای مختلف نیست زیرا تفاوت بین سیستمها مختلف مورد استفاده در خودروهای مختلف را می توان با استفاده از نرم افزار ایجاد کرد.
اخرین جز این سیستم واحد کنترل الکترونیکی یا واحد کنترل عیب یاب است وقتی از حسگرهای مکانیکی استفاده می شود از لحاظ نظری اصلا به واحد کنترل الکترونیکی نیازی نیست می توان برای به کار انداختن کیسه هوا در هنگام عمل کردن کلید حسگر از یک مدار ساده استفاده کرد اما مسئله پایش سیستم یا بخش عیب یاب واحد کنترل الکترونیکی است که اهمیت خاصی دارد در صورتی که عیبی در هر بخش از مدار اشکار سازی شود چراغ هشدار دهنده به کار خواهد افتاد حافظه واحد کنترل الکترونیکی گنجایش تا پنج عیب یا بیشتر را دارد این حافظه را می توان بازیابی کرد و ان را به صورت رمزهای چشمک زن و غیره خواند. امتحان کردن این سیستم به روش قدیمی و با استفاده از چندین (مولتی متر) و سیم یکسره کن توصیه نمی شود زیرا این کار ممکن است سبب عمل کردن کیسه هوا شود.

ptgtzaqtmyq557rmiol.gif


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.

wol_error.gif
برای مشاهده عکس در اندازه واقعی بر روی نواربار کلیک کنید.
u63udhhp25vjgf7j49iu.gif


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.



کيسه هوا و سيستم باد کننده تعبيه شده در فرمان اتومبيل

ماده پودری که از کیسه هوا آزاد می شود آرد ذرت عادی یا پودر تالک است که توسط سازنده برای نچسبیدن لایه های کیسه به هم در هنگام ذخیره کیسه هوا استفاده شده است. سیستم باد کننده از یک پیشران جامد و یک جرقه‌زن استفاده می‌کند

مسائل ايمني در مورد كيسه هاي هوا
از ابتداي بوجود امدن صنعت ايربگ متخصصان پيش بيني كرده بودند ايربگ و كمربند ايمني بايد پشت سرهم عمل كنند.وجود كمربند ايمني همچنان ضروري بود زيرا اولا ايربگ فقط در سرعتهاي خاصي عمل ميكند و ثانيا در تصادف از كنار فقط كمربند ايمني از سرنشين محافظت مي نمود.(به همين علت نصب ايربگ جانبي دردستور كار قرار گرفت) همينطور در تصادف از عقب كمربند ايمني نقش بسيار مهمي را ايفا ميكند.لذا با اينكه تكنولوژي ايربگ بسيار پيشرفت كرده است اما هنوز اين وسيله تنها زماني مفيد است كه به همراه كمربند ايمني به كارگرفته شود .

طولي نكشيد كه محققان دريافتند باز شدن ايربگ ميتواند به كساني كه در فاصله نزديكي با ان قرار داشته باشند آسيب هاي شديدي وارد نمايد .آنها به اين نتيجه رسيدند كه منطقه خطر در حدود 8_5 اينچي محل باز شدن ايربگ است.لذا اگر راننده 10 اينچ معادل 25 سانتيمتر با فرمان فاصله داشته باشد در منطقه ايمن قرار دارد.اين فاصله را از مركز فرمان تا محل پيشاني راننده محاسبه ميكنند. اگر حالت فعلي صندلي شما فاصله كمتر از 25 سانتيمتر ايجاد ميكند يكي از راههاي زير را هنگام رانندگي انتخاب نماييد:
صندلي خود را تا جاي ممكن عقب ببريد.تا جايي كه همچنان به راحتي با پدال ها ارتباط داشته باشيد

پشت صندلي خودرا اندكي خم كنيد. بايد به هر صورت ممكن فاصله 25 سانتي متر را حفظ كنيد. اگر با خم شدن صندلي ديد جاده كم مي شود، مي توانيد در بعضي خودرو ها از بالابر اتوماتيك استفاده كنيد و در غير اين صورت از بالشي كه لغزنده نباشد استفاده نماييد.

تا چندي پيش اكثر اقدامات در زمينه ايمني درباره تصادف از روبه رو و پشت صورت ميگرفت.در صورتي كه حدود 40 درصد از آسيب هاي جدي حوادث رانندگي در تصادف از پهلو بوجود مي آمد.ودر كل 30 درصد تصادفات از ناحيه كنار صورت مي گرفت.خودرو سازان بايد به اين آمار پاسخي مي دادند و استانداردهاي ديگري را لحاظ مي كردند. اين كار به وسيله تقويت و ضخيم سازي درها تقويت قسمت كف و سقف و ستون هاي خودروصورت مي گرفت.اما خودروهاي مدرن به وسيله ايربگ جانبي موج جديد محافظت از سرنشين جلو را عرضه نمودند .

طراحي و ساخت ايربگ جانبي بسيار مشكل تر از ايربگ رو به رو است.علت اين امر آن است كه در تصادف از رو به رو بخش عمده اي از انرژي و نيروي تصادف توسط سپر جلوو محفظه موتور و خود قسمت موتور جذب مي شود و در حدود 40-30 ميلي ثانيه طول مي كشد تا ضربه به قسمت سرنشين وارد شود.
اما در تصادف از پهلو تنها يك در قرار دارد و فاصله بين خودروي ديگر تا سرنشين فقط چند اينچ است !!

و اين يعني ايربگ جانبي بايد به طور آني و در زماني حدود 6-5 ميلي ثانيه عمل كند.
مهندسان شركت ولوو(volvo) راههاي مختلفي را براي نصب ايربگ جانبي آزمايش كردند و درنهايت نصب ايربگ جانبي در قسمت پشت صندلي جلو را انتخاب كردند. زيرا اين نوع نصب امكان حفاظت از سرنشين در هر ابعادي را فراهم ميكند.

ايربگ قسمت سر از سال 1999 بر روي تمامي خودروهاي BMW (به غير از مدلهاي كانورتيبل) نصب گرديد. ايربگ سر شبيه يك سوسيس بزرگ است و برخلاف ايربگهاي ديگر طوري طراحي شده است كه حدود 5 ثانيه به صورت متورم باقي ميماند تا از سر در برابر ضربات احتمالي بعدي محافظت نمايد.

امنيت در ماشين

در هر برخوردي، اصل کار و انرژي بايد صدق کند و اين بدان معني است که کار لازم جهت متوقف کردن راننده برابر با انرژي جنبشي راننده است. هر چه مسافت توقف کوتاه تر باشد، ضربه وارده نيز بيشتر است. کمربند ايمني با بيشتر کردن مسافت توقف راننده باعث کاهش يافتن ضربه وارده مي شود.

مواردی که در طراحی ونصب کیسه هوا باید مورد توجه قرار گیرد

wol_error.gif
برای مشاهده عکس در اندازه واقعی بر روی نواربار کلیک کنید.
wovx2veoldaoe228grq4.gif


تفاوت کيسه هوا و کمربند ايمني از نقطه نظر نيروي وارده:
هر چند متوسط نيروهاي وارده به راننده اي که از کمربند ايمني مناسب استفاده مي کند و يا از کيسه هوا استفاده مي کند يکسان است، ولي کيسه هوا طبق اصل پاسکال، فشار يکساني به تمام نقاطي که با آن در تماس هستند وارد مي کند.

همان نيرو که توسط کمربند ايمني مناسب به راننده وارد مي شود، اين بار توسط کيسه هوا، در يک سطح بزرگتر پخش شده و فشار کمتري به بدن واردمیشود .

استفاده از کيسه هوا بدين معني نيست که نيازي به بستن کمربند ايمني نداريم، چون کمربند ايمني باعث مي شود تا راننده از جاي خود بيرون نيفتد در حالي که کيسه هوا باعث مي شود ضربه وارده به راننده کاهش يابد.
 
بالا