Poduszka powietrzna może być jednym z elementów bezpieczeństwa samochodu, o którym słyszałeś najwięcej. Ale czy naprawdę wiesz, jaka jest jej konstrukcja. Kiedy mówimy o poduszce powietrznej, mamy na myśli bierny system bezpieczeństwa , który stanowi uzupełnienie pasa bezpieczeństwa i którego zadaniem jest ochrona pasażerów pojazdu w przypadku kolizji. Jego funkcją jest zmniejszenie przyspieszenia nadwozia do przodu w przypadku uderzenia, a tym samym zminimalizowanie ryzyka odniesienia poważnych obrażeń po wypadku. Inaczej mówiąc, jego funkcją jest uratowanie jak największej liczby istnień ludzkich.
Kiedy zagłębimy się w ewolucję poduszki powietrznej na przestrzeni czasu, możemy docenić jej historię , przeszłość, teraźniejszość, a przede wszystkim dużą przyszłość. Poduszka powietrzna narodziła się przed siedzeniem kierowcy, ale dziś jej obecność można znaleźć już w prawie całym wnętrzu pojazdów (boki, zasłony, kolana, biodra...). Podczas zderzeń czołowych poduszka powietrzna zmniejsza ryzyko śmierci o 20% do 30% i jak pokazują liczby, ten element bezpieczeństwa może stać się prawdziwą tarczą ratującą życie. Jednak świadomość tego, że jesteśmy chronieni, jest równie ważna, jak pamiętanie, że zapinanie pasów bezpieczeństwa jest niezbędne , aby poduszka powietrzna zwiększała bezpieczeństwo, a tym samym była skuteczna. W końcu poduszka powietrzna pełni funkcję dodatkowego pasa bezpieczeństwa, zapewniając drugą warstwę ochrony.
Poduszka powietrzna kierownicy składa się z worka o objętości ok. 67 l, uchwytu worka, generatora zamontowanego na wsporniku i osłony poduszki powietrznej (osłona kierownicy).
Worek powietrzny jest wykonany z bardzo wytrzymałej, odpornej na starzenie tkaniny poliamidowej. Tkanina posiada niski współczynnik tarcia, jest łatwo rozwijalna i nieszkodliwa dla skóry. W celu zabezpieczenia poduszki i wykluczenia jej sklejenia jest ona posypana talkiem, który podczas aktywacji poduszki jest widoczny jako chmura białego pyłu. W jej wnętrzu znajdują się taśmy chwytne, które nadają workowi wymagany kształt w czasie nadmuchiwania. Na jej spodzie znajdują się otwory, przez które może się ulatniać gaz.
Istnieją 2 różne sposoby rozwijania worka. Sposobem standardowym jest rozwijanie gwiaździste W przypadku rozwijania w schemacie gwiaździstym poduszka wykazuje mniejsze rozdęcie w kierunku kierowcy i jest to korzystne, gdy pasażerowie nie znajdują się w prawidłowej pozycji siedzącej (out of position).
W razie wypadku, sterownik aktywuje generator. Prąd zapłonowy rozgrzewa przy tym cienki drucik, który zapala ładunek zapłonowy. Nie dochodzi tu do wybuchu, lecz do spalenia ładunku. Ładunek ten składa się z azydku sodu. Powstający w trakcie spalania ładunku gaz rozpręża się i reaguje z utleniaczem (środek wydzielający tlen, na przykład tlenek miedzi lub żelaza), tworząc prawie czysty azot, który napełnia worek poduszki powietrznej. Azydek sodu jest trujący, jako ładunki stosuje się więc również inne bezazydkowe paliwa stałe. Reagują one tworząc nie tylko azot, ale także dwutlenek węgla (ok. 20%) i parę wodną (ok. 25%). Ładunek ma zazwyczaj postać tabletki i jest hermetycznie upakowany w komorze spalania.
Rodzaj zastosowanego ładunku zależy od wielkości worka poduszki powietrznej oraz od wymaganej szybkości otwierania. Reakcja chemiczna po zapłonie powoduje powstanie w komorze spalania temperatur na poziomie 700°C. Wydzielony gaz przepływa pod ciśnieniem ok. 120 bar przez sito filtracyjne. Gaz ulega przy tym schłodzeniu do temperatury 80°C na wylocie, co ma na celu wykluczenie zagrożenia dla pasażerów. Powstający przy tym odgłos jest podobny do odgłosu strzału z karabinu. Całkowite napełnienie worka powietrznego trwa ok. 30 ms. W nowszych układach stosowane są dwustopniowe generatory gazu. W zależności od ciężkości wypadku sterownik zapala kolejno oba ładunki zapłonowe. Im krótszy odstęp między zapłonami, tym szybciej napełnia się worek powietrzny. Zapalane są zawsze oba generatory gazu, aby uratować pasażerów pojazdu, który uległ wypadkowi.
W przypadku poduszek pasażera lub poduszek bocznych stosuje się generatory hybrydowe. W generatorach tego rodzaju oprócz gazu powstającego wskutek wypalania stosowane jest też drugie źródło gazu. Zbiornik ciśnieniowy zawiera mieszaninę gazową składającą się z 96% argonu i 4% helu pod ciśnieniem ok. 220 bar. Zbiornik ciśnieniowy jest zamknięty membraną. Jeżeli konieczna jest aktywacja poduszek powietrznych, ładunek przemieszcza tłok, który z kolei przebija membranę i umożliwia wypłynięcie gazu. Gaz wydzielający się podczas spalania miesza się z gazem znajdującym sią w zbiorniku ciśnieniowym, w wyniku czego temperatura na wylocie wynosi ok. 56°C. Objętość poduszki powietrznej pasażera wynosi ok. 140 l, zostaje ona całkowicie napełniona w czasie ok. 35 ms.
W przypadku bocznej poduszki powietrznej (poduszka klatki piersiowej) proces przebiega podobnie, ale ze względu na brak odcinków deformacji (strefy kontrolowanego zgniotu) wymagany jest tutaj znacznie szybszy zapłon generatorów gazu i szybsze napełnienie poduszek powietrznych. W przypadku zderzenia bocznego z prędkością około 50 km/h już po upływie ok. 7 ms musi nastąpić zapłon generatorów, a po upływie 22 ms poduszka powietrzna musi zostać całkowicie napełniona. Boczne poduszki powietrzne są zainstalowane w okładzinie drzwi lub w oparciu fotela. Istnieją dwa typy poduszek powietrznych głowy: Inflatable Tubular Structure i Inflatable Curtain. „Inflatable Tubular Structure” była pierwszą formą poduszki powietrznej głowy. Kształtem przypominała „kiełbasę” i rozwijała się z podsufitki nad przednimi drzwiczkami. „Inflatable Curtain” rozciąga się na całą górną długość boku pojazdu. Jest ona zamontowana w ramie dachowej powyżej drzwiczek pojazdu.
Zaloguj przez Facebooka
Zaloguj przez Google