Airbag

Airbag je jedným zo základných a veľmi dôležitých prvkov pasívnej bezpečnosti . Spoločne s bezpečnostnými pásmi a pyrotechnickými predpínačmi pásov znižuje rýchlosť nárazu hlavy a hrudníka. Bezpečnostné pásy bývajú tiež často vybavené obmedzovačom tlaku, ktorý znižuje zaťaženie hrudníka pri náraze. V poslednej dobe sa objavujú tzv inteligentné airbagy, ktoré dokážu regulovať rýchlosť a objem ich naplnenie podľa sily nárazu.

Existuje veľa druhov airbagov, ale najčastejšie používané sú čelné. Ďalej sa používajú bočné, hlavové a kolenné airbagy . Napríklad čelný airbag vodiča je spoločne s inflátor umiestnený priamo v hlave volantu, airbag spolujazdca je ukrytý pod krytom v prístrojovej doske a bočné airbagy sú ukryté v stĺpcoch karosérie. Pri aktivácii airbagu dôjde k porušeniu krytu airbagu na vopred určených miestach, a airbag sa naplní plynom.

Princíp funkcie:

Každý airbag je zložený z vaku z polyamidovej tkaniny, inflátor (plynového generátora, ktorý produkuje plyn pre naplnenie vaku) a riadiace jednotky so senzormi zrýchlenia. Riadiaca jednotka aktivuje jednotlivé airbagy na základe vyhodnocovania signálov od snímačov zrýchlenia, resp. spomalenie pre každý smer. Nemalo by sa tak stať, že sa napríklad pri čisto bočnom náraze aktivujú oba čelné airbagy.

V okamihu nárazu, keď snímače zrýchlenia nameria hraničné hodnoty, vyšle riadiaca jednotka signál do príslušných airbagov, respektíve inflátor. Tablety pre tvorbu plynu v inflátor sú zapálené elektrickým můstkovým zapaľovačom s rozbuškou v telese inflátor. Vznikne chemická reakcia produkujúce plyn, ktorý airbag naplní. Naplnenie airbagov prebieha veľmi rýchlo, v rádoch milisekúnd (1 ms = 0,001 s = 1/1000 s).

rez airbagom

Priebeh činnosti airbagov začína nárazom vozidla do prekážky v čase t = 0, v čase t = 25ms senzor hlási náraz a riadiaca jednotka odpaľuje rozbušku, nasleduje chemická reakcia a tvorba plynu. Po uplynutí 40 ms sa trhá kryt airbagu a vak sa ďalej plnia plynom. V čase t = 60 ms je vak už naplnený a zachytáva posádku. V čase t = 110 ms je cestujúci plne ponorený do airbagu a začína sa pohybovať späť. Vo stopadesáté milisekúnd sa pasažier vracia do sedadla. Časy sú samozrejme len približné a ako je vidieť z obrázku, sú rôzne napríklad pre vodiča a spolujazdca.

V prípade bočného nárazu je deformačná zóna oveľa kratšie, airbag preto musí byť pripravený už za 60 ms.

rýchlosť vystrelenia airbagu

História:

Airbag bol vynájdený v roku 1952 Johnom W. Hetrickem ao rok neskôr si ho nechal patentovať. Podobné zariadenia sa však už v 40. rokoch používala v leteckom priemysle. V roku 1967 predal americký vynálezca Allen Breed firme Chrysler svoj ​​senzor pre detekciu nárazu, ktorý tvorí dôležitú komponentu systému airbag.

Do sériovej výroby airbag zaviedla značka Chevrolet v roku 1972 v modeli Impala. V tejto dobe bol airbag považovaný za možnú alternatívu bezpečnostných pásov (vodiči v USA bezpečnostné pásy takmer nedostávali). V roku 1974 boli airbagy ponúkané ako zvláštna výbava u značiek Buick, Cadillac a Oldsmobile. Airbagy sa ale nestretli s veľkým trhovým úspechom, za tri roky sa predalo iba 10 321 vozidiel vybavených airbagom.

V roku 1980 vybavila airbagy tiež značka Mercedes-Benz svoj ​​špičkový model Mercedes-Benz W126. Airbagy už konečne neboli prezentované ako náhrada bezpečnostných pásov, ale ako ich doplnok zvyšujúce bezpečnosť cestujúcich.

V 90. rokoch zaznamenali airbagy obrovský boom. Volvo 850 z roku 1995 už ponúkalo bočné airbagy a BMW v roku 1998 ponúkalo hlavové airbagy dokonca v štandardnej výbave. Je potrebné zdôrazniť, že dnešný airbagy pracujú v súčinnosti s bezpečnostnými pásmi, preto je veľmi dôležité sa vo vozidle pripútať! Bez pripútanie sa posádka pri náraze pohybuje inak a účinnosť airbagov je znížená.

Čo ste možno nevedeli:

Kde je umiestnená riadiaca jednotka a snímače zrýchlenia?

Riadiaca jednotka je spravidla umiestnená na bezpečnom mieste vo vnútornom priestore vozidla, často to býva predná časť stredového tunela. Snímače zrýchlenia pre čelný náraz sú často priamo v riadiacej jednotke airbagu. Snímače pre bočné, hlavové a okenné airbagy sú spravidla umiestnené pod sedadlami, a to smerom bližšie ku dverám.

riadiaca jednotka snímača zrýchlenia

Ako sú airbagy veliké? Aký majú objem? Čo je ich obsahom?

Neaktivovanom airbagy sú ukryté pod čalúnením interiéru. Pri explózii inflátor vzniká plyn (pre človeka neškodný) ktorého úlohou je čo najrýchlejšie vak naplniť. Hlavnou súčasťou vzniknutého plynu je dusík. Objem nafúknutého airbagu vodiča je potom približne 65 litrov, airbag spolujazdca je väčšia, pretože aj priestor pred spolujazdcom je väčší, jeho veľkosť je približne 90 litrov. Bočné airbagy ukryté na vonkajšej strane sedadiel majú objem okolo 15 litrov.

Sú pri zrážke aktivované všetky airbagy?

Pri náraze sú aktivované iba airbagy, ktoré sú v smere nárazu. Uveďme príklad pre aktiváciu čelných airbagov. Smer nárazu musí byť v osi automobilu, alebo v uhle ± 30 °. Tiež intenzita nárazu musí prekročiť stanovenú hranicu, ktorá zodpovedá nárazu väčšiemu ako pri 20 km / hod do pevnej steny. Vďaka týmto opatreniam nedôjde k zbytočnej aktiváciu airbagov napríklad pri parkovaní, v popojíždějící kolóne alebo pri strete s drobným voľným predmetom. Podobné limity sú nastavené iu kolenných, hlavových a bočných airbagov.

Pozn: Airbag sa po zrážke musí vymeniť! Ďalej výrobca odporúča airbag vymeniť po 10 - 15 rokoch, podľa daného typu.

Existujú airbagy len pre posádku automobilu?

Nie! Honda v roku 2005 ako prvá predstavila sériovo vyrábaný motocykel Honda Goldwing vybavený airbagom. Airbag tak rovnako ako u automobilu pohlcuje kinetickú energiu jazdca a snažia sa zmierniť následky havárie.

V poslednej dobe sa objavujú pokusy o využitie airbagov aj pri ochrane chodcov. Chodec zrazený autom dopadá na airbagy na kapote, čo zmenšuje následky stretu.

Strešné airbag
Firma TRW Automotive predstavila nový typ airbagu pre spolujazdca, ktorý nie je umiestnený pred jeho sedadlom v prístrojovej doske, ale v streche vozidla. Toto umiestnenie dizajnovo neobmedzuje tvorivý rozlet konštruktérov a zachováva viac miesta pre odkladaciu schránku.

V ideo

Text: Jan Sajdl
Foto: www.netcar.co.il, www.honda.com, www.semiconductors.bosch.de, www.whnet.com, www.leifi.physik.uni-muenchen.de, www.chandigarhtrafficpolice.org, www. benni.is, www.trw.com
Kľúčové slová: airbag, airbagy, triggering, časovanie, princíp, ako fungujú, hlavové, kolenný, bočné, pre motocykle, inflátor, plyn v airbagu, rýchlosť reakcie airbagu, rýchlosť naplnenie airbagu, airbag pre chodcov