کیسه‌های هوا هم مانند کمربند ایمنی در سالهای اولیه، موضوع تحقیقات و آزمونهای جدی دولتی و صنعتی هستند.در این مقاله به کیسه‌های هوا و اینکه آنها چگونه کار می‌کنند، مشکلات آنها چیست و تکنولوژی آنها به چه سمتی پیش می‌رود خواهیم پرداخت.
طی سالهای طولانی کمربندهای ایمنی تنها وسیله مهارکننده کنش‌پذیر در خودروها بوده‌اند. در عین حال در این مدت بحث‌های زیادی در مورد ایمنی آنها بخصوص در مورد کودکان مطرح شده است، ولی به مرور زمان در اکثر کشورها کمربندهای ایمنی شامل مقررات اجباری شده‌اند. آمار و ارقام نشان می‌دهد که استفاده از کمربندهای ایمنی جان هزاران نفر را در تصادفات نجات داده است.
کیسه‌های هوا نیز طی سالهای طولانی در حال توسعه بوده‌اند. ایده استفاده از یک بالش نرم در برابر برخورد، بسیار جذاب بوده و اولین ثبت اختراع در مورد یک وسیله قابل انبساط برای فرود آمدن در آن در هنگام تصادف برای هواپیماها طی جنگ جهانی دوم انجام شده است! در دهه 80 اولین کیسه هوای تجاری شده در خودروها ظاهر شد.
از سال 1998، وجود کیسه‌های هوا در هر دو سمت راننده و سرنشین جلو در آمریکا الزامی شده است (کامیونت‌های سبک نیز از سال 1999 تحت این قانون درآمدند). تاکنون آمار نشان داده که کیسه‌های هوا ریسک مرگ را در تصادفات روبرو حدود 30 درصد کاهش‌داده است. استفاده از کیسه‌های هوای نصب ده در صندلی و درها جدیدتر است. اگر چه آنها به گستردگی کیسه‌های هوای نصب شده در فرمان و داشبورد مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. برخی از کارشناسان بر این عقیده‌اند که طی سالیان آتی تعداد کیسه‌های هوای خودروها از دو به شش تا هفت خواهد رسید.
اصول اولیه
پیش از پرداختن به اصول خاص بهتر است به مرور اطلاعات خود درباره قوانین حرکت (نیوتن) بپردازیم. اول اینکه ما می‌دانیم که اجسام در حال حرکت دارای اندازه حرکت (مومنتوم) (حاصلضرب جرم و ساعت یک جسم)هستند. در صورتیکه یک نیروی خارجی بر جسم وارد نشود آن جسم به حرکت خود با سرعت و جهت خود ادامه خواهد داد. خودروها از اجسام متعددی تشکیل شده‌اند که شامل خود خورد و اجسام مهار نشده درون آن و البته سرنشینان می‌شود. اگر این اجسام مهار نشوند، حتی در صورت توقف خودرو در اثر تصادف، آنها با سرعتی که خودرو دارد به حرکت خود ادامه می‌دهند.
متوقف کردن یک جسم دارای مومنتوم مستلزم اعمال نیرو به آن در یک دوره زمانی است. وقتی یک خودرو دچار تصادف می‌شود، نیروی موردنیاز برای متوقف کردن اجسام بسیار زیاد است چرا که مومنتوم در لحظه تغییر کرده در حالی که برای سرنشینان این طور نبوده است و وقت زیادی نیز برای این کار وجود ندارد. هدف هر سیستم مهارکننده کمکی، کمک به متوقف کردن سرنشین با ایجاد کمترین آسیب‌ها به وی است.
کاری که یک کیسه هوا انجام می‌دهد کاهش سرعت سرنشین به صفر با کمترین یا بدون آسیب است. محدودیت‌هایی که کیسه هوا با آنها درگیر است، زیاد است. کیسه هوا باید در کسری از ثانیه در فضای بین سرنشین و فرمان یا داشبورد عمل کند. برای آنکه سیستم بتواند به جای آنکه سرنشین را بصورت ناگهانی متوقف کند، حرکت آن را آرام کند، حتی کوچکترین مقدار فضا و زمان ارزشمند است.
در کیسه هوا سه قسمت وجود دارد که می‌تواند به انجام این کار بزرگ یاری دهد:
- کیسه که از پارژه نایلونی نازکی ساخته شده که درون فرمان یا داشبورد (و اخیراً درون صندلی و در) تا می‌شود و قرار می‌گیرد.
- سنسور که وسیله‌ای است که به کیسه فرمان باد شدن را می‌دهد. باد شدن در صورتی رخ می‌دهد که برخوردی با نیروی با نیروی معادل برخورد یک دیوار آجری با سرعت 10 تا 15 مایل بر ساعت (16 تا 24 کیلومتر بر ساعت) ایجاد شود. وقتی تغییر جرم باعث بسته شدن اتصال برقی شود، سوئیچ مکانیکی زده شده و به سنسور پیام می‌دهد که تصادف رخ داده است. سنسور اطلاعات را از یک شتاب‌سنج که درون میکروچیپ قرار دارد دریافت می‌کند.
سیستم بادکننده کیسه هوا موجب واکنش آزید سدیم (Na N3) با نیترات سدیم (Propellant) جامد را مشتعل کرده و به سرعت می‌سوزد تا حجم بزرگی از گاز را برای باد کردن کیسه هوا به وجود بیاورد. به این ترتیب کیسه هوا از قسمت ذخیره شده خود با سرعت 200 مایل بر ساعت (322 کیلومتر بر ساعت) یعنی سریعتر از یک چشم بر هم زدن از هم باز می‌شود. یک ثانیه بعد، برای آنکه سرنشین بتواند حرکت کند،
شامل 13 صفحه فایل WORD قابل ویرایش
دانلود مقاله کیسه های هوای خودرو چگونه کار می کنند؟