کیسه هوا (Airbag) چیست؟ مروری بر تاریخچه ایربگ و نحوه عملکرد آن

ایربگ (Airbag) یا کیسه هوا در کنار ترمز ضد قفل (ABS) و کمربند ایمنی یکی از استانداردهای اجباری موجود در خودروهای امروزی است. در این نوشته مروری خواهیم داشت بر تاریخچه ایربگ و انواع و نحوه عملکرد کیسه هوا.

در دو دهه گذشته ، ایربگ یا کیسه های هوا به یکی از اصلی ترین و بنیادی ترین بخش های سیستم ایمنی خودروهای مدرن تبدیل شده‌اند. استفاده از این سیستم ایمنی موجب شده که جان بسیاری از سرنشینان خودرو ها در این مدت حفظ شده و یا آسیب های وارده کاهش یابد.

بر اساس گزارش آژانس ملی ایمنی بزرگراه‌های ایالات متحده آمریکا (National Highway Traffic Safety Administration یا به اختصار NHTSA) در سال 2014 میزان تلفات در تصادفات در بخش‌های جانبی خودرو در اتومبیل‌هایی که مجهز به کیسه هوای یا ایربگ جانبی و پرده‌ای بودند بیش از 41 درصد کمتر از مواردی بود که از این ویژگی سود نمی‌بردند.

بر اساس نتایج این گزارش، صدمات منجر به مرگ در تصادفات از جلو نیز در اتومبیل‌هایی که مجهز به کیسه هوای جلویی بودند، 63 درصد کمتر از خودروهایی بود که از ایربگ سود نمی‌بردند. این اعداد و آمار امیدوار کننده بوده و موجب دلگرمی دارندگان خودرو های مجهز به این قابلیت مهم و حیاتی خواهند شد. اما نحوه کار کیسه هوا یا ایربگ چیست و چه اتفاقی در کسری از ثانیه می افتند که موجب کاهش چشمگیر آسیب ها و تلفات وارده به راننده و سرنشینان می گردد؟ در این نوشته با توضیح اجمالی نحوه عملکرد کیسه های های موجود در خودروها و مرور تاریخچه ایربگ پاسخ مناسبی برای این سوالات و پرسش های مشابه خواهیم یافت.

بهترین شاسی بلندهای ارزان قیمت ۲۰۱۹ ؛ مروری بر ارزان ترین کراس اوورهای سال

تاریخچه ایربگ

کیسه هوا برای اولین بار به صورت ابتدایی در اوایل دهه 1950 میلادی ساخته شد. در سال 1953 مهندس آمریکایی جان هتریک (John W. Hetrick) محفظه‌هایی پر شده با هوا را طراحی نمود. اندکی پس آن نیز یک مهنس آلمانی به نام والتر لیندرر (Walter Linderer) سیستم مشابهی را طراحی کرد.

هر دوی این ایربگ‌های اولیه از کیسه‌های هوای پر شده با هوای فشرده شده تشکیل شده بودند که با فشار وارده بر روی سپرها و یا به وسیله خود راننده فعال می‌شدند. با کشف این نکته که هوای فشرده شده برای فعال کردن کیسه هوا سرعت کافی برای امنیت کامل و حفظ جان سرنشینان را ندارد، مواد شیمیایی جایگزین آن شدند.

بیشتر بخوانید: ترمز ضد قفل 40 ساله شد ؛ مروری بر تاریخچه سیستم ABS

در اواخر دهه 1960 میلادی و با پیشرفت تکنولوژی و استفاده از سنسورهای مختلف اعلام وقوع تصادف رانندگی تاریخچه ایربگ وارد مرحله جدید شد و مهندس آمریکایی آلن برید (Allen K. Breed) با ابداع حسگرهای جدید مبتنی بر واکنش شیمیایی سدیم و تولید گاز، زمان عملکرد و واکنش این سیستم را به 30 میلی ثانیه کاهش داد. این سیستم برای اولین بار در محصولات شرکت آمریکایی کرایسلر (Chrysler) به کار گرفته شد.

در اوایل دهه 1970 میلادی نیز شرکت های خودروساز پیشرو آمریکایی از این سیستم مدرن کاهش تلفات سوانح رانندگی در محصولات خود استفاده نمودند و نمونه‌های فورد و جنرال موتورز استفاده نمودند. اولین خودرویی نیز که از ایربگ سرنشین سود می برد، الدزموبیل تورونادو (Oldsmobile Toronado) مدل سال 1974 میلادی بود.

بیشتر بخوانید: قیمت رسمی فروش تایرهای بارز در نمایندگی‌های رسمی فروش (آذر ۹۷)

علم در خدمت ایمنی

در هنگام بروز هر گونه تصادف، خودرو با شتاب منفی بسیار زیادی روبرو شده و در زمان بسیار کوتاهی سرعت آن به صفر می رسد. این شتاب منفی، اثر نامطلوبی را بر سرنشینی و هرآنچه که در اتومبیل وجود دارد، خواهد گذاشت.

بر اساس قوانین فیزیک کلاسیک (قانون f=ma نیوتون)، در هنگام بروز همچین وضعیتی (رسیدن سرعت یک جسم متحرک به صفر) اجسام در حال حرکت بر اساس قانون اینرسی یا لختی (Inertia)، تمایل به ادامه حرکت در سمت و مسیر قبلی دارند. بر اساس این قانون سرنشینان و اجسام موجود به اولین مانع پیش رو (بخش عقبی صندلی جلو برای سرنشینان عقب، داشبورد برای سرنشین جلو و غربیلک فرمان برای راننده) برخورد خواهند کرد.

بیشتر بخوانید: آیا استفاده از تایرهای زمستانی (Winter Tire) تاثیری در عملکرد خودرو دارد؟

این برخورد موجب آسیب زیادی برای سرنشینان خواهد شد و باعث بروز تلفات و صمات جانی می گردد. در صورت استفاده از کمربند ایمنی (Seatbelt) موجود در خودرو، بخشی از این فشار گرفته شده و آسیب های جانی کمتری را متوجه راننده و سرنشینان خواهد کرد. اما کمربند ایمنی توانایی کم کردن بخشی از این فشار را دارد. در اینجاست که کیسه های هوا وارد عمل شده و نقش حیاتی خود را ایفا خواهند کرد.

چه احساسی در هنگام باز شدن کیسه هوا یا ایربگ به سرنشینان دست می دهد؟

حس انسان هنگام باز شدن کیسه های هوا حسی نا مطلوب و آزار دهنده خواهد بود. با باز شدن کیسه های هوا و ضربه ای که در اثر باز شدن آن به سرنشینان وارد می گردد گوش ها دچار آسیب شده و به اصطلاح زنگ می زنند، ضربه واره به صورت مانند اصابت مشت بوده و شما احتمالا حسی شبیه به یک دلقک له شده را خواهید داشت و تمامی صورتتان با پودر تالکی که بدلیل روانکاری در کیسه های هوا جاسازی شده پوشیده شده و سفید خواهید شد! البته در مقابل جلوگیری از آسیبی که این سیستم موجب آن می گردد این اثرات جانبی تقریبا هیچ بوده برآیند آن حفظ سلامتی شما خواهد بود.

کیسه های هوای اولیه در بخش جلویی در داخل غربیلک فرمان و بخش جلویی داشبورد در مقابل صندلی سرنشین جلویی قرار داشتند. این چیدمان در خودروهای مدرن امروزی نیز وجود داشته و هنوز به همان صورت قدیم استفاده می گردند. اما آنچه که تغییر کرده است، اضافه شدن کیسه های هوای اضافی در بخشهایی مانند بخش های جانبی صندلی ها و یا درهای خودرو، ستون های بخش بالایی درها (ایربگ های پرده ای) و بخش زیرین غربیلک فرمان به منظور جلوگیری از آسیب دیدگی زانو ها و پاهای راننده است.

در برخی از خودروهای مدرن تر کیسه های هوایی در زیر در موتور (Hood) نیز قرار گرفته که با استفاده از سنسورها و حسگرهای خاص در هنگام بروز تصادف با عابران پیاده فعال شده و موجب کاهش صدمات وارده به آنان می گردد. از خودروهایی که مجهز به این قابلیت بسیار جدید و سودمند بوده مدل V40 شرکت خودرو سازی سوئی ولوو (Volvo) بوده که علاوه بر کاهش صدمات وارده به سرنشیان خودرو، آسیب های وارده به عابران پیاده بر سر راه خودرو را نیز کاهش می دهد.

بیشتر بخوانید: تاثیر رینگ و لاستیک اسپرت بر جریمه سرعت غیر مجاز خودرو

کیسه هوای مخصوص عابران پیاده

آنچه در این نوشته و مرور تاریخچه ایربگ اشاره شد، طرز عملکرد بسیار ساده این سیستم سودمند بود که توانسته در طول این دو دهه استفاده در خودروها، جان میلیون ها انسان را از مرگ نجات داده و از صدمات جانبی وارد شده بر آنها بکاهد. همانطور که گفته شد، شرکت هایی نظیر شرکت خودرو سازی ولوو نیز پا را از این نیز فراتر نهاده و به فکر حفظ جان و ایمنی عابران پیاده نیز افتاده اند.

کیسه هوای مخصوص عابران پیاده یا Pedestrian Airbag که اولین بار در سال 2012 میلادی و در مدل V40 به کار گرفته شد، پس از تشخیص وقوع تصادف توسط سنسورهای مختلف کیسه های هوای مخصوصی که در بخش های سخت خارجی خودرو (مانند سپرها و یا در موتور) قرار گرفته، فعال می شوند و خطر آسیب به عابران پیاده را کاهش می‌دهند.

ایربگ مخصوص موتورسیکلت

موتورسیکلت نیز یکی از وسایل نقلیه‌ای بوده که با توجه به حرکت بر روی دو چرخ و تعادل کمتر نیاز به سیستم های ایمنی بیشتری نسبت به وسایل نقلیه 4 چرخ دارد. ایربگ موتورسیکلت به دلیل استفاده بسیاری از مردم از این وسیله در دهه 1970 میلادی مورد توجه قرار گرفت.

اما با توجه به مشکلات تکنولوژی و همچنین محدود بودن فضا، این سیستم ایمنی تا سال های اولیه هزاره سوم به صورت عملی مورد استفاه قرار نگرفت. در سال 2006 میلادی شرکت هوندا از کیسه هوا در محصولات خود استفاده نمود و مدل‌های گلد وینگ (Gold Wing) این شرکت به اولین موتور سیکلت هایی تبدیل شدند که از ایربگ سود می بردند.

بیشتر بخوانید: با سریعترین موتورسیکلت های جهان در سال 2018 آشنا شوید

نکات و موارد ایمنی

اگر شما تصمیم دارید که از صندلی مخصوص کودک بر روی صندلی جلو استفاده نمایید، باید از این نکته مطمئن شوید که کیسه های هوای سمت سرنشین جلو غیر فعال شده باشند. در غیر این صورت، در صورت بروز حادثه و فعال شدن کیسه هوا، ممکن است که در اثر درگیر شدن آن با صندلی کودک، صدمات جبران ناپذیری به کودک وارد گردد.

به منظور غیر فعال نمودن کیسه های بخش سرنشین جلو و جلوگیری از ورود صدمات به کودک در این شرایط، معمولا می توان با قرار دادن کلید خودرو در بخش درنظر گرفته شده در فریم در سرنشین جلو و یا محل نگهداری اجسام موجود بر روی بخش بالایی داشبورد و یا قسمت تعبیه شده در قسمت چپی سمت راننده و چرخاندن آن ، اقدام به غیر فعال نمودن آن نمود. البته برای اطلاع از روش دقیق این کار مراجعه به دفترچه راهنمای خودرو امری ضروری است.