کیسه هوا در خودروها: تاریخچه، نحوه عملکرد و تعمیرات

کیسه هوا (Airbag) یکی از مهم‌ترین اختراعات ایمنی خودروهاست که توانسته به طرز چشمگیری جان افراد را در حوادث رانندگی نجات دهد. این سیستم ایمنی با طراحی ویژه خود، در زمان برخورد خودرو با سرعت بالا به طور اتوماتیک فعال می‌شود تا از آسیب‌های شدید به سرنشینان جلوگیری کند. با توجه به پیشرفت‌های روزافزون در صنعت خودرو، کیسه‌های هوا به یکی از اصلی‌ترین و ضروری‌ترین اجزاء ایمنی خودروها تبدیل شده‌اند.

تاریخچه کیسه هوا

تاریخچه کیسه هوا به اوایل دهه ۱۹۵۰ میلادی برمی‌گردد. در آن زمان، سیستم‌های ایمنی خودرو در مراحل ابتدایی خود بودند و جعبه‌های کمربند ایمنی در کنار کمبود تکنولوژی‌های حفاظتی، از آسیب‌های جدی جلوگیری نمی‌کردند. نخستین ایده‌های طراحی کیسه هوا در دهه ۱۹۶۰ مطرح شد و اولین نمونه‌های اولیه در آزمایش‌های خودرو مورد استفاده قرار گرفت. اما ورود واقعی این تکنولوژی به خودروهای تجاری، در اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی بود.

شرکت‌های مختلف خودروسازی نظیر مرسدس بنز و فورد، اولین خودروهایی را که از کیسه هوای راننده و سرنشین جلو بهره می‌بردند، روانه بازار کردند. از آن زمان، با پیشرفت علم و تکنولوژی، انواع مختلف کیسه هوا از جمله کیسه‌های جانبی، پرده‌ای و حتی زانویی به خودروها افزوده شد.

نحوه تولید کیسه هوا

کیسه هوا از اجزای متعددی تشکیل شده است که هر یک وظیفه خاص خود را دارند. فرآیند تولید آن نیازمند دقت و تخصص بالا است تا از کارایی سیستم در شرایط اضطراری اطمینان حاصل شود.

مواد اولیه

کیسه‌های هوا معمولاً از نایلون و پلی‌استر مقاوم ساخته می‌شوند. این مواد به‌دلیل انعطاف‌پذیری و استحکام بالای خود در برابر فشار و دما، به بهترین شکل عملکرد دارند.

فرآیند تولید

تولید کیسه هوا یک فرآیند پیچیده است که شامل طراحی دقیق و ساخت اجزای مختلف آن می‌شود. کیسه هوا در حالت غیر فعال (یعنی زمانی که باز نشده) به‌صورت فشرده و درون یک محفظه نصب شده است. در هنگام تصادف، سیستم الکترونیکی خودرو (ECU) سیگنال‌هایی از حسگرها دریافت می‌کند و در کسری از ثانیه سیستم را فعال می‌کند.

سیستم‌های حسگر

در تولید کیسه هوا، سیستم‌های حسگر به‌طور خاص برای تشخیص شدت برخورد طراحی می‌شوند. این حسگرها معمولاً در نقاط مختلف خودرو مانند سپر و ستون‌های بدنه نصب می‌شوند و قادرند سرعت و شدت برخورد را اندازه‌گیری کنند. این حسگرها به‌طور همزمان سیگنال‌هایی به واحد کنترل الکترونیکی (ECU) ارسال می‌کنند که در نتیجه کیسه هوا فعال می‌شود.

نحوه عملکرد کیسه هوا

کیسه هوا، هنگام تصادف یا برخورد شدید خودرو با یک جسم ثابت یا متحرک، در کسری از ثانیه باز می‌شود تا از برخورد مستقیم سر یا بدن سرنشینان با اجزای سخت خودرو جلوگیری کند. نحوه عملکرد دقیق آن به شرح زیر است:

سیستم سنجش تصادف

هنگامی که خودرو دچار تصادف می‌شود، حسگرها اطلاعات مربوط به شدت ضربه را به واحد کنترل مرکزی (ECU) ارسال می‌کنند. اگر شدت ضربه از یک آستانه خاص بالاتر برود، ECU تصمیم می‌گیرد که کیسه هوا را فعال کند.

فعال شدن کیسه هوا

در هنگام فعال‌سازی، کپسول‌های گاز (معمولاً گاز نیتروژن) که در کنار کیسه هوا قرار دارند، به سرعت منفجر می‌شوند و گاز نیتروژن را وارد کیسه می‌کنند. این گاز کیسه را پر کرده و در عرض کسری از ثانیه کیسه به طور کامل باز می‌شود و از سرنشینان در برابر ضربات و آسیب‌های احتمالی محافظت می‌کند.

دوره زمانی عملکرد

تمام این فرایندها معمولاً در مدت ۲۵ میلی‌ثانیه اتفاق می‌افتد. سرعت باز شدن کیسه هوا به گونه‌ای است که در هنگام برخورد بدن سرنشین با کیسه، هیچ گونه آسیب جدی به او وارد نخواهد شد.

انواع کیسه‌های هوا

در حال حاضر، خودروها انواع مختلفی از کیسه‌های هوا را برای حفاظت بیشتر سرنشینان در برابر تصادفات به‌کار می‌برند:

• کیسه هوای راننده: این نوع کیسه معمولاً در قسمت غربیلک فرمان قرار دارد و با برخورد راننده به آن، باز می‌شود.

• کیسه هوای سرنشین جلو: در این نوع کیسه، این سیستم در جلوی سرنشینان جلو قرار دارد و در تصادفات شدید از آن‌ها محافظت می‌کند.

• کیسه‌های جانبی: این کیسه‌ها برای حفاظت از سرنشینان در تصادفات جانبی طراحی شده‌اند و معمولاً در درب‌های خودرو یا داخل صندلی‌ها نصب می‌شوند.

• کیسه‌های پرده‌ای: این کیسه‌ها در بالای پنجره‌های خودرو قرار دارند و در برخورد از جانبی یا چپ، از سرنشینان در برابر ضربه‌های سخت محافظت می‌کنند.

• کیسه‌های زانویی: این نوع کیسه برای محافظت از زانوهای سرنشینان در برخوردهای شدید به‌کار می‌رود.

تعمیر و نگهداری کیسه هوا

سیستم کیسه هوا از اجزای پیچیده‌ای تشکیل شده است و در نتیجه تعمیر آن باید با دقت و مهارت انجام شود. بعضی از نکات کلیدی در این زمینه به شرح زیر است:

نکات ایمنی

هنگام تعمیر کیسه هوا باید احتیاط‌های خاصی را رعایت کرد، چرا که کیسه‌های هوا تحت فشار بالا قرار دارند و ممکن است در صورت تعمیر نادرست یا دستکاری، به‌طور ناگهانی فعال شوند. از این رو، تعمیر این سیستم باید توسط تکنسین‌های متخصص انجام شود.

علل خرابی کیسه هوا

• نقص در سنسورها: سنسورهای کیسه هوا ممکن است به دلیل خرابی یا خرابی سیم‌ها یا اتصالات، عمل نکنند.

• مشکلات در واحد کنترل (ECU): هر گونه مشکل در ECU می‌تواند مانع از فعال شدن کیسه‌ها در زمان تصادف شود.

• تخریب کپسول گاز: کپسول‌های گاز ممکن است در اثر گذر زمان دچار نشتی شوند و عملکرد کیسه‌ها را مختل کنند.

تعمیرات و تعویض قطعات

در صورتی که هر یک از این اجزا آسیب ببینند، نیاز به تعویض دارند. برای این کار معمولاً از قطعات اصلی و استاندارد تولیدکننده استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که سیستم دوباره به درستی کار می‌کند.

خطرات و نکات ایمنی در تعمیر کیسه هوا

در هنگام کار با سیستم کیسه هوا، رعایت نکات ایمنی ضروری است. هنگام باز کردن سیستم کیسه هوا، نباید هیچ‌گاه در نزدیکی آن ایستاد و یا آن را دستکاری کرد تا از بروز آسیب‌های جدی جلوگیری شود. همچنین، در صورتی که کیسه هوا فعال شود، ممکن است شدت انفجار آن باعث آسیب به تکنسین‌ها شود.

جمع‌بندی

سیستم کیسه هوا یکی از مهم‌ترین دستاوردهای صنعت خودرو در راستای افزایش ایمنی سرنشینان است. با توجه به پیشرفت‌های روزافزون در این زمینه، انواع مختلف کیسه‌های هوا برای حفاظت بهتر از افراد طراحی و تولید شده‌اند. با این حال، برای اطمینان از عملکرد صحیح و طول عمر بالای سیستم کیسه هوا، انجام تعمیرات و نگهداری منظم و توسط تکنسین‌های متخصص امری ضروری است. بنابراین، از تمامی رانندگان درخواست می‌شود که در صورت مشاهده هرگونه مشکل در سیستم ایمنی خودرو خود، آن را به‌سرعت بررسی و تعمیر کنند.