Jak działa poduszka powietrzna?
Poduszka powietrzna to wynalazek, który uratował życie i zdrowie bardzo wielu ludzi. Warto wiedzieć, jak działa.
Pasy bezpieczeństwa z napinaczami pirotechnicznymi oraz poduszki powietrzne to podstawowe elementy wyposażenia każdego współczesnego samochodu. Steruje nimi komputer SRS. Oprócz niego są jeszcze czujniki, które wykrywają uderzenie i mierzą jego siłę, aby zadziałać z odpowiednią mocą. Są też czujniki, które wykrywają obecność pasażera. Po co bowiem wystrzeliwać poduszkę pasażera w razie wypadku, jeśli autem jedzie tylko kierowca?
Pierwsze poduszki powietrzne kierowcy pojawiły się na wyposażeniu samochodów luksusowych na początku lat osiemdziesiątych. Pod koniec dziewiątej dekady XX wieku zaczęto montować w autach (również zaczynając od luksusowych) poduszki powietrzne pasażera. W kolejnych latach cztery poduszki powietrzne (dwie przednie i dwie boczne) stały się standardowym wyposażeniem każdego nowego auta. Dziś stosuje się nowe rodzaje poduszek, np. kolanowe albo boczne kurtyny. Standardowo, współczesne auto może mieć na wyposażeniu siedem poduszek powietrznych.
Jak działa układ sterujący poduszkami powietrznymi (i napinaczami pasów)?
Poduszki powietrzne w samochodzie mają swój sterownik, specjalne zasilanie i czujniki, które je aktywują.
Sterownik poduszek powietrznych (sterownik SRS) to mikrokomputer z oprogramowaniem, zamontowany w kabinie, najczęściej w okolicach tunelu środkowego. Jego zadaniem jest zbieranie danych z czujników i aktywowanie określonych poduszek powietrznych z odpowiednią siłą. Dodatkowo sterownik SRS zapewnia autonomiczne zasilanie poduszek powietrznych, niezależne od akumulatora samochodu. Jest on też odpowiedzialny za autodiagnostykę całego układu i informowanie o uszkodzeniach. W sterowniku SRS można znaleźć dane o prawdziwym przebiegu samochodu. To ważne przy sprawdzaniu auta przed zakupem.
Czujniki zderzenia montuje się najczęściej w różnych miejscach auta (z przodu i po bokach karoserii), a także dodatkowo w samym sterowniku. Działają na różne sposoby. Przykładowo, czujnik może wykorzystywać obciążnik rolkowy z ciężarkami. Stosuje się też masę krzemową, która, ulegając przemieszczeniu, wywołuje zmiany pojemności elektrycznej wykrywane za pomocą przewodu, który łączy czujnik ze sterownikiem SRS.
Czujniki ciśnienia, montowane we wnętrzu drzwi. Informują sterownik SRS o zderzeniu bocznym.
Czujniki miejsca są zamontowane pod siedzenia. Ostrzegają kierowcę i pasażerów o konieczności zapięcia pasów bezpieczeństwa.
Sterownik SRS, na podstawie sygnałów z czujników zderzenia i czujników ciśnienia, aktywuje określone poduszki powietrzne i ich stopień napełniania (pierwszy albo drugi).
Jaka jest hierarchia?
• Stopień 0 – lekkie zderzenie – poduszki nie są aktywowane w ogóle.
• Stopień 1 – zderzenie o średniej sile – określone poduszki mogą być aktywowane, ale na pierwszym stopniu napełnienia. Pasy bezpieczeństwa powinny wystarczyć, aby ochronić kierowcę i pasażerów.
• Stopień 2 – ciężkie zderzenie – poduszki będą aktywowane, ale na pierwszym stopniu napełnienia.
• Stopień 3 – bardzo ciężkie zderzenie – poduszki będą aktywowane na drugim stopniu napełnienia.
Jak zbudowana jest poduszka powietrzna?
Poduszki powietrzne nieco różnią się między sobą w zależności od miejsca, w którym są montowane. Inne materiały muszą być dopasowane do ich działania, np. tkaniny w fotelach (jeśli są w nich zamontowane poduszki boczne) albo odpowiednio ponacinane tworzywa sztuczne (jeśli poduszka jest ukryta w kierownicy lub pod deską rozdzielczą, po stronie pasażera.
Tutaj ważna przestroga. Każdy kierowca powinien pamiętać o tym, aby nie umieszczać żadnych elementów (na przykład breloczków) na elementach, pod którymi znajdują się poduszki powietrzne. Taki dodatkowy element może zabić, gdy poduszka się otworzy w razie wypadku.
Typowa poduszka powietrza składa się z:
• Worka z poliamidu (bardzo mocnej tkaniny z tworzywa sztucznego), odpowiednio złożonego, o objętości około 70 litrów, posypanego talkiem, aby uniknąć sklejenia;
• Uchwytu dla całej poduszki powietrznej;
• Generatora, połączonego ze sterownikiem SRS;
• Odpowiedniej osłony.
Jak działa poduszka powietrzna w przypadku aktywacji?
• Sterownik SRS wysyła sygnał elektryczny za pomocą przewodu do generatora.
• Cienki drucik, na skutek przepływu prądu elektrycznego, rozgrzewa się.
• Na skutek tego następuje zapalenie azydku sodu (w postaci białego proszku uformowanego w formie tabletki). Na skutek reakcji chemicznej następuje rozprężenie gazu i reakcja chemiczna z utleniaczem. Rolę utleniacza może pełnić tlenek miedzi albo tlenek żelaza). W reakcji chemicznej powstaje azot, który błyskawicznie wypełnia poduszkę powietrzną. Worek z poliamidu wypełnia się. Poduszka rozsadza osłonę. Poduszka powietrzna kierowcy jest w stanie wypełnić się w 30 ms.
Michał Lisiak