طرز کار کیسه هوا

[Farshadd]

طرز کار کیسه هوا (air bag)


در حال حاضر کمربند ایمنی کمربند سفت کن و کیسه هوا موثرترین سیستمهای محافظت در هنگام تصادف شدید به شمار می روند

وقتی سرعت اتومبیل از 40 کیلومتر در ساعت بیشتر باشد کمربند
به تنهایی کافی نیست تحقیقات پس از حوادث رانندگی نشان داده است که در 68 درصد موارد کیسه
هوا سطح خوبی را تامین می کند بر اساس بررسی های به عمل امده پیش بینی می شود که اگر
خودروها در سرتاسر جهان به کیسه هوا مجهز شوند تعدا د مقتولان حوداث رانندگی در هر سال
بیش از 50000 نفر کاهش می یابد


روشی که امروزه برای ساخت کیسه هوا متداولتر است مجتمع کردن اجزای لازم به صورت یک واحد
است بدین ترتیب مقدار سیمکشی و اتصالات کاهش و اعتماد پذیری سیستم افزایش می یابد نوعی
سیستم پایش را نیز باید در کیسه هوا تعبیه کرد زیرا این کیسه را نمی توان امتحان کرد و اصولا فقط
یک بار کار می کند



طرز کار کیسه هوا


وقتی خودرویی با سرعت حدود 35 کیلومتر در ساعت با سر تصادف کند رویدادهای زیر به ترتیب رخ
می دهند
1- پیش از برخورد راننده در وضعیت عادی نشسته است
2- در حدود 15 میلی ثانیه پس از برخورد خودرو به شدت شتاب منفی پیدا می کندو کیسه هوا در
استانه راه اندازی قرار می گیرد
3- مشتعل ساز سوخت موجود در باد کننده را مشتعل می کند
4- پس از حدود 30 میلی ثانیه تای کیسه باز میشود در این لحظه با مچاله شدن بخشهای از جلو
خودرو راننده به جلو پرتاب شده و کمربند ایمنی بسته به نوع ان قفل یا سفت شده است
5- در حدود 40 میلی ثانیه پس از برخورد کیسه هوا کاملا باد شده است و اندازه حرکت راننده را
جذب می کند
6- در حدود 120 میلی ثانیه پس از برخورد راننده به عقب بر میگردد و با کیسه هوا از سوراخهای
جانبی ان خال می شود تا راننده دید پیدا کند
کیسه هوای سرنشین نیز به همین ترتیب کار میکند کیسه هوا را به صورتهای مختلف نصب می کنند
و متداولتر از همه نصب همه اجزا در وسط فلکه فرمان است به هر حال اساس کار تفاوتی نمی کند





اجزا و مدار کیسه هوا

اجزای اصلی سیستم کیسه هوا عبارت اند از
1- کیسه هوای راننده و سرنشین
2- چراغ هشدار دهنده
3- کلیدهای صندلی سرنشین
4- باد کننده اتشی
5- مشتعل ساز
6-حسگرهای ضربه
7- واحد کنترل الکتریکی




کیسه هوا از پارچه نایلونی ساخته شده است و از داخل استر دارد پیش از ان که کیسه هوا باد شود
تا شده است و زیر درپوش مناسبی قرار دارد این پوشش با خطوط گسست خاصی طراحی شده
است در اطراف کیسه هوا سوراخهای تعبیه شده است که پس از عمل کردن کیسه به سرعت باد
ان را خالی می کنند حجم کیسه هوای راننده در حدود 60 لیتر و حجم کیسه هوای سرنشین در حدود
160لیتر است


مدار پایش این سیستم یک چراغ هشدار دهنده دارد این چراغ راننده را از خرابی سیستم مطلع می
کند و بخش مهمی از مدار پایش است بعضی از سازندگان برای افزایش اعتماد پذیری سیستم هشدار
دهنده از دو چراغ استفاده می کنند

با استفاده از کلید که در طرف سرنشین (طرف شاگرد) قرار دارد می توان از عمل کردن کیسه هوای
این صندلی وقتی سرنشین ندارد جلوگیری کرد این نکته به ویژه در مورد کیسه های هوای برخورد
از بغل صدق می کند که در بخش بعد به اختصار انها را شرح می دهیم
باد کننده اتشی و مشتعل ساز را می توان با هم بررسی کرد باد کننده کیسه هوای راننده در وسط
فلکه فرمان تعبیه شده است این باد کننده حاوی تعدادی قرص سوخت است که در یک محفظه احتراق
قرار دارند مشتعل ساز از خازنهای پر تشکیل می شود که جرقه ای برای اشتعال سوخت ایجاد
می کند قرصهای سوخت به سرعت می سوزند و مقدار معینی گاز نیتروژن با فشار معین تولید
می کنند این گاز از فیلتری می گذرد و وارد کیسه هوا می شود و ان را باد می کند وقتی کیسه باد
شد از زیر پوشش خود بیرون میزند پس از اماده شدن کیسه هوا مقدار کمی هیدرو کسید سدیم در
ان و در فضای داخل خودرو وجود خواهد داشت در هنگام باز کردن سیستم کار کرده و تمیز کردن اتاق
خودرو باید از تجهیزات ایمنی شخصی استفاده کرد


حسگر برخورد به صورتهای مختلف مکانیکی یا الکترونیکی ساخته می شود سیستم مکانیکی به
وسیله فنری کار می کند که غلتکی را در جای خود نگه داشته است وقتی ضربه شدید تر از حد
معین به خودرو وارد شود بر نیروی فنر غلبه می کند و غلتک ازاد می شود وقتی غلتک ازاد شد
حرکت می کند و یک میکرو سوئیچ را کار اندازی می کند این کلید در حالت عادی باز است و مقاومتی
به صورت موازی با ان بسته شده که امکان پایش سیستم را فراهم می کند می توان از دو کلید
مشابه استفاده کرد تا کیسه هوا فقط هنگامی عمل کند که ضربه ناشی از برخورد از روبرو
به اندازه کافی شدید باشد یاداوری می شود که در صورت چپ کردن خودرو کیسه هوا عمل
نخواهد کرد

نوع دیگر حسگر برخورد را می توان شتاب سنج تلقی کرد البته این نوع شتاب سنج شتاب
منفی را اندازه گیری می کند دو نوع شتاب سنج وجود دارد یکی براساس کرنش سنج و دیگری
مبتنی بر بلور پیزو الکتریکی (شبیه حسگر کوبش موتور)
تغییر شدید سرعت خودرو سبب حرکت جرم لرزه ای می شود و در نتیجه حسگر خروجی تولید
می کند خروجی حسگر بلوری به صورت بار الکتریکی و خروجی حسگر کرنش سنجی به صورت
تغییر مقاومت است مدارهای الکتریکی مناسب می توانند این حسگرها را بپایند و می توان انها
چنان برنامه ریزی کرد که وقتی سیگنال به استانه معینی رسید بیشتر واکنش نشان دهند
مزیت روش اخیر اینست که نیازی به طراحی حسگرهای مختلف برای خودروهای مختلف نیست
زیرا تفاوت بین سیستمها مختلف مورد استفاده در خودروهای مختلف را می توان با استفاده
از نرم افزار ایجاد کرد

اخرین جز این سیستم واحد کنترل الکترونیکی یا واحد کنترل عیب یاب است وقتی از حسگرهای
مکانیکی استفاده می شود از لحاظ نظری اصلا به واحد کنترل الکترونیکی نیازی نیست
می توان برای به کار انداختن کیسه هوا در هنگام عمل کردن کلید حسگر از یک مدار ساده
استفاده کرد اما مسئله پایش سیستم یا بخش عیب یاب واحد کنترل الکترونیکی است که اهمیت
خاصی دارد در صورتی که عیبی در هر بخش از مدار اشکار سازی شود چراغ هشدار دهنده به
کار خواهد افتاد حافظه واحد کنترل الکترونیکی گنجایش تا پنج عیب یا بیشتر را دارد این حافظه
را می توان بازیابی کرد و ان را به صورت رمزهای چشمک زن و غیره خواند امتحان کردن این
سیستم به روش قدیمی و با استفاده از چندین (مولتی متر) و سیم یکسره کن توصیه نمی شود
زیرا این کار ممکن است سبب عمل کردن کیسه هوا شود

برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید

[Gesher]

با تشکر
مطلب خوبی است
تولید همین گاز N2 ((نیتروژن)) دارای مراحل عجیب و پیچیده‌ای است.پیش از این مقاله‌ای در این‌باره خوانده بودم که در حال حاضر یک کپی از آن‌را با ویرایش و اصلاحاتی در اینجا می‌گذارم:

کارآیی این سیستم به تولید گاز کافی در کم ترین زمان ممکن بستگی دارد.
تولید گاز در این سیستم به علت انجام سریع یک واکنش شیمیایی است. حسگرهایی در قسمت جلوی خودرو تعبیه شده اند که در هنگام برخورد شدید، فعال شده باعث منفجر شدن یک کلاهک انفجاری کوچک میشود . این انفجار انرژی مورد نیاز برای آغار واکنش را در مخلوطی که مولد گاز نام دارد و فرآورده های گازی تولید می کند، فراهم می آورد. باد شدن فوری کیسه های هوا هنگام برخورد شدید خودرو ناشی از انجام یک واکنش سریع شیمایی است که گاز نیتروژن تولید می کند(N2).
این گاز از واکنش تجزیه ای زیر فراهم می شود:

2NaN3(S) =====> 2Na(s) + 3N2(g)

با این حال این واکنش به تنهایی نمی تواند باعث پر شدن ناگهانی کیسه ها شود . به علاه سدیم فلزی تولید شده، ماده ای فعال (واکنش پذیر) و خطرناک است، برای حل این مشکل از واکنش بسیار سریع جابجایی آهن 3 اکسید با سدیم فلزی استفاده میشود:

6NaO (S) + 2CO2(g) + H2O (g) ======> 2NaHCO3(s)

حجم گاز مورد نیاز برای پر کردن کیسه های هوا با حجم مشخص، به چگالی گاز وابسته است که آن هم به دما بستگی دارد . برای محاسبه مقدار مورد نیاز گاز تولیدی، طراحان کیسه ها باید استوکیومتری واکنش ها و تغییرات انرژی آنها را ( که باعث تغییر دما و بنابراین تغییر چگالی گازها میشود ) به خوبی بشناسند.

متاسفانه بیش از 100 مورد گزارش تصادف در کیسه‌های نسل اول ارایه شده که در آنها، نه تنها کیسه های هوا از تلفات جلوگیری نکرده ، بلکه علت اصلی مرگ نیز بوده است. بیش تر این قربانیان، کودکان زیر 12 سالی هستند که بروی صندلی جلوی خودرو ها نشسته بودند. بنابراین باید سعی شود که از نشستن آنها بر روی صندلی جلو خودداری کرد.

همچنین، باز شدن کیسه های هوا در برخی موارد موجب زخمی شدن یا حتی مرگ رانندگانی شده که فاصله آنها تا فرمان خودرو بسیار کم بوده است، حداقل این فاصله باید 25 سانتی متر باشد. رعایت کردن این فاصله برای رانندگانی که بلند قد هستند، آسان است، اما رانندگان کوتاه قد، برای آن که پایشان به پدال گاز، ترمز و کلاچ برسد، ناچارند که بیش از اندازه خود را به فرمان خودرو نزدیک کنند. برای حل این مشکلات، نسل جدید کیسه های هوا که هوشمند و نیز چند مرحله‌ای هستند، سالهاست به بازار آمده است. سرعت باز شدن این کیسه ها بر حسب شدت تصادف، قد و وزن راننده و فاصله سر راننده تا فرمان خودرو تغییر می کند.

[mohsentanha]

ببخشید اینو اگه روی ماشین سوار کنی چقدر خرج داره
اصلا روی هرماشینی میشه اینکار روکرد؟

[Farshadd]

ببخشید اینو اگه روی ماشین سوار کنی چقدر خرج داره
اصلا روی هرماشینی میشه اینکار روکرد؟

سلام.

چنین چیزی تا بحال توی ایران ندیدم و نشنیدم.

تنظیمات و نصب این کیسه ها کاری بسیار حرفه ای هست که نیاز به اعداد و ارقام و ... داره.

[Havbb]

سلام.

چنین چیزی تا بحال توی ایران ندیدم و نشنیدم.

تنظیمات و نصب این کیسه ها کاری بسیار حرفه ای هست که نیاز به اعداد و ارقام و ... داره.

هیچ ماشینی هم نیست (خارجی) که این روش نصب باشه؟

[Farshadd]

هیچ ماشینی هم نیست (خارجی) که این روش نصب باشه؟

سلام

ببخشید، ولی ایشون پرسیدن میشه روی ماشین نصب کرد و هر اینکه آیا میشه روی هر ماشینی نصب کرد؟؟

که من گفتم ...

ولی شما میگید روش "نصب باشه"

نصب باشه یعنی از اول نصب شده باشه. که اینجور چیزی توی همین خودرو های خودمون هم پره.

شایدم من اشتباه منظورتون رو گرفتم

ولی خارج از ایران دقیقا اطلاع ندارم ولی میدونم توی تیونینگ های معروف این کارو به راحتی انجام میدن.