|
کاربرد کیسه های هوا:
سال ها قبل تنها شکل نگهدارنده به عقب در ماشین هایمان، کمربند های ایمنی قابل اعتماد بودند. گفتگوهایی در مورد ایمنی آنها، ارتباط مخصوص با بچه ها وجود داشت اما اغلب اوقات ، بیشتر کشورها، قانون های کمربند ایمنی اجباری را اتخاذ کردند. آمار نشان می دهد استفاده از کمربندهای ایمنی جان هزاران نفر که ممکن است در تصادفات از بین بروند، را حفظ می کند.
مشابه کمربندهای ایمنی، بحث پیرامون مفهوم کیسه هوا –مانند یک متکای نرم آماده ی تخلیه شدن در یک تصادف- برای سال های زیادی وجود داشته است. اولین اختراع ثبت شده در یک وسیله فرود اجباری پرشده از هوا برای هواپیماها در طول جنگ جهانی دوم بایگانی شد. در سال 1980 ، اولین کیسه های هوای تجاری در اتومبیل ها ظاهر شد.
از مدل سال 1998، همه ی ماشین های جدید که در U.S فروخته شد نیاز به داشتن کیسه های هوا در سمت راننده و مسافر را داشتند. (کامیون های ساده و کم وزن تحت قانون در سال 1999 آمدند). تا کنون آمارها نشان می دهد، کیسه های هوا، خطر مرگ را در یک تصادف مستقیم در حدود 30% کاهش می دهند.
سپس صندلی نصب شده (Seat-mounted) و در نصب شده (Door-mounted) در کنار کیسه های هوا آمدند. امروزه بعضی ماشین ها کیسه های هوای دو برابر، شش و یا حتی 8 برابر می گذارند.
در این مقاله شما در مورد علم کیسه هوا، چگونگی کار وسیله، مشکلات آن و اینکه تکنولوژی آن از کجا آمده است، یاد می گیرید.
قانون های حرکت
قبل از رسیدن به جزئیات ، اجازه دهید که آگاهی هایمان را در مورد قانون های حرکت مرور کنیم. اولا، ما می دانیم که اجسام محرک، مومنتم دارند (تولید جرم و سرعت در یک جسم). مگر اینکه یک نیروی خارجی در یک جسم عمل کند، جسم به حرکت در سرعت و جهت خود ادامه خواهد داد. ماشین ها از قسمت های مختلفی تشکیل شده اند، شامل وسیله های خودش، جسم های جدا در ماشین و البته سرنشین ها. اگر از حرکت این قسمت ها جلوگیری نشود آنها به حرکت خود در سرعتی که ماشین می رود، ادامه می دهد ، حتی اگر ماشین توسط یک برخورد بایستد.
توقف مومنتم جسم، نیاز به عمل نیرویی در دوره ای از زمان دارد.وقتی که یک ماشین تصادف می کند، نیروی خیلی بزرگ برای ایستدن یک جسم نیاز است، چون مومنتم ماشین ها همان لحظه عوض می شود –تا هنگامیکه سرنشین ها نباشند- زمان کافی باری عمل به آن وجود ندارد. هدف هر سیستم جلوگیری کننده بزرگ، کمک به توقف سرنشین وقتی که حداقل آسیب به او (خانم/ آقا) تا حد امکان وارد می شود.
آنچه که کیسه های هوا برای انجام می خواهد، آسان است که سرعت سرنشین را با کمترین یا هیچ آسیبی به صفر برساند. محدودیت هایی که در هنگام کار با آن داشت ، زیاد است. کیسه هوا فضایی بین سرنشین و چرخ فرمان و یا داشبورد است و قسمتی از ثانیه برای کار کردن آن نیاز است.حتی اگر مقدار فضای کوچک و زمان در دسترس باشد ، چه بسا اگر سیستم بتواند سرعت سرنشین را کم کند تا اندازه ایی بیشتر از یک نیروی سراشیبی ، حرکت او (خانم/ آقا) را نگه می دارد.
در بخش بعدی به بخش های یک کیسه ی هوا نگاه می کنیم و ببینیم اینکه چگونه باد می شود.
بادشدن کیسه ی هوا:
هدف یک کیسه ی هوا کم کردن حرکت به جلوی سرنشین بطور یکسان تا جای ممکن در یک بخشی از ثانیه است. سه بخش برای یک کیسه ی هوا وجود دارد که به انجام این حقیقت کمک می کند:
- کیسه، از یک نایلون فابریک و ضخیم ساخته می شود که در چرخ فرمان یا داشبورد یا بیشتر اوقات در صندلی یا در جا داده می شود.
- سنسور وسیله ای است که به کیسه ی هوا برای باد شدن فهمانده می شود. باد شدن وقتی اتفاق می افتد که یک نیروی مساوی برخورد برای پیمودن در یک دیوار آجری در 10 تا 15 مایل در هر ساعت (16 تا 24 کیلومتر در هر ساعت) وجود دارد. جابه جایی مکانیکی یک ضربه است وقتی جرم نزدیک یک تماس الکتریکی انتقال داده می شود، به سنسورها فهمانده می شود که یک تصادف اتفاق افتاده است. سنسورها اطلاعات را از یک شتاب سنج که در یک Microchip ساخته می شود، دریافت می کنند.
- سیستم باد شدن کیسه ی هوا در سدیم اسید (NaN3) با پتاسیم نیترات (KNo3) برای تولید گاز نیتروژن واکنش نشان می دهد. جریان گرم نیتروژن کیسه س هوا را باد می کند.
تلاش های زیادی برای درست کردن کیسه ی هوا برای استفاده در ماشین ها، و وارد کردن پیشرفت های تکنیکی و ذخیره سازی و منتشر کردن گاز فشرده وجود دارد. محققان تعجب کردند که:
- اگر اتاق کافی در یک ماشین برای یک قوطی گاز می بود!
- اگر چه محتوی گاز ، در فشار بالا برای زندگی ماشین ، محتوی خود را نگه می دارد!
- چگونه کیسه هوا می تواند باعث شود که به سرعت و بطور قابل اعتماد در یک دمای عامل متنوع و بدون صدای دلخراشی که خارج شود، منبسط شود!
آنها راهی را برای یک عملکرد شیمیایی نیاز داشتند که نیتروژنی را تولید کند که کیسه هوا را باد کند. عامل پر قدرت کوچک باد شونده در سال 1970 آمد.
سیستم باد شونده مانند یک بالا برنده راکت قوی نیست (برای جزئیات ببینید که موتورهای راکت چگونه کار می کنند.). سیستم کیسه هوا ، عامل قوی ایجاد می کند که با سرعت زیاد برای ایجاد یک حجم بزرگی از گاز برای پرکردن کیسه می سوزاند. سپس کیسه دقیقا از منبع ذخیره آن در بال برای 200mph از هم پاشیده می شود. سریعتر از یک چشم بر هم زدن! یک ثانیه بعد، گاز به سرعت، بین سوراخ های کوچک در کیسه پراکنده می شود، بدین ترتیب باد کیسه خالی می شود و شما می توانید حرکت کنید.
حتی فکر کنید که تمام فرآیند تنها در یک – بیست- پنج ثانیه اتفاق می افتد، زمان اضافی برای کمک به جلوگیری از آسیب های جدی کافی است. ماده شیمیایی پودر مانند از کیسه ی هوا جدا می شود، ضمنا ، دانه دانه ی منظم یا پودر منیزیم سیلیکات است که توسط سازنده های کیسه ی هوا برای نگهداری کیسه های قابل انعطاف و چرب وقتی در انبار هستند ،استفاده می شود.
سپس به اخطار های ایمنی که مربوط به کیسه های هوا، مخصوصا در جایی که بچه ها اهمیت دارند، توجه می کنیم.
اهمیت ایمنی کیسه هوا:
از روزهای اولیه کیسه های هوای اتومبیل، متخصصان پیش بینی کردند که کیسه های هوا پشت سر هم با کمربندهای ایمنی استفاده می شوند. کمربندهای ایمنی کاملا ضروری هستند زیرا کاربرد کیسه های هوا تنها در برخوردهای جلو-عقب در بیشتر از mpa10 اتفاق می افتد. کمربندهای ایمنی تنها می تواند در برخوردهای ضعیف،تصادفات و برخوردهای عقب و ضربه های ثانویه کمک کند.(اگرچه در حال حاضر کیسه های هوای نصب شده جانبی بیشتر آمده اند.) حتی تا جاییکه تکنولوژی بالا می رود، تنها کیسه های هوا موثر هستند.
مدت طولانی برای فهمیدن اینکه نیروی کیسه هوا می تواند به آنها آسیب برساند طول نمی کشد. محققان محاسبه کردند که خطر متمرکز شده برای کیسه هوای راننده 2 تا 3 اینچ از باد شدن است. بنابراین،جابه جا کردن خودتان به اندازه ی 10 اینچ از کیسه هوای راننده، به شما مرزی از سلامتی را می دهد. این فاصله باید از چرخ فرمان تا جناغ سینه شما تنظیم شود.اگر شما 10 اینچ دورتر نشسته اید می توانید موقعیت راننده را با راه های زیر تنظیم کنید:
· صندلی خود را تا جایی که امکان دارد به عقب حرکت دهید وقتی به راحتی به پدال می رسید.
· کمی به صندلیتان تکیه دهید.اگر چه با تغییرات طراحی ماشین ، بیشتر راننده ها می توانند فاصله 10 اینچی را در همه ی راه با صندلی راننده به وسیله خم کردن کمی از صندلی عقب با موفقیت انجام دهند.اگر خم کردن صندلی باعث می شود دید شما به جاده سخت شود شما می توانید خود را با سیستم بالابر ماشین بالا بکشید(نه در همه ی ماشین ها!)
· هدف کیسه هوا به سمت قفسه سینه شماست به جای سر و گردن شما. (اینها وقتی کار می کنند که چرخ فرمان شما قابل تنظیم باشد.)
قانون ها برای بچه ها متفاوت هستند.یک کیسه هوا می تواند بطور جدی آسیب بزند یا حتی بکشد. یک کودک آسوده کسی است که خیلی نزدیک به آن نشسته یا در مدت ترمز اضطراری خیلی سریع به جلو پرتاب شود.متخصصان نکات ایمنی که در زیر آمده است را می پذیرند:
· بچه های 12 ساله و کوچکتر باید قلاب را در بالا بطور صحیح نصب کنند،صندلی عقب ماشین مختص این سنین است.
· در حقیقت صندلی کودک Rear-facing (برای سنین زیر یک سال و وزن کمتر از 10 کیلوگرم) نباید هرگز در جلوی ماشین که کیسه ی هوای راننده نصب شده است استفاده شود.
· اگر یک کودک بالای یک سال باید در صندلی جلوی ماشین با کیسه ی هوای سمت راننده قرار بگیرد،او باید در یک صندلی امن کودک Rear-facing باشد،یا کمربند بطور صحیح بسته شود و صندلی باید به اندازه ممکن عقب باشد.
برای اطلاعات بیشتر در مورد صندلی کودک Car seats : fast fact را بخوانید. در مورد خاص ، مالک ماشین توانایی غیر فعال کردن کیسه هوا را دارد. در قسمت بعدی مراحلی که برای غیر فعال کردن کیسه هوا لازم است، توضیح داده می شود.
کیسه های هوای غیر فعال:
این واکنش در مورد کودکان و دیگران ، به خصوص افراد کوچکتر اهمیت دارد و سبب کشته شدن یا جراحت جدی توسط عمل نکردن کیسه هوا یا کیسه های هوای پرقدرت می شود.
اداره امنیت بین المللی ترافیک بزرگراه (NHTSA) در سال 1997 قانون نهایی را برای اجازه ساخت و تولید کیسه هوایی کم قدرت تر صادر کرد. این قانون اجازه می دهد کیسه های هوایی 20 تا 35 درصد کم قدرت شود. علاوه بر این ، در شروع سال 1998، تعمیرگاه ها و فروشندگان اجازه ی نصب سوئیچ های On / Off را که اجازه می دهد کیسه هوا بی اثر شود را داشتند.
مالکان خودرو، حالا مجاز شده بودند (به وسیله NHTSA) سوئیچ های On / Off را بگیرند و برای یک یا هر دو کیسه هوا ماشینشان ، اگر آنها (یا مصرف کننده های دیگر ماشین) درون یک یا بیشتر از این گروه های خطر مشخص شده قرار دارند، نصب کنند:
· برای سمت راننده و کمک راننده: شرایط پزشکی و فردی بطوریکه خطرات کیسه هوا از خطر برخورد در غیاب کیسه هوا بیشتر باشد.
· برای سمت راننده: (علاوه بر شرایط پزشکی) – کسانی که نمی توانند موقعیت خودشان را برای عملکرد ماشینشان در کمتر از 10 اینچ (2.57 cm) شیار ایجاد شده در مرکز پوشش کیسه ی هوای راننده بهبود بخشند.
· برای سمت کمک راننده: (علاوه بر شرایط پزشکی) – شخص تنها به انتقال کودک توسط Rear-facing child نیاز دارد که در صندلی جلوی ماشین قرار داده می شود زیرا ماشین هیچ صندلی عقب ندارد، صندلی عقب همچنین برای قرار دادن صندلی Rear-facing child کوچک هست یا به دلیل اینکه لازم است شرایط پزشکی دائما مشاهده شود.
· برای سمت کمک راننده: (علاوه بر شرایط پزشکی) – شخص تنهایی به حمل کودکان بین 1-12 سال در صندلی جلوی ماشین نیاز دارد زیرا:
ا لف) ماشین صندلی عقب ندارد.
ب) مالک خودرو باید بیشتر از تعداد کودکانی که در صندلی عقب جا داده می شوند را حمل کند.
ج) لازم است بطور پیوسته سلامتی کودک مشاهده شود.
اگر شما علاقه مندید یک سوئیچ On /Off بگیرید و درون ماشینتان نصب کنید، شما به یک کپی از جزوه NHTSA کیسه هوا و سوئیچ های On / Off «اطلاعات برای یک تصمیم آگاهانه» و فرم ضمیمه همراه، برای سوئیچ On / Off نیاز دارید. شما می توانید اینها را روی وب سایت NHTSA، کلوب AAA ، فروشندگان ماشین جدید و دپارتمان وضعیت خودروی موتوری بیابید.
NHTSA برای شما یک اجازه نامه ارسال خواهد کرد که شما می توانید به تعمیرگاه بدهید. (قبل از اینکه شما به زحمت بیفتید باید با فروشنده ماشین یا تعمیرگاه برای فهمیدن اینکه سوئیچ On / Off برای ماشین شما ضروری است، چک شوید.)
بدیهی است اگر چه شما گزینه ای برای خاموش کردن آن داشته باشید، کیسه هوا باید سمت چپ باشند برای راننده هایی که می توانند در حداقل 10 اینچ به عقب نشسته باشند. برای آنهایی که نمی توانند (حتی با لیست پیشنهادات بالا) ، کیسه می تواند خاموش شود. گروهی از پزشکان در کنفرانس بین المللی در نشانه های پزشکی برای کیسه هوای غیر فعال توضیح دادند که موقعیت های پزشکی اغلب در نامه ها برای NHTSA تا جایی که توجیه، امکان دارد برای خاموش کردن کیسه هوا، گزارش دادند. آنها اگر چه پیشنهادهای خاموش کردن کیسه های هوا برای موقعیت های نسبتا معمولی ندارند، مانند:
- دستگاه تنظیم کردن ضربان قلب
- عینک چشم
- گلو درد
- اتساع و بزرگی عضوی در اثر گاز یا باد هوا
- تنگی نفس
- برداشتن پستان
- سابقه قبلی و جراحی گردن
- سن بالا
- استخوان بر
- ورم مفاصل
- بارداری
صحبت های اصلی ، شما نمی توانید کیسه ی هوایتان را بدون نصب یک سیستم سوئیچ On /Off غیر فعال کنید. چه بسا اگر یک سیستم سوئیچ On / Off برای ماشین شما هنوز در دسترس نیست (از تولید کننده وسایل نقلیه) NHTSA اجازه ی کیسه ی هوای غیر فعال در یک مبنای جابه جایی در زیر موقعیت های اختصاصی می دهد.
هرگز خودتان برای از کار انداختن کیسه تلاش نکنید، به یاد داشته باشید که دیگر این یک ضربه گیر ایمن نیست! آن یک ضربه سخت را فشرده می کند و می تواند به شما آسیب بزند وقتی نمی دانید که چه کاری انجام دادید.
برای کارخانه، NHTSA به سازنده های ماشین برای نصب سوئیچ های On/Off سرنشین در وسیله های جدید تحت وضعیت های محدود اجازه می دهد، تنها اگر وسیله، صندلی عقب نداشته باشد یا اگر صندلی عقب خیلی کوچک است برای تطبیق کردن یک صندلی ایمن پوشش دار کودک. و سازنده ها کاملا به نصب سوئیچ های On/Off برای کیسه ی هوای راننده در هیچ وسیله ی نقلیه ای اجازه نمی دهند. چرا این قانون ها هستند؟ NHTSA بر خلاف کارخانه گسترده تصمیم می گیرد نصب سوئیچ های On/Off برای ترس از اینکه آنها وسیله استاندارد در همه ی وسائل نقلیه باشند، حتی خریدن آن ها توسط افراد خطری برای گروه ها ندارد. آنها اغلب یکپارچگی سوئیچ های On/Off در ماشین های جدید را می بینند (و طراحی ثانویه از نقشه های وسیله) همچون بعضی از چیزهایی که منابع از توسعه ایمن ، بیشتر سیستم های کیسه ی هوای بالا انتقال می دهند.
آینده کیسه های هوا:
ارزیابی فعالیت ها در صرف کردن و پیشرفت فواید طول زندگی کیسه های هوا در کل نوسانات است. حمایت جدید NHTSA استفاده پیشرفت مبنی بر آسیب «ساختگی» در آگاهی و تحقیق جدید تست می کند.
اخیرا، گام های بلندی در ماشین های ایمن از ضربه های جلو و عقب برداشته شده است، حتی فکر کردند 40% همه ی آسیب های جدی از تصادفات نتیجه آسیب های جانبی هستند و 30% همه ی تصادفات آسیب برخوردهای کنار هستند. بیشتر سازنده های ماشین ، پاسخ این حرکت های استاتیکی ( و نتیجه استاندارهای جدید) به وسیله افزایش استحکام در ها، شکل های در و سقف و مقاطع سقف را داشتند. اما اغلب برای ماشین هایی که کیسه های هوای جانبی پیشنهاد می شد، موج جدیدی از حمایت اشغال شده را ارائه کردند. مهندسان بیان می کردند که طراحی کیسه های هوای جانبی موثر سخت تر از کیسه های هوای جلویی است. این به دلیل این است که بیشتر انرژی از یک ضربه جلو به وسیله ضربه گیر، جذب شده است. کاپوت ماشین و موتور اغلب 30-40ms قبل از اینکه به اشغال ماشین برسد ، میرسد. در یک ضربه جانبی تنها یک در نسبتا ضخیم و چند اینچ تفکیک اشغال شده از وسیله نقلیه دیگری است.این به این معناست که کیسه های هوای جانبی درهای نصب شده (Door-mounted) ، باید در 5-6 ثانیه پیشرفت خود را آغاز کنند.
مهندسان Volvo با راه های مختلف انتخاب کیسه های جانبی مستحکم و نصب صندلی عقب را آزمایش کردند زیرا حمایت سرنشین های همه ی سنین صرف نظر از چگونگی صندلی، اهمیت دارد. این ترتیب به آنها برای جای دادن یک سنسور مکانیکی راه اندازی شده در کناره های ضربه گیر های زیر صندلی راننده و جلوی سرنشین اجازه می دهد. این ممانعت کیسه ی هوا در آسیب ندیدن های جانبی از ماشین از پر از گاز شدن کیسه هاست. نصب درست مجموعه کیسه هوا در صندلی عقب ، اغلب مزیت جلوگیری از پیشرفت غیرضروری که ممکن است سبب برخورد با پیاده ها دوجرخه شود،پیشنهاد می شود.در این صورت یک برخورد را در حدود mpa12 برای راه اندازی کیسه های هوای جانبی می گیرد.
مهندسان BMW کیسه های هوای Door-mounted را انتخاب کردند. زیرا فضای بیشتری دارد،برای یک کیسه ی بزرگتر که از پوشش بیشتری تهیه می شود، اجازه داده می شود.
بالای کیسه ی هوا یا ساختار لوله ای قابل تورم(ITS)، نگاه کنید که کمی شبیه به یک سوسیس بزرگ و شبیه کیسه های هوای دیگر نیست، برای پر از باد ماندن برای حدود 5ثانیه، برخلاف ثانیه پیشنهاد شده حمایت یا 3 ضربه، طراحی می کنند. کار کردن با کیسه ی هوای جانبی، ITS حمایت بهتری را در برخی برخوردهای جانبی پیشنهاد می کند،فرض می کند. گزینه دیگر برای حمایت بالا در ضربه های جانبی باز و بسته کردن کیسه س هواست.
همه ی اینها روشن و بدیهی است که علم کیسه های هوا هنوز جدید است و تحت پیشرفت است. |
تالار گفتگو