کیسه هوا، این بار روی بدنه بیرونی خودرو

در شرایطی که خودرو هنگام حرکت با خودروی دیگر یا جسمی برخورد کند در کسری از ثانیه کیسه هوا پر شده و به شکل یک بالش نرم بین سرنشین و بدنه خودرو قرار می‌گیرد و به این ترتیب مانع برخورد سخت سرنشینان با اجزای داخلی و آسیب‌‌دیدگی آنها می‌شود. از دهه 60، یعنی پس از این ‌که شرکت خودروسازی مرسدس بنز، خودروهای کلاس S جدید خود را به عنوان یکی از نخستین خودروهای مجهز به کیسه هوا روانه بازار کرد، استانداردهای ایمنی شرکت‌های بزرگ خودروسازی در سطح دنیا با تغییر و تحولات قابل توجهی مواجه شد و به این ترتیب طراحان، تعبیه کیسه هوا در خودروهای جدید را به عنوان یکی از الزامات صنعت خودرو و یک استاندارد مورد توجه قرار دادند. گرچه نصب کیسه هوا در قسمت فرمان یا داشبورد خودرو در ابتدا فقط به راننده محدود می‌شد، اما پس از مدتی طراحان تصمیم گرفتند به منظور حفظ ایمنی دیگر سرنشینان خودرو در قسمت‌های دیگر از ستون‌های میانی و عقبی تا کمربند ایمنی هم فضایی را برای نصب کیسه هوا در نظر بگیرند.

کیسه‌های هوا، از سقف تا بدنه خودروها

کیسه‌های هوا معمولا در قسمت فرمان، داشبورد، درها یا قسمت پشتی صندلی‌ها که به حسگر مجهز است، نصب می‌شود. شرکت خودروسازی آمریکایی TRW که در حوزه طراحی و ساخت خودروهای آیرودینامیکی فعالیت می‌کند در یک طرح ابتکاری تصمیم گرفته کیسه هوایی را برای خودروهای جدیدش طراحی کند که در قسمت سقف خودرو تعبیه می‌شود. در این خودرو‌ها در زمان تصادف یا برخورد خودرو با هر سطحی، کیسه هوا بلافاصله از قسمت سقف خودرو باز شده و به عنوان یک سپر محافظتی برای همه سرنشینان خودرو عمل می‌کند.

وقتی کیسه هوا در سقف خودرو قرار می‌گیرد، پس از بازشدن به فرمان، داشبورد و ستون‌های خودرو هیچ آسیبی نمی‌رساند و لازم نیست صاحب خودرو هزینه سنگینی را بابت تعمیر و نصب کیسه هوای جدید پرداخت کند. به نظر می‌رسد کاربردی شدن کیسه هوای سقفی در خودروها می‌تواند نقش مهمی در طراحی فضای داخلی آنها داشته باشد و بسیاری از محدودیت‌هایی را که طراحان خودرو هم‌اکنون با آن مواجه هستند از میان بردارد، اما یکی از جدیدترین ابتکارات در زمینه طراحی کیسه هوای خودرو، اقدام شرکت خودروسازی ولوو برای محافظت از جان عابران پیاده، دوچرخه‌سوارها و کاهش پیامدهای ناشی از برخورد بدنه خودرو با خودروهای دیگر یا سطوح مختلف است.

این شرکت بزرگ خودروسازی قصد دارد در همه خودروهای تولیدی جدیدی که از هفت سال آینده به بازار عرضه می‌کند، کیسه هوای خارجی نصب کند که هنگام تصادف در برابر آسیب‌های احتمالی به عابران پیاده، موتورسوارها، دوچرخه‌سوارها و حتی سرنشینان خودرو به عنوان یک سپر محافظتی عمل می‌کند. نحوه عملکرد کیسه هوای خارجی این خودروها مبتنی بر ابزار ردیابی است. این سیستم به راداری مجهز است که در قسمت پنجره جلوی خودرو نصب می‌شود.

روی آینه‌‌های کناری این خودرو دوربینی نصب شده که اگر مانعی در حال نزدیک شدن به خودرو باشد، از طریق پیام صوتی به راننده هشدار داده می‌شود. اگر راننده در زمان مناسب از خود واکنشی نشان نداده و خودرو را متوقف نکند، بلافاصله ترمز خودرو به طور خودکار فعال شده و چنانچه فاصله خودرو تا عابر پیاده بسیار کم باشد، حسگرهایی که روی سپر خودرو نصب شده از خود واکنش نشان داده و کیسه هوای خارجی از نزدیکی پنجره جلوی خودرو شروع به بزرگ شدن کرده و به طور کامل باز می‌شود. وقتی کیسه هوای خارجی به طور کامل باز می‌شود می‌تواند فضایی معادل یک‌سوم پنجره جلوی خودرو و ستون‌های جلویی خودرو را پوشش دهد. در شرایطی که این روزها بسیاری از تصادفات رانندگی ناشی از حواس‌پرتی رانندگان و استفاده از تلفن همراه در هنگام رانندگی است، مجهز بودن خودروها به سیستم‌های ایمنی پیشرفته‌تر، امتیازی بزرگ محسوب می‌شود. کیسه‌های هوایی که از قسمت‌های کناری بدنه بیرونی خودرو خارج می‌شود آخرین نوآوری امنیتی خودروهایی است که تا هفت سال آینده روانه بازار خودرو می‌شود.

کیسه هوا، جایگزین کمربند ایمنی نیست

پیش از ورود کیسه هوا به صنعت خودرو، کمربند ایمنی تنها وسیله‌ای بود که از آن برای تضمین ایمنی سرنشینان خودرو استفاده می‌شد. استفاده از کمربند ایمنی با وجود ساختار ساده‌ای که دارد، می‌تواند نقش بسیار مهمی در نجات جان سرنشینان خودرو هنگام تصادفات ایفا کند. ایده استفاده از یک بالش نرم هنگام برخورد، نخستین بار در جنگ جهانی دوم و برای هواپیماهای جنگی مطرح شد و حدود 30 سال پیش، یعنی اوایل دهه 60، برای نخستین بار استفاده از کیسه‌ها یا همان ایربگ در طراحی و ساخت اتومبیل‌ها مورد توجه قرار گرفت.

بررسی‌های آماری نشان می‌دهد، وجود کیسه هوا در اتومبیل‌ها می‌تواند مرگ و میر ناشی از تصادفات رانندگی را تا 30 درصد کاهش دهد. از سال 1377 وجود کیسه هوا در هر دو قسمت راننده و سرنشین جلوی خودرو در ایالات متحده آمریکا اجباری شد. در ایران هم قرار بود طبق مصوبه قبلی هیات دولت، از ابتدای سال 1392، نصب یک کیسه هوا و از ابتدای تیر نصب دو کیسه هوا در خودروهای سواری تولید داخلی اجباری شود، اما متاسفانه به علت مشکلاتی که طی یک سال گذشته صنعت خودروسازی کشور با آن مواجه بود، اجرای استاندارد کیسه هوا با یک سال تعویق، به سال آینده موکول شد.

خیلی‌ها تصور می‌کنند کیسه هوا جایگزین کمربند ایمنی است. این که واقعا کیسه هوا می‌تواند جانشین کمربند ایمنی خودرو باشد یا خیر، موضوعی است که افراد مختلف درباره آن نظرات متفاوتی دارند. شاید کیسه هوای هوشمند که می‌تواند فرد بالغ را از کودکی که روی صندلی خودرو نشسته، تشخیص دهد و برای کودک خطری نداشته باشد، یا مجهز بودن خودروها به کیسه هوای فرعی که طرفین سرنشینان خودرو قرار می‌گیرد، یا کیسه هوایی که در هنگام واژگون شدن خودرو ایمنی سرنشینان را تضمین کند ازجمله فناوری‌هایی باشد که مجهز شدن سیستم کیسه هوای خودرو به آن بتواند ایمنی سرنشینان خودرو را به گونه‌ای تامین کند که دیگر به استفاده از کمربند ایمنی در خودرو نیازی نباشد. کیسه‌های هوا که امروزه یکی از اصلی‌ترین امکانات خودروها به شمار می‌آید و هنوز هم تحقیقات برای افزایش کارایی و استفاده بهتر از آنها ادامه دارد، تاکنون توانسته‌ است جان هزاران نفر را از خطر مرگ نجات دهد.

کیسه هوا چگونه کار می‌کند؟

هر کیسه هوا از سه قسمت اصلی تشکیل می‌شود. خود کیسه هوا یکی از این قسمت‌هاست که معمولا از پارچه‌ای نازک و سبک از جنس الیاف پلی‌آمید تهیه می‌شود. این کیسه باید بتواند به عنوان یک سپر محافظتی عمل کند و خطر ترکیدگی نداشته باشد. هر گونه نقصی هرچند ناچیز و جزئی که در عملکرد کیسه هوا وجود داشته باشد، می‌تواند سلامت سرنشینان خودرو را به خطر اندازد.

بخش دیگر، حسگری است که در زمان لازم، فرمانی مبنی بر باد شدن کیسه هوا صادر می‌کند. چنانچه خودرو هنگام حرکت با نیرویی معادل برخورد با یک دیوار آجری با سرعت 16 تا 24 کیلومتر در ساعت مواجه شود، سنسورها بلافاصله کیسه هوا را فعال می‌کنند. در حقیقت اطلاعات مربوط به شتاب و مولفه‌های فیزیکی دیگر از طریق این حسگر دریافت می‌شود و اگر تصادفی در حال وقوع باشد، سیستم فعال‌کننده کیسه هوا شروع به فعالیت می‌کند. سیستم فعال‌کننده بخش دیگری است که اطلاعات دریافتی از حسگر را به کیسه هوا منتقل می‌کند. سیستم تغذیه‌کننده کیسه هوا شبیه به سوخت جامدی است که در موشک‌های فضایی شتاب اولیه لازم را ایجاد می‌کند.

در این سیستم تری‌نیترید سدیم با نیترات پتاسیم واکنش نشان داده، گاز نیتروژن مورد نیاز برای پر کردن کیسه هوا ایجاد می‌شود. با نفوذ گاز نیتروژن به داخل کیسه هوا، این کیسه با سرعتی بیش از 300 کیلومتر در ساعت از محلی که در آن جاسازی شده، خارج می‌شود و بلافاصله در مدت زمان کوتاهی گازی که کیسه هوا را پر کرده از سوراخ‌های ریزی که در بدنه کیسه وجود دارد، خارج می‌شود. همه این مراحل فقط در کسری از ثانیه اتفاق می‌افتد. سازندگان کیسه هوا با هدف انعطاف‌پذیری بیشتر و لغزنده بودن کیسه هوا در محلی که در آنجا تعبیه می‌شود، از مواد پودری استفاده می‌کنند که هنگام خارج شدن کیسه هوا، این مواد پودری نیز همراه آن خارج می‌شود. این پودر از جنس آرد ذرت، آرد برنج یا پودر تالک است و خطری ندارد. البته باید توجه داشت همین کیسه‌های هوا که می‌توانند در تصادفات راهکاری برای نجات سرنشنیان خودرو باشد برای کودکان زیر 12 سال بسیار خطرناک است. وقتی سرنشین در فاصله 30 تا 35 سانتی‌متری از داشبورد باشد این خطر به مراتب کمتر است. ایمن‌ترین جا برای کودک زیر 12 سال صندلی عقب خودروست.

فرانک فراهانی‌جم ‌/‌ گروه دانش