Kako funkcioniraju moderni zračni jastuci
sadržaj
U današnje vrijeme nikoga nećete iznenaditi prisutnošću zračnog jastuka u automobilu. Mnogi renomirani proizvođači automobila već ga imaju u osnovnoj konfiguraciji većine modela. Zajedno sa sigurnosnim pojasom, zračni jastuci vrlo pouzdano štite putnike u slučaju sudara i smanjuju broj smrtnih slučajeva za 30%.
Kako je sve počelo
Ideja o korištenju zračnih jastuka u automobilima implementirana je početkom 70-ih godina prošlog stoljeća u Sjedinjenim Državama. Poticaj je bio izum Allena Breeda senzora lopte - mehaničkog senzora koji je odredio naglo smanjenje brzine u trenutku udara. A za brzo ubrizgavanje plina, pirotehnička metoda pokazala se optimalnom.
Godine 1971. izum je testiran u Ford Taunusu. A prvi serijski model opremljen zračnim jastukom, godinu dana kasnije, bio je Oldsmobile Toronado. Ubrzo su inovaciju prihvatili i drugi proizvođači automobila.
Uvođenje jastuka bilo je razlogom masovnog odustajanja od korištenja sigurnosnih pojaseva, koji u Americi ionako nisu bili popularni. Međutim, pokazalo se da plinska boca koja puca pri brzini od oko 300 km/h može uzrokovati značajne ozljede. Konkretno, zabilježeni su slučajevi prijeloma vratnih kralježaka, pa čak i niz smrtnih slučajeva.
U Europi su uvažavali iskustvo Amerikanaca. Otprilike 10 godina kasnije, Mercedes-Benz je predstavio sustav u kojem zračni jastuk nije zamijenio, već je nadopunio sigurnosne pojaseve. Ovakav pristup postao je općeprihvaćen i koristi se i danas – zračni jastuk se aktivira nakon zatezanja pojasa.
U mehaničkim senzorima koji su se prvo koristili, uteg (lopta) se pomaknuo u trenutku sudara i zatvorio kontakte koji su aktivirali sustav. Takvi senzori nisu bili dovoljno precizni i relativno spori. Stoga su ih zamijenili napredniji i brži elektromehanički senzori.
Moderni zračni jastuci
Zračni jastuk je vrećica izrađena od izdržljivog sintetičkog materijala. Kada se aktivira, gotovo trenutno se puni plinom. Materijal je obložen lubrikantom na bazi talka koji pospješuje ubrzano otvaranje.
Sustav je dopunjen senzorima udara, generatorom plina i upravljačkom jedinicom.
Senzori udara ne određuju snagu udara, kao što možda mislite, sudeći po nazivu, već ubrzanje. Kod sudara ona ima negativnu vrijednost – drugim riječima, govorimo o brzini usporavanja.
Ispod suvozačevog sjedala nalazi se senzor koji detektira da li na njemu sjedi osoba. U njegovom nedostatku, odgovarajući jastuk neće raditi.
Svrha plinskog generatora je trenutačno punjenje zračnog jastuka plinom. Može biti na kruta goriva ili hibrid.
U krutom pogonskom gorivu, uz pomoć igle, zapali se punjenje krutog goriva, a izgaranje je popraćeno oslobađanjem plinovitog dušika.
U hibridu se koristi punjenje komprimiranim plinom - u pravilu je to dušik ili argon.
Nakon pokretanja motora s unutarnjim izgaranjem, upravljačka jedinica provjerava ispravnost sustava i šalje odgovarajući signal na instrument ploču. U trenutku sudara analizira signale senzora i, ovisno o brzini kretanja, stopi usporavanja, mjestu i smjeru sudara, pokreće aktivaciju potrebnih zračnih jastuka. U nekim slučajevima sve se može ograničiti samo na napetost pojaseva.
Upravljačka jedinica obično ima kondenzator, čiji naboj može zapaliti squib kada je mreža na vozilu potpuno isključena.
Proces aktiviranja zračnog jastuka je eksplozivan i odvija se za manje od 50 milisekundi. U modernim adaptivnim varijantama moguća je dvostupanjska ili višestupanjska aktivacija, ovisno o jačini udarca.
Varijante modernih zračnih jastuka
U početku su korišteni samo prednji zračni jastuci. Ostali su najpopularniji do danas, štiteći vozača i putnika koji sjedi pored njega. Vozačev zračni jastuk ugrađen je u upravljač, a suvozačev zračni jastuk nalazi se u blizini pretinca za rukavice.
Suvozačev prednji zračni jastuk često je dizajniran da se deaktivira kako bi se dječja sjedalica mogla postaviti na prednje sjedalo. Ako se ne isključi, udarac otvorenog balona može osakatiti ili čak ubiti dijete.
Bočni zračni jastuci štite prsa i donji dio torza. Obično se nalaze u stražnjem dijelu prednjeg sjedala. Dešava se da su instalirani na stražnjim sjedalima. U naprednijim verzijama moguće je imati dvije komore - čvršću donju i mekšu za zaštitu prsnog koša.
Kako bi se smanjila vjerojatnost oštećenja prsnog koša, jastuk je ugrađen izravno u sigurnosni pojas.
U kasnim 90-ima, Toyota je prva koristila zračne jastuke za glavu ili, kako ih još zovu, "zavjese". Montiraju se na prednji i stražnji dio krova.
Iste godine pojavili su se zračni jastuci za koljena. Postavljeni su ispod volana i štite vozačeve noge od kvarova. Također je moguće zaštititi noge suvozača.
Relativno nedavno korišten je središnji jastuk. U slučaju bočnog sudara ili prevrtanja vozila, sprječava ozljede od sudara ljudi. Postavlja se u naslon za ruku prednjeg ili stražnjeg sjedala.
Sljedeći korak u razvoju sustava sigurnosti na cestama vjerojatno će biti uvođenje zračnog jastuka koji se aktivira pri udaru u pješaka i štiti njegovu glavu od udarca u vjetrobransko staklo. Volvo je takvu zaštitu već razvio i patentirao.
Švedski proizvođač automobila neće stati na ovome i već testira vanjski jastuk koji štiti cijeli automobil.
Zračni jastuk se mora pravilno koristiti
Kada se vreća iznenada napuni plinom, udarac u nju može dovesti do ozbiljnih ozljeda osobe, pa čak i smrti. Rizik od prijeloma kralježnice od sudara s jastukom povećava se za 70% ako osoba ne sjedi.
Stoga je vezan sigurnosni pojas preduvjet za aktiviranje zračnog jastuka. Obično je sustav podešen tako da se odgovarajući zračni jastuk neće aktivirati ako vozač ili suvozač ne sjede.
Najmanja dopuštena udaljenost između osobe i sjedala zračnog jastuka je 25 cm.
Ako automobil ima podesivi stup upravljača, bolje je ne zanositi se i ne gurati upravljač previsoko. Neispravno aktiviranje zračnog jastuka može uzrokovati ozbiljne ozljede vozača.
Ljubitelji nestandardnog taksiranja tijekom pucanja jastuka riskiraju slomiti ruke. S nepravilnim položajem ruku vozača, zračni jastuk čak povećava vjerojatnost loma u usporedbi s onim slučajevima kada postoji samo pričvršćen sigurnosni pojas.
Ako je sigurnosni pojas vezan, mogućnost ozljede kada se aktivira zračni jastuk je mala, ali još uvijek moguća.
U rijetkim slučajevima aktiviranje zračnog jastuka može uzrokovati gubitak sluha ili izazvati srčani udar. Udarac u naočale može slomiti leće, a zatim postoji opasnost od oštećenja očiju.
Uobičajeni mitovi o zračnim jastucima
Udarac u parkirani automobil teškim predmetom ili, na primjer, grana koja pada može uzrokovati aktiviranje zračnog jastuka.
Zapravo, neće biti nikakvog rada, budući da u ovom slučaju senzor brzine govori upravljačkoj jedinici da automobil miruje. Iz istog razloga sustav neće raditi ako drugi automobil uleti u parkirani automobil.
Klizanje ili naglo kočenje može uzrokovati iskakanje zračnog jastuka.
Ovo apsolutno ne dolazi u obzir. Rad je moguć s preopterećenjem od 8 g i više. Za usporedbu, trkači Formule 1 ili piloti borbenih zrakoplova ne prelaze 5g. Stoga ni kočenje u nuždi, ni boksovi, ni iznenadna promjena trake neće dovesti do pucanja zračnog jastuka. Sudari sa životinjama ili motociklima također općenito ne aktiviraju zračne jastuke.
