1393-01-29 07:28:06
 

نویسنده موضوع: كيسه هواي اتومبيل چگونه كار مي كند ؟  (دفعات بازدید: 2186 بار)

آفلاین modiriat

  • Administrator
  • Sr. Member
  • *****
  • ارسال: 303
  • امتياز: +14/-1
    • ديدن مشخصات
کیسه هوا ، کیشه هوا ، کیسه هوا چیست ، ;dsi i,h ، کیسه هوای خودرو ، ;dai i,hd o,nv, ، کیشه هوای ماشین ، ایر بگ ، ایر بک ، hdv f' ،
مقدمه :

بخش عمده اي از تلفات و جراحات انساني كه تصادف هاي رانندگي پيش مي آيد بدليل ضربه خوردن  بدن است كه ناشي از برخورد با شيشه جلو و يا كناري ماشين است است كه اگر اين ضربه به سر وارد شود كه غالبا هم همينطور است احتمال زنده ماندن خيلي كم مي شود . براي جلوگيري از اينگونه ضربات و تروما ، بهترين و ساده ترين ذروش استفاده از كمر بند ايمني است كه تابحال در جامعه ما معمول نبوده است ولي اخيرا به ضرب و زور قانون و جريمه ، بتدريج استفاده از كمر بند ايمني در اينجا هم رايج مي شود ولي نكته اساسي اينچاست كه سرنشين هاي خودور بادي به اهميت بستن كمر بند ايمني و نقشي كه در نجات جان آنها به هنگام تصادف دارد ايمان و اعتقاد داشته باشند كه البته اگر آموزش هاي لازم داده شود مثلا صحنه هايي از آزمايشات كوبيدن ماشين با سرنشين هاي عروسكي شبيه سازي شده CRASH TEST  به افراد نشان داده شود خواهند ديد كه كمر بند ايمني چقدر مفيد و كارآمد است .

كمر بند ايمني اگر چه ممكن است نقايصي هم داشته باشد از جمله اينكه ايجاد محدوديت برا ي سرنشين ها مي كند و خيلي از آدم هاي تنبل هم حال بستن و باز كردن مدام آن را ندارند . آدمهاي چاق از بستن آن در رنج اند و ... ولي ايمني خوبي ايجاد مي كند در عوض كيسه هوا فقط از روبرو عمل مي كند و بنابر اين براي ايمني كامل بايد در درها و در صندلي هاي ( براي سرنشين هاي عقب ) هم آن را تعبيه كرد كه به اين ترتيب هزينه ها را بالا مي برد ضمن اينكه سيستم خودرو را هم پيچيده تر مي كند .


 

اما مدتها ست كه كيسه هاي هوا يا همان : AIR BAG  هم به بازار امده است و اگر چه در ايران اين نوع تجهيزات روي ماشين هاي لوكس و گران قيمت نصب مي شوند ! اما در بسياري از كشورهاي اروپايي و آمريكا استفاده از اينگونه وسائل امري نسبتا عادي و حتي اجباري است .

اما نحوه عملكرد كيسه هاي هوا هم بريا خودش داستاني دارد كه شايد خيلي ها از كم و كيف آن آگاه نباشند مثلا ساز و كار باد شدن كيسه هوا بسيار جالب است هيچگونه كمپرسور و يا مخزن بادي براي اين منظور وجود ندارد بلكه گاز نيتروژن مورد نياز براي اين كار از طريق يك واكنش شيمياي توليد مي شود و بلافاصله باعث باد شدن كيسه مي شود و سپس براي اينكه سرنشين بعد از متوقف شدن ماشين داخل اين كيسه گير نيفتد باد آن از طريق روزنه هاي كوچكي تخليه مي شود و جالب تر اينكه تمام اين داستان طولاني فقط در كسري از ثانيه انجام مي گيرد يعني  حدود 50/1 ثانيه  !

ايده استفاده از بالشتك هوايي كه به سرعت باد  شود تا به هنگام تصادف از برخورد راننده با شيشه جلو و مجروح شدن او جلوگيري بعمل آورد  تاريخچه اي طولا ني  دارد  طولاني تر از  آنكه اداره حمل و نقل در آمريكا استفاده از ان را در دهه 1980 آغاز كند . اولين نوع از اين كيسه هاي هواي قابل بادد شدن در طي جنگ جهاني دوم و در هواپيماها مورد استفاده قرار گرفت .

دراين اواخر كوشش هايي براي تطابق دادن اين كيسه هاي هوايي جهت استفاده در اتومبيل بعمل آمد با وجود اينكه مشكلاتي از قيبل قيمت تمام شده و موانع فني  نظير توليد و نگهداري  و سپس آزاد كردن هواي فشرده وجود داشت

موانعي كه محققين بايد بر آن فائق مي آمدند عبارتند بودند از :

 

·       اينكه آيا فضاي لازم در داخل ماشين براي ظرف حاوي گاز وجود دارد .

·       تا چه مدت اين هواي فشرده در داخل ماشين با همان فشار باقي مي ماند .

·       چگونه اين كيسه هوا مي تواند سريعا و به شكلي قابل اطمينان و در درجه حرارت هاي متفاوت باد شود بدون اينكه صدار ناهنجاري داشته باشد .


 براي اين كار لازم است مجموعه اي از واكنش هاي شيميايي انجام گيرد تا گاز نيتروژن توليد شود و از اين گاز براي پر كردن كيسه هوا استفاده شود . و ذرات جامدي كه بتوانند اين كار را انجام دهند
[/b]
solid-propellant inflators در دهه 1970 به كمك محققين آمدند .

 

در همان روزهاي اوليه استفاده از كيسه هوا ، متخصصين هشدار دادند كه اين وسيله  جديد را بايد به همراه كمر بند ايمني مورد استفاده قرار داد .( و نه جايگزين آن ) هنوز هم كمر بند ايمني بطور كامل مورد نياز است چون كيسه هوا فقط قادر است از برخورد  سرنشين با قسمت جلو آنهم در سرعتي بالاي 10 كيلوكتر در ساعت ( 6 مايل بر ساعت ) انجام گيرد . و اين تنها كمربند ايمني است كه قادر است از برخودر هاي كناري و برخورد از عقب و برخورد ثانويه هم جلوگيري بعمل آورد ( هر چند اين روزها استفاده از كيسه هوايي جانبي هم رايج شده است ) حتي اگر هم فن آوري پيشرفت نمايد كيسه هاي هوا را بايد به همراه كمر بند ايمني  كه بر روي  زانو/ شانه بسته مي شود بكار برد .

 

 

The Basics

اساس كار :

قبل از اينكه به مشخصات كيسه هوا بپردازيم  بيائيد مروري بر قوانينم حركت داشته باشيم .اول از همه ما مي دانيم كه اشياء متحرك داراي اندازه حركت هستند ( اندازه حركت حاصل ضرب جرم در سرعت  شي ء است ) يك شي هنگاميكه به حركت در مي آيد به اين حركت خود در همان مسير  ادامه مي دهد مگر آنكه نيرويي خارجي بر روي آن اثر كند . يك اتومبيل شامل بخش هاي زيادي است از جمله خود ماشين و اشياي كه درون ماشين وجود دارند و آزاد هستند ( يعني به جايي بسته نشده اند ) كه البته  سرنشين ها هم جز اين دسته هستند . هنگتميكه اتومبيل متوقف مي شود اگر اين اشياء محكم نگه داشته نشوند اين اشياء و سرنشين ها با همان سرعت ماشين به حركت خود ادامه خواهند داد و باعث برخورد به بدنه ماشين مي شوند .

متوقف كردن اندازه حركت يك شيء نياز به اين دارد كه نيرويي در يك دوره زماني بر روي آن اثر كند . هنگاميكه اتومبيل تصادف مي كند ( يا بطور ناگهاني ترمز مي نمايد) نيرويي كه براي متوقف كردن اين اشياء لازم است بسيار بزرگ خواهد بود چون انداره حركت اتوميبل به طور آني تغيير مي كند در صورتيكه اين اتفاق در مورد سرنشين ها نمي افتد . و فرصتي هم براي انجام اين كار وجود ندارد . هدف از هر گونه وسيله ايمني مانند كمر بند و كيسه هوا اين است كه كمك كند تا بتواند سرنشين ها را از حركت كردن بازدارد تا به اين ترتيب صدمه كمتري به آنها در هنگام تصادف وارد شود .

كاري كه كيسه هوا بايدانجام دهد اين است كه سرعت حركت سرنشين ها را به هنگام ترمز كردن به صفر برساند بدون اينكه صدمه اي به افراد وارد شود . محدوده كاري كه ككيسه هوا بايد رد ان عمل كند خيلي مهم است كيسه هوا در فاصله بين سرنشين ( راننده ) و فرمان اتومبيل قرار مي گيرد يا در جلوي داشبرد براي سرنشين كناري راننده .

در اين ميان وجود حتي يك فضاي كوچك ، و زمان بسيار ارزشمند است . تا بتواند نهايتا باعث نگهداري سرنشين ها به هنگام تصادف گردد.

هر كيسه هوا شامل 3 بخش مي باشد :

1.          خود كيسه هوا   كه از الياف نايلون نازك  ساخته شده است و آن را تا كرده اند و در داخل فرمان ماشين يا داشبرد قرار داده اند و اخيرا هم كيسه هاي هوايي در داخل درها يا صندلي قرار مي دهند ( براي جلوگيري از برخورد هاي جانبي )

2.     حسگر sensor: كه وسيله اي است كه در زمان لازم فرمان باد شدن كيسه هوا را مي دهد . باد شدن كيسه هنگامي اتفاق مي افتد كه  نيروي برخوردي معادل تصادم ماشين با سرعت 10 تا 15 مايل در ساعت ( 16 تا 24 كيلومتر در ساعت ) به يك ديورا آجري بوجود بيايد . در اين حالت كليد مكانيكي  وجود دارد كه در اثر جابجايي جرم عمل كرده  اتصال الكتريكي را فعال مي كند و به حسگر ها اطلاع مي دهد كه تصادم اتفاق افتاده است

3.      يك شتاب سنج accelerometer: حسگر ها اطلاعات را دريافت كرده و يك شتاب سنج accelerometer در داخل يك تراشه كوچك را فعال مي كند .   

·        در اين حالت سيستم باد كننده كيسه هوا عمل مي كند و  آزيد سديم sodium azide (NaN3)  با

 نيترات پتاسيم (KNO3)  واكنش انجام مي دهد و بدين ترتيب گاز نيتروژن مورد نياز براي باد كردن كيسه توليد مي شود

سيستمي كه باعث باد شدن كيسه هوا مي شود بي شباهت به سوخت جامدي كه در موشكهاي فضايي شتاب اوليه را ايجاد مي كند نيست .

سيستم كيسه هوا باعث مشتعل شدن اين سوخت جامد شده و با چنان سرعتي شروع به سوختن مي كند كه مقدار زيادي گاز نيتروژن توليد مي كند كه با آن بتوان كيسه هوا را باد كرد. سپس كيسه هوا از محلي كه ذخيره شده است به يكباره بيرون مي پرد و اين عمل با سرعتي حدود 200 مايل بر ساعت ( 322 كيلومتر در ساعت ) انجام مي گيرد سريعتر از يك چشم به هم زدن !و لحظه اي بعد گاز از درون سوراخهاي نازكي كه  در

كيسه هوا وجود دارند ناپديد مي گردد و خالي شدن كيسه  به شما اين امكان را مي دهد كه بتوانيد حركت نمائيد .


بايد به اين نكته توجه داشته باشيد كه تمام اين مراحل در يك بيستم  تا يك پنجاهم (20/1 تا 50/1 ثانيه ) صورت مي گيرد و اين زمان براي جلوگيذري از حادثه كافي است . مواد پودر مانندي powdery substance  از كيسه هوا منتشر مي شوند كه معمولا از جنس آرد ذرت يا آرد برنج و يا پودر تالك مي باشند كه اين مواد را سازندگان كيسه هاي هوا به منظور نرمي و داشتن قابليت انعطاف و لغزنده بودن در هنگاميكه كه در محل خودش ذخيره شده است بكار مي برند .
« آخرين ويرايش: 1391-09-04 08:03:35 توسط modiriat »
دستهایی که کمک میکنند مقدس ترند از لبهایی که دعا میکنند .