كيف تعمل الوسائد الهوائية في السيارة |
تُعَدّ الوسائد الهوائيـة (Airbag ) وسيلة أمان إضافية تُزوَّد بها المركبة لحماية السائق والركاب، إلى جانب أحزمة الأمان، وقد صُممت هذه الوسائد على نحو يحمي الأرواح، ويحد من الإصابات الخطيرة الناتجة من حوادث الاصطدام. وسنتعرف في مقالنا هذا علي ماهي الوسائد الهوائية وكيف تعمل.
ما هي الوسائد الهوائية
تتكون الوسادة الهوائية من كيس قماش كبير مصنوع من النايلون الرقائقي، حيث ينتفخ هذا الكيس لحظة الاصطدام ليحمي الرأس والجزء العلوي من جسم الراكب في أثناء حوادث الاصطدام الأمامية، التي تدفع بجسم السائق والركاب إلى الأمام داخل المركبة عند حدوثها.علما بأن الوسائد الهوائية لا توفرالحماية الكافية وحدها من دون أحزمة الأمان التي تعد الجزء المكمل للنظام الذي لا يمكن الاستغناء عنه.
يعمل انتفاخ كيس الهواء بسرعة على صد اندفاع رأس السائق والراكب الامامي باتجاه لوحة قيادة المركبة، مما يقي (أو يخفف) من الأضرار الجسدية التي قد تحدث جراء هذا الاصطدام.
ويبين الشكل (٢٢ ) كيف تعمل الو سائد الهوائية على حماية السائق ومن بجانبه (مرافق السائق).
موقع الوسائد الهوائية في السيارة
توجد وسادة هوائية مثبتة داخل عجلة القيادة أمام السائق، وهي تعمل لحظة وقوع التصادم الأمامي؛ لمنع اصطدام رأس السائق بعجلة القيادة.
أما وسادة الهواء الخاصة بالراكب الأمامي (مرافق السائق) فموجودة داخل العلبة الأمامية المقابلة له على لوحة القيادة (التابلو).
موضع تركيب الوسادتين الهوائيتين الأماميتين في المركبة |
تمتاز بعض المر كبات الحديثة بوجود وسائد هوائية خلفية على شكل ستارة هوائية، بالإضافة إلى وسائد جانبية لسائق المركبة ومرافقيه.
أنواع الوسائد الهوائية في السيارة
أنواع الوسائد الهوائية في السيارة |
تصنع الوسائد الهوائية عادة من النايلون أو البوليستر، وتزود المركبة بوسائد هوائية مختلفة موزعة داخل غرفة القيادة، مما يوفر حماية للسائق ومرافقيه، ومن هذه الوسائد ما يلي :
الوسادة الهوائية الأمامية لسائق المركبة
الوسادة الهوائية الأمامية لسائق المركبة |
تعمل هذه الوسادة على حماية السائق من الاصطدام بالمقود ولوحة القيادة في المركبة لحظة الاصطدام. فعند حدوث الاصطدام، ترسل مجسات الصدمة الأمامية إشارة كهربائية إلى وحدة التحكم الإلكتروني، التي تقوم بإيصال التيار الكهربائي إلى جهاز التسخين (الصاعق الكهربائي) في وحدة الوسادة الهوائية، حيث يقوم بتسخين سلك مفجر موضو ع ضمن علبة معدنية تحوي حبيبات من أكسيد الصوديوم، فيعمل هذا السلك على حرق حبيبات الصوديوم، مما يودي إلى تكون غاز النيتروجين الذي يملا الوسادة الهوائية أمام السائق.
مكونات الوسادة الهوائية الأمامية لسائق المركبة |
يتمثل عمل الوسادة الهوائية في صورة انفجار لحظي يصدرعنه صوت عال، حيث تفصل بين صدر السائق ورأسه، مما يحول دون اصطدام رأس السائق بالمقود، أو لوحة القيادة، أو الزجاج الأمامي بتأثير الصدمة.
الوسادة الهوائية الأمامية للراكب الأمامي
الوسادة الهوائية الأمامية للراكب الأمامي |
تعمل هذه الوسادة على حماية الراكب الأمامي من الاصطدام بلوحة القيادة، أو بزجاج المركبة الأمامي، وهي تعمل وفق مبدأ عمل وسادة السائق الأمامية، إلا أنها أكبر حجما منها؛ لتوفير الحماية ضمن مساحة أكبر وأوسع.
الوسادة الهوائية الجانبية (الستارة الهوائية)
الوسادة الهوائية الجانبية (الستارة الهوائية) |
تحتوي بعض المركبات على وسائد هوائية جانبية إضافية على الأبواب لحماية الركاب في الخلف أثناء حوادث الاصطدام الجانبية، وهي تمائل الوسائد الأمامية للسائق والراكب الأمامي من حيث مبدا العمل.
مكونات نظام الوسائد الهوائية في السيارة
يتكون نظام الوسائد الهوائية والتي تعرف أيضا بأكياس الهواء من المكونات التالية :
مجسات التصادم الاساسية
تقوم المجسات المثبتة بمقدمة المركبة (عند حدوث التصادم بسرعة لا تقل عن 45 كم في الساعة) بإرسال إشارة كهربائية إلى وحدة التحكم الإلكتروني لنظام الوسائد الهوائية، وهذه المجسات موصولة كهربائيًّا على التوالي بمجس تأكيد الصدمة، حيث يعملان معا على حفز وحدة التحكم الإلكتروني لتقوم بإرسال إشارة كهربائية إلى الصاعق داخل وحدة الوسادة الهوائية حتى تنتفخ.موقع تركيب مجس التصادم الأمامي في المركبة |
تركب هذه المجسات عادة في مقدمة المركبة، وعلى بعد 40 سم تقريبا من المقدمة. يذكر أن مجسات التصادم الأمامية تركب في بعض المركبات في المقدمة والجوانب جميعاً.
مجس السلامة(حساس تأكيد الصدمة)
يتفاعل هذا المجس مع الصدمة في حال حدوث التصادم لإنتاج فولطية مناسبة ترسل إلى وحدة التحكم الإلكتروني، لتقوم بإطلاق الوسائد الهوائية داخل المركبة.يركب هذا المجس داخل وحدة التحكم الإلكتروني، وهو يحتوي على صفيحتين من مادتين مختلفتين من نوع كهرإجهادي(Piezo - Electric Element)، بحيث إذا أثرت فيهما قوة ميكانيكية بوساطة ثقل معدني تتولد فولطية داخل المجس ترسل إلى وحدة التحكم الإلكتروني عند حدوث التصادم الشديد.
وحدة التحكم الإلكتروني
وحدة التحكم الإلكتروني |
تقوم هذه الوحدة بمراقبة مختلف أجزاء النظام بصورة مستمرة، واستشعار التصادم عن طريق مجس تأكيد الصدمة، فضلا عن إجراء عملية التشخيص الذاتي للنظام، وتحذير سائق المركبة من وجود عطل في النظام؛ بإضاءة مصباح النظام الموجود داخل لوحة البيان والتحذير .
تعمل وحدة التحكم الإلكتروني أيضا على تسجيل أعطال النظام داخل ذاكرة التخزين ليتم استرجاعهاعن طريق استخدام جهاز تشخيص الأعطال.
موضع تركيب وحدة التحكم الإلكتروني لنظام الوسائد الهوائية. |
تركب وحدة التحكم الإلكتروني في المنطقة السفلى قرب عتلة السرعات (الجير)، في منتصف المسافة بين المقعدين الأماميين والمقاعد الخلفية؛ وذلك لحمايتها من الحرارة، والرطوبة، والصدمات، والاهتزازات العالية، وللمحافظة على توازن المجس داخل وحدة التحكم
الالكتروني.
وحده الوسائد الهوائية
تتكون هذه الوحده من أكياس الهواء كما ذكر أعلاه، وتشمل الوحده وساده السائق والوساده الجانبية والستارة الهوائية، يوجد في داخل وسادة الهواء مسحوق من نوع خاص مسئول عن أجل اطلاق ونفخ الوسادة. يوجد في الجزء الخلفي للوسادة فتحة من أجل تنفيس الضغط عندما يندفع جسم الإنسان إلى الوسادة المنتفخة فتخرج الغازات من خلال هذه الفتحة لتنكمش الوسادة.مصباح مبين نظام الوسائد الهوائية
مصباح مبين نظام الوسائد الهوائية |
يعد مصباح مبين نظام الوسائد الهوائية أحد الأجزاء الكهربائية المهمة، الذي ينبه السائق لحدوث خلل معين في نظام الوسائد الهوائية
في المركبة.
كيف تعمل الوسائد الهوائية في السيارة
مبدأ عمل نظام الوسائد الهوائية هو عند حدوث التصادم، يبدأ النظام العمل بانطلاق إشارة كهربائية من مجس التصادم الأمامى أو الجانبي إلى مجسس السلامة (مجس تأكيد الصدمة) الموجود داخل و حدة التحكم الإلكترونية التي ترسل إشارة كهربائية إلى المشغل (الصاعق الكهربائي) الموجود داخل مقود السائق.مراحل العمل التي تمر بها الوسائد الهوائية في المركبة لحظة الاصطدام
-
بعد مرور (30) ملي ثانية تقريبًا على عملية التصادم، تبدأ الوسائد الهوائية
بالتمدد داخل الوحدة في المقود، وذلك بفعل مولد الغاز الذي ينتج غاز
النيتروجين، ثم تبدأعملية الانتفاخ التي تعمل على تمزيق غطاء المقود، ويستمر
تمدد الوسائد، وتبدأ بالخروج من غطاء المقود بسرعة كبيرة.
مرحلة خروج الوسادة الهوائية من مقود السائق
-
بعد مرور (35) ملي ثانية تقريبًا على عملية التصادم، تبدأ الوسائد بملامسة
جسم السائق ومرافقيه.
مرحلة ملامسة الوسادة الهوائية للسائق
-
بعد مرور (40) ملي ثانية تقريبًا على عملية التصادم، تكتمل عملية انتفاخ
الوسائد الهوائية.
مرحلة اكتمال انتفاخ الوسادة الهوائية
-
بعد مرور (55) ملي ثانية تقريبًا على عملية التصادم، تبدأ كتلة جسم السائق
المندفع إلى الأمام نتيجة حدوث التصادم تشكل ضغطا معاكسا لعملية نفخ الوسادة،
مما يؤثر في الوسادة الهوائية المنتفخة، مسببا خروج الغاز من فتحتين مخصصتين
لذلك في جسم الوسادة.
مرحلة ضغط جسم السائق علي الوسائد الهوائية
-
بعد مرور (105) ملي ثانية على عملية التصادم، يخرج غاز النيتروجين، بالإضافة
إلى غاز النشادر الذي يعمل على إنعاش السائق إثر عملية التصادم، ثم تبدأ
الوسادة الهوائية تنكمش لتوفير الروية اللازمة للسائق.
مرحلة انكماش الوسائد الهوائية بعد عملية التصادم
أسئلة شائعة
ماذا توفرالوسائد الهوائية في السيارات؟
صممت أكياس الهواء لتوفير حماية لقائد المركبة وكذلك لركاب المقاعد الأمامية
بالاضافة إلى الحماية الأولية الناتجة بفعل تأثير أحزمة الأمان. حيث تعمل هذه
الأنظمة على حماية منطقة الصدر و الرأس والرقبة والجنب وفي بعض المركبات منطقة
الساقين لقائد المركبة ولركاب المقاعد الأمامية من الاصابات.
كاستجابة لصدمة أمامية قوية تعمل أكياس الهواء الأمامية بإتحاد مع أحزمة
المقاعد على منع أو تقليل الاصابة بواسطة انتفاخ أكياس الهواء. عند حدوث ارتطام
مباشر بمقدمة المركبة أوفي أحد الجوانب ينشط أكياس الهواء الأمامية والجانبية
وتنتفخ حتى وأن لم يكن هناك راكب يجلس بالمقعد الأمامي.
ما هي سلبيات الوسائد الهوائية؟
- تشكل الوسائد الهوائية خطورة على النساء أثناء القيادة أثناء الحمل. يمكن أن يؤذي الدفع المفاجئ الطفل بالداخل
- تعتبر ضارة جداً للأطفال بسبب قوام أجسامهم الرقيق، قد يؤدي الدفع المفاجئ إلى كسر عظام الصدر والكتفين والذراعين والوجه.
- من الخطورة على الحيوانات الأليفة إذا جلست على فخذيك أثناء القيادة. في بعض الحالات ، قد يموتون بسبب قوة الدفع.
- هناك خطر آخر على صدرك إذا كان لديك هاتف محمول في جيبك الصدري. عن طريق الدفع السريع ، يمكن للوسادة الهوائية أن تكسر الجهاز الإلكتروني وقد تدخل هذه الأجزاء المعدنية جسمك.
- يحتفظ بعض الناس بالماء بين أرجلهم أثناء القيادة. أثناء الحادث (أخطاء القيادة) ، تنكسر هذه الزجاجات وتسبب الإصابة.
وبالتالي ، فإن الوسائد الهوائية لها فوائد ومخاطر.و يجب أن نستخدم الوسائد الهوائية دائمًا لأنها أجهزة منقذة للحياة في السيارات.
ما مدى سرعة فتح الوسادة الهوائية؟
يبدا انتفاخ الكيس الهوائي خلال15 إلى 20 جزء من الثانية بعد التصادم ( حسب التصميم)ويتم اكتمال عملية التصادم خلال 45 جزء من الثانية مقارنة مع زمن اندفاع جسم قائد المركبة في اتجاه الكيس الهوائي والذي يصلإلى حوالي 60 جزء من ألف جزء من الثانية . أي ينطلق كيس الهواء بسرعة بالغة تفوق سرعة رمش العين كيس الهواء الأمامي يمكنه مثلا عند الانتفاخ مقاومة أكثر من 1134 كلغ.
مصادر