کیسه‌های هوا (Airbag) در خودرو چه زمانی باید باز شوند؟

نویسنده: علیرضا کرامتیان، سرپرست پشتیبانی فنی و خدمات پس از فروش شرکت رنوپارس

اغلب مردم تصور می‌کنند که وقتی کیسه هوا باز می‌شود، یک بالشت بسیار نرم تشکیل شده و سرنشینان می‌توانند آن را در آغوش بگیرند و سالم و سلامت از خودرو خارج شوند. در حالی که چنین تصوری کاملاً غلط است. باز شدن کیسه هوا با صدای مهیبی در حد شلیک یک گلوله توسط اسلحه کلت کمری همراه است و ضربه‌ای که کیسه هوا به شخص وارد می‌نماید می‌تواند به‌ شدت به او آسیب وارد نماید. در واقع باز شدن کیسه هوا در بهترین حالت می‌تواند از برخورد سر به شیشه، فرمان، در و بدنه خودرو جلوگیری نماید و هیچ ضمانتی مبنی بر سالم ماندن حتمی شخص بعد از تصادف وجود ندارد.

طراحان و مهندسین، سیستم‌های ایمنی خودرو را طوری طراحی کرده‌اند که آخرین راهکار، باز شدن کیسه‌های هوا باشد و این در حالی است که بسیاری از مردم تصوری درستی از این سیستم ندارند و به غلط انتظار دارند که در هر تصادفی کیسه هوا می‌بایست باز شود. بیشتر صاحبان خودرو تصور می کنند که باز شدن کیسه هوا در ضربه ها و تصادفات نه چندان قوی، نشانه ای از دقیق بودن و کارا بودن سیستم کیسه هوای آن خودرو است.

ایمنی سرنشینان تا جایی مهم است که در بیشتر شرکت‌های خودروسازی، در اولویت‌های بالای مسائل تحقیقاتی و طراحی قرار گرفته است لذا در ابتدا لازم است مروری بر سیستم‌های ایمنی خودرو داشته باشیم تا متوجه شویم شرکت‌های خودروساز چه تدابیری برای سالم نگه داشتن سرنشینان خودرو اندیشیده و چه سیستم‌هایی را طراحی کرده‌اند تا ایشان در تصادفات و واژگونی‌ها، کمترین آسیب را ببینند.

سیستم‌های ایمنی خودرو به سه دسته کلی تقسیم می‌شوند:

ایمنی فعال(Active Safety):

به روش‌هایی گفته می‌شود که از تصادفات جلوگیری می‌کنند، به عبارت دیگر این روش‌ها و سیستم‌ها جنبه پیشگیرانه دارند. بخش‌های ایمنی فعال شامل سیستم فرمان، سیستم تعلیق، ارگونومی (Ergonomics)، میزان دید راننده و آگاهی راننده هستند.

شرکت‌های خودروساز با تغییرات در سیستم‌های فرمان و تعلیق، رفع ایرادات و ضعف‌ها و همچنین هوشمندسازی آنها سعی می‌کنند تا خودرو در شرایط مختلف رانندگی، حداکثر پایداری را داشته باشد.

ارگونومی شامل کلیه نرم‌افزارها و سخت افزارهای است که موجب می‌گردد تا تمرکز راننده بر هدایت خودرو افزایش یافته و از بروز حوادث جلوگیری شود.

هرچه میزان دید و آگاهی راننده نسبت به محیط بیشتر باشد، راننده بهتر می‌تواند خودرو را هدایت کرده و احتمال تصادف کمتر خواهد شد.

سیستم ABS و ESP، اکسل‌ها، کمک‌فنرها، شکل و فرم صندلی و قابلیت تنظیم آنها، غربیلک فرمان با قابلیت تنظیم ارتفاع و زاویه، سیستم هشدار نقطه کور مثال‌هایی از سیستم‌های ایمنی فعال هستند.

ایمنی غیرفعال(Passive Safety):

به روش‌هایی گفته می‌شود که از سرنشینان خودرو، در حین تصادف و برخورد و همچنین بعد از آن حفاظت می‌کنند. ساختار، شکل و فرم بدنه و شاسی خودرو و سیستم‌های محافظت‌کننده و نگهدارنده بخش‌های ایمنی غیرفعال را شامل می‌شوند.

قطعات تقویتی بدنه و شاسی خودرو، اجزاء جلوگیری‌کننده از نفوذ قطعات مختلف خودرو به داخل خودرو در حین تصادف، اجزاء کناری و جانبی با قابلیت تغییر شکل برنامه‌ریزی‌شده، بالشتک‌های ایمنی درها، کمربند ایمنی، پیش کشنده‌های کمربند ایمنی و کیسه‌های هوا مثال‌هایی از ایمنی غیرفعال و یا ایمنی ثانویه هستند.

ایمنی سوم:

به کلیه روش‌هایی گفته می‌شود که عملیات اضطراری و کمک‌رسانی را تسهیل کرده و به آنها سرعت می‌بخشند. مهم‌ترین نوع این سیستم روشن شدن و چشمک‌زدن چراغ‌های فلاشر خودرو به‌محض تصادف است تا خودروهای دیگر از بروز این حادثه مطلع شوند. از دیگر سیستم‌های ایمنی سوم می‌توان به سیستم‌های تلفنی اضطراری همراه با مکان‌یاب GPS و  GSM(Global System for Mobile communications) نام برد که در ایران هنوز راه‌اندازی نشده و توسعه‌ نیافته‌اند.

حالت ایده‌آل این است که از بروز تصادفات جلوگیری شود. سهم سازندگان در جلوگیری از تصادفات این است که با توسعه دادن سیستم‌های ایمنی، از سرنشینان در اکثر برخوردها و ضربه‌ها پیشگیری کنند ولی از آنجا که وقوع بعضی از تصادفات و حوادث از عهده راننده و سیستم‌های ایمنی فعال، خارج است و مسبب آنها دیگر خودروها و یا وقایع طبیعی و مسائل پیش‌بینی‌ نشده است لذا طراحان و مهندسین صنعت خودرو را مجبور می‌نماید تا کارائی سیستم‌های ایمنی غیرفعال را افزایش داده و توسعه دهند.

یک تئوری که بیشتر افراد غیرمطلع و کسانی که از قوانین فیزیک و ضربه اطلاعی ندارند، به آن اعتقاد دارند این است که بهترین امنیت، یک محافظ سخت است که در مقابل هر ضربه‌ای استقامت کند، از نظر ایشان، بهترین وضعیت این است که بر روی چهارچرخ، یک دژ مستحکم ساخته شود، در حالی که این نظر کاملاً اشتباه است. به‌ عنوان‌ مثال اگر یک تانک با سرعت 50 کیلومتر در ساعت با یک مانع بسیار محکم برخورد نماید، بدنه آن به میزان 10 سانتی‌متر تغییر شکل می‌دهد ولی به سرنشینان، یک شتاب منفی به میزان 100g(g برابر است با شتاب 9.81 متر بر مجذور ثانیه) وارد می‌شود که می‌تواند آسیب جدی به ایشان برساند ولی در یک خودروی مدرن که قابلیت ازدست‌دادن شکل و فرم خود تا 80 سانتیمتر را دارد، این شتاب منفی به 20g تقلیل خواهد یافت و میزان آسیب به سرنشینان به میزان قابل‌توجهی کاهش خواهد یافت و بدنه و شاسی خودرو بواسطه تغییر شکل، بیشتر نیروی وارده به خودرو را جذب خواهند کرد. در حقیقت، در درجه نخست، امن‌ترین خودروها، آنهایی هستند که قابلیت تغییر شکل زیادی در قسمت های مختلف "به جز کابین سرنشینان" را دارا هستند.

دوعاملی که منشأ تمام آسیب‌ها و جراحات سرنشینان خودرو، هنگام برخورد و ضربه هستند، عبارتند از:

1- یکی قابلیت تغییر شکل شاسی، بدنه و کابین سرنشینان و همچنین نفوذ اجزاء مکانیکی و قطعات بدنه مانند فرمان، درب موتور و غیره به داخل خودرو است.

2- دیگری، شتاب منفی است که به سرنشینان خودرو وارد می‌گردد یعنی انرژی که به دلیل محکم‌بودن بدنه و شاسی و نیز عدم جذب توسط قطعات بنده و شاسی خودرو، به طور مستقیم به سرنشینان منتقل می‌شود.

وضعیت ایده‌آل و مطلوب این است که همواره دو اقدام زیر به طور هم زمان انجام گیرد:

1-  ایجاد قابلیت تغییر شکل در بدنه و شاسی خودرو، جهت جذب بیشترین انرژی، هم‌زمان با حفظ استحکام و صلبیت قسمت سرنشین. دقت شود که آنچه عنوان شد بدین معنی است که قسمت‌های مختلف شاسی و بدنه از جمله اتاق موتور، سپرهای عقب و جلو، گلگیرها و قسمت خارجی درها، باید به شکلی طراحی و ساخته شده باشند که در هنگام تصادف بیشترین تغییر شکل را داشته باشند و بیشترین انرژی را جذب نمایند و انرژی به‌اندازه‌ای توسط قسمت‌های مذکور مستهلک شود که کمترین نیرو و ضربه به سرنشینان وارد گردد.

2- محدودکردن جراحات به سرنشینان که در اثر شتاب منفی به وجود می‌آیند که این کار با استفاده از سیستم‌های نگهدارنده شامل کمربند ایمنی، پیش کشنده، محدودکننده نیرو و کیسه‌های هوا انجام می‌گیرد.

ساختار بدنه و شاسی خودرو:

برای افزایش راندمان در ساختار بدنه خودروها از فولادهایی با قابلیت کشش بالا، بسیار بالا و مافوق بالا استفاده می‌شود. این
ورقه‌های فلزی انرژی بیشتری را هنگام تصادف و تغییر شکل جذب می‌کنند. در شکل زیر قطعاتی که از جنس فولاد با قابلیت کشش بالا هستند با رنگ‌های نارنجی مشخص شده‌اند که موجب می‌شوند تا در مقابل ضربات وارده (که با پیکان‌هایی به رنگ آبی نمایش داده شده‌اند)، مقاومت بسیار بالائی داشته باشند.

در تصویر زیر، علی‌رغم اینکه یک کامیون بر روی خودرو تندر 90 واژگون شده است ولی کابین سرنشینان سالم مانده است، این وضعیت نشان دهنده طراحی بسیار مقاوم بدنه تندر و استفاده از فولادهای مقاوم در ساختار آن است.

اسکلت داشبورد:

اسکلت داشبورد به شکلی ساخته شده است که بار و فشار ناشی از ضربه‌های کناری و مقابل را پراکنده می‌کند تا کابین سرنشینان کمترین آسیب را ببیند. به عبارت دیگر قسمت های اسکلت داشبورد بوسیله فولادهائی با قابلیت کشش مافوق بالا به شکلی تقویت شده اند که کابین سرنشینان را از ضربات حاصل از تصادف، محافظت می نماید و اجازه نفوذ قطعات و اجزاء موجود در اتاق موتور را به داخل کابین سرنشینان نمی دهد.

شرکت رنو قطعاتى بر روی شاسی و بدنه خودرو نصب می‌کند که خودروهایش در تست‌های مختلف از جمله تست Danner به‌خوبی عمل کنند و نتیجه دهد.(تست Danner یکی از تست‌های مربوط به بررسی وضعیت استحکام خودرو تحت عنوان Euro NCAP است) یکی از این قطعات تحت عنوان تیر شاسی جلو از جنس آلومینیوم در شکل زیر نمایش داده شده است.

تقویت پانل در:

تقویت پانل در موجب می‌شود تا بار برخورد از مقابل پراکنده گردد، همچنین نفوذ اجسام به داخل از بخش کناری محدود گردد.

قلاب‌های نگهدارنده در موتور:

این قلاب‌ها درب موتور را در هنگام تصادف شدید از قسمت جلو، نگه داشته و از امکان نفوذ آن به قسمت سرنشین می‌کاهند، به عبارت دیگر چنانچه ضربه شدیدی از قسمت جلو به خودرو وارد شود، این قلاب‌ها مانع واردشدن در موتور به داخل کابین سرنشین می‌شود تا آسیبی به سرنشینان خودرو وارد شود، با وجود این قلاب‌ها، در موتور به‌جای اینکه مستقیماً وارد کابین خودرو شود، خم و دولا می‌شود و وارد کابین سرنشینان نمی‌شود.

در تصادف زیر که به نظر می‌رسد میزان ضربه شدید بوده است، در موتور بواسطه قلاب هاب نگهدارنده ، دولا شده و وارد کابین سرنشین نشده است.

بالشتک‌های ایمنی:

این بالشتک‌ها در ارتفاعی بالاتر از لگن (لگن خاصره) قرار دارند و در هنگام ضربه از کنار، موجب می‌شوند تا میزان آسیب وارد به سرنشینان کاهش یابد.

قابلیت جمع‌شدن ستون فرمان:

ستون فرمان که قابلیت جمع‌شدن را دارا است، در هنگام ضربه از قسمت جلو جمع شده و موجب می‌شود تا صدمات وارد به قسمت سینه راننده به میزان بسیار زیادی کاهش یابد.

قابلیت جابجایی پدال ترمز:

در حین تصادفات از جلو، معمولاً راننده با تمام توان پدال ترمز را به‌وسیله پای خود با تمام توان فشار می‌دهد و اگر تصادف خیلی شدید باشد، ضربه از طریق پای راننده ممکن است به ایشان منتقل شده و موجب آسیب دیدن همه اعضای او گردد لذا بر روی محوری که پدال‌های ترمز بر روی آن تعبیه شده است، سیستمی ساخته شده که با جابه‌جایی محوری که پدال ترمز بر روی آن قرار دارد، میزان آسیب‌دیدگی به حداقل برسد. در شکل بالا سمت چپ، وقتی نیرو در حین برخورد از طریق بدنه داشبورد به مجموعه‌ای که پدال ترمز بر روی آن قرار دارد، وارد می‌شود، محور (که در شکل با شماره یک مشخص شده است)، تغییر مکان یافته و پدال ترمز بر روی ریل (که با شماره یک مشخص شده است) آزاد می‌گردد و در نتیجه ریسک و میزان جراحت به‌پای راننده محدود می‌گردد.

علاوه بر موارد فوق، محل و نحوه قرارگیری مجموعه موتور و گیربکس و همچنین دسته‌موتورها به شکلی است که در تصادفات شدید از جلو، دسته‌موتورها پاره می‌شوند و مجموعه موتور و گیربکس به‌جای اینکه وارد کابین سرنشینان شوند، به زیر خودرو حرکت می‌کنند تا کمترین آسیب به سرنشینان وارد گردد.

شکل فوق یک خودرو را بعد تست تصادف نشان می‌دهد، همان‌طور که ملاحظه می‌شود، قسمت جلوی خودرو بیشتر انرژی جنبشی را جذب کرده و دچار تغییر شکل زیادی شده است، در موتور دولا شده و کمترین آسیب به کابین سرنشینان وارد شده است.

شکل بالا نیز یک تصادف واقعی را نشان می‌دهد، قسمت جلوی خودرو انرژی جنبشی زیادی را جذب کرده، در موتور تا شده و موجب شده تا کابین سرنشینان کمترین آسیب را ببیند.

پشت‌سری:

پشت‌سری یک قطعه ضروری برای در امان نگه داشتن سر از ضربات است، وقتی ضربه شدیدی مانند برخورد یک خودرو از عقب به خودرو وارد می‌شود، پشت‌سری از جراحات در سرعت‌های پایین می‌کاهد.

میله‌های پشت‌سری خمیده‌اند تا باعث نزدیک‌شدن پشت‌سری به سر در هنگام بالاآوردن آن شوند. برای راندمان حداکثر، قسمت بالای پشت‌سری باید تا حد ممکن به قسمت بالای سر نزدیک باشد.

صندلی کودک

سیستم ISOFIX امکان استاندارد کردن نصب صندلی کودک در خودرو را فراهم می‌سازد.

چندین سال است که خودروها مجهز به صندلی‌های کودک رو به پشت و نیز نقاط اتصال در صندلی عقب و صندلی جلو راست برای نصب صندلی کودک هستند.

کمربندهای ایمنی:

کمربندهای ایمنی یکی دیگر از سیستم‌های ایمنی و محافظت‌کننده سرنشینان خودرو است و سهم زیادی را در جلوگیری از آسیب رسیدن به خودرو بر عهده دارد.

موارد فوق بدون وجود سیستم‌های نگهدارنده سرنشین مؤثر نخواهد بود و اگر آنها به‌درستی عمل نکنند، سرنشینان آسیب خواهند دید. مهم‌ترین سیستم‌های نگهدارنده و محافظت‌کننده خودرو عبارت‌اند از پیش کشنده‌ها و کیسه‌های هوا.

پیش کشنده:

سیستمی است که از بدن سرنشین با سفت کردن کمربند ایمنی بر روی بدن، به نحو بهتری محافظت می‌کند. در صورتیکه خودرو مجهز به این سیستم باشد، حرکت کمربند ایمنی را کاهش داده و سرخوردن سرنشین بر روی نشیمنگاه صندلی را محدود می‌نماید. (با کمک عضو عرضی ضد سرخوردن صندلی). در واقع در هنگام یک برخورد، ممکن است باسن سرنشین از زیر قسمت پایین کمربند سر بخورد. در این حالت سرنشین دیگر توسط استخوان‌های محکم دو طرف لگن خاصره نگه داشته نمی‌شود بلکه این کار توسط شکم که عضو حساس‌تری نسبت به لگن خاصره است، صورت می‌پذیرد که به‌نوبة خود می‌تواند منجر به جراحت گردد.

سیستم کمربند پیش کشنده کمربند توسط کامپیوتر ایربگ کنترل شده و هنگامی‌که شتاب منفی به حد معینی رسیده باشد، حدوداً 15 هزارم ثانیه بعد، عمل می‌کند، سپس کیسه هوا منفجر می‌شود تا از سر و سینه در مقابل برخورد با اجزاء خودرو جلوگیری کند.

کیسه هوا یا ایربگ می‌تواند از برخورد سرنشین با اجزاء مختلف خودرو (مانند فرمان، داشبورد، تجهیزات کناری و غیره) جلوگیری کند و یا ضربه را جذب کند. عملکرد آن مکمل عملکرد کمربند ایمنی است. وقتی فعال می‌شود، مولد گاز پیروتکنیکی کیسه هوا را پر از گازی که پایه آن نیتروژن است، می‌نماید.

این موارد توسط کامپیوتر ایربگ کنترل می‌شوند. انفجار پس از 30 هزارم ثانیه بعد از برخورد شروع می‌شود (15 هزارم بعد از عملکرد پیش کشنده‌ها) و سپس کیسه‌های هوای جلو 30 هزارم ثانیه طول می‌کشد تا باد شود.

کامپیوتر سیستم ایربگ:

نقش واحدهای الکترونیکی، تحلیل شتاب منفی خودرو با استفاده از سنسورهای داخلی (که در داخل کامپیوتر کیسه هوا قرار دارند) و سنسورهای جانبی که در ستون‌های دو طرف کابین سرنشینان قرار دارند (درصورتی‌که خودرو مجهز به کیسه هوای جانبی باشد)، می باشند. جهت عملکرد دقیقتر، کامپیوتر سیستم کیسه هوا تقریباً در مرکز ثقل خودرو و همسطح با کنسول مرکزی قرار می‌گیرد.

همان‌طور که می‌بینید، آخرین سیستم نگهدارنده و محافظت‌کننده، کیسه هوا است. به عبارت دیگر طراحان و مهندسین سیستم‌های ایمنی خودرو، این سیستم را به شکلی طراحی و ساخته‌اند که درصورتی‌که تصادف خیلی شدید باشد و میزان ضربه خیلی زیاد باشد، عمل نماید زیرا عمل کردن کیسه هوا با صدای زیادی همراه است و چنانچه میزان ضربه کم باشد، عمل کردن کیسه هوا می‌تواند خود باعث آسیب و ایجاد شوک به سرنشینان گردد.

حال می‌رسیم به این موضوع که واقعاً کیسه های هوا در چه شرایطی باید عمل کنند؟

همان‌طور که اشاره شد عمل کردن کیسه هوا با صدای شدیدی به‌اندازه شلیک گلوله توسط یک کلت کمری همراه است و به هیچ عنوان چنین نیست که کیسه هوا مانند یک بالشت نرم عمل کند بلکه عمل کردن کیسه هوا همیشه آخرین راهکار برای محافظت از سرنشینان است.

در زیر تصویری از یک کامپیوتر کیسه هوا نمایش داده شده است:

چنانچه به آن دقت شود، کاملاً مشخص است که کامپیوتر کیسه هوا فقط در یک وضعیت در جای خود قرار می‌گیرد. به عبارت دیگر سه پیچ موجب می‌شوند تا کامپیوتر کیسه هوا بر روی خودرو نصب گردد، این سه پیچ به‌صورت غیرمتقارن هستند و به هیچ عنوان نمی‌توان کامپیوتر کیسه هوا را به شکل دیگری بر روی خودرو نصب نمود. علت این است که جهت و میزان نیروی وارده به خودرو، تعیین می‌کند که لازم است تا کدام‌ یک از کیسه‌های هوا عمل نمایند و یا لزومی به عمل کردن آنها وجود ندارد.

به عبارت دیگر در داخل مدارهای کامپیوتر کیسه هوا، یک سنسور وجود دارد که ضربه را احساس و جهت آن را تشخیص داده و میزان آن را محاسبه می‌نماید و پیش کشنده‌ها (در صورت مجهز بودن خودرو به آن) و کیسه‌های هوا را فعال می‌نماید. اگر ضربه از کنار خودرو وارد شده باشد، سنسورهای ضربه جانبی که در داخل ستون‌های خودرو نصب هستند، ضربه را حس کرده و به کامپیوتر کیسه هوا ارسال می‌کنند، کامپیوتر کیسه هوا میزان ضربه را محاسبه کرده و در صورت نیاز، کیسه هوای همان طرف را فعال می‌کند، در این وضعیت نباید انتظار داشت که کیسه‌های هوای جلوئی خودرو عمل کنند زیرا عمل کردن آنها نه‌تنها سودی نخواهد داشت بلکه ممکن است موجب آسیب دیدن و شوکه شدن سرنشینان نیز گردد لذا تصور اینکه تمامی کیسه‌های هوا باید در هر تصادفی عمل کنند، کاملاً اشتباه است، همچنین باز شدن کیسه هوا در  هر سرعتی و در ضربه‌های نه‌چندان شدید، نه‌تنها حسن حساب نمی‌شود بلکه نشان دهنده ضعف در سیستم کیسه هوای آن خودرو است.

در خصوص کیسه هوا، اداره ملی ایمنی ترافیک بزرگراه‌های ایالات متحده(NHTSA) تخمین می‌زند که فعال‌شدن کیسه‌های هوای جلو تا سال 2017، تعداد 50457 نفر از مرگ حتمی فقط در این کشور نجات یافته اند. در همین تحقیق و بررسی در خصوص آمار جلوگیری از مرگ توسط کیسه هوا، عنوان شده است که کیسه هوای جلو سمت راننده، خطر مرگ را برای رانندگان در تصادفات از قسمت جلو، تا 29% و خطر مرگ را برای سرنشینان بالای 13 سال در صندلی جلو سمت سرنشین(در سمتی که فرمان وجود ندارد) تا 32% کاهش می دهد. همچنین کیسه های هوای جانبی، خطر مرگ راننده خودرو را در تصادفات سمت راننده تا 26% کاهش می دهند و خودروهائیکه علاوه بر کیسه های هوای جانبی، به کیسه های هوای پرده ای نیز مجهز هستند، خطر مرگ برای راننده را تا 37% کاهش می دهد، این در حالی است که در بهترین حالت برای خودروهای SUV(خودروهای شاسی بلند/Sport Utility Vehicles) این خطر تنها 52% کاهش می یابد.

در تحقیق فوق، با توجه به آمار ارائه شده و با توجه به آسیب هائیکه سیستم کیسه هوا ممکن است به سرنشینان برساند، کیسه های هوا به شمشیرهای دولبه تشبیه شده اند زیرا خود ممکن است باعث آسیب هائی شوند که توسط سرنشینان خودرو قابل تحمل نبوده و ممکن است به ایشان آسیب های جدی وارد نمایند.

در خصوص کیسه های هوا باید در نظر داشت که کیسه های هوا عمدتا برای بزرگسالان طراحی شده و در خودرو جایگذاری شده اند تا کودکان، بنابراین در هنگام باز شدن کیسه هوا، خطر آسیب رسیدن بصورت بسیار جدی به کودکان وجود دارد.

کیسه های هوای جلو به گونه ای طراحی شده اند که در تصادفات متوسط تا شدید از سمت جلو، معمولا در سرعت های بالاتر از 25 کیلومتر در ساعت عمل می کنند(باد می شوند). به محض شروع تصادف، سنسورهای موجود در کامپیوتر کیسه هوا و سنسورهای نصب شده در ستون های کناری خودرو، اطلاعات مورد نیاز را به پردازنده مرکزی کامپیوتر کیسه هوا ارسال می کنند، کامپیوتر مقدار و شدت ضربه را محاسبه کرده و اگر تصادف به اندازه کافی شدید باشد، ولتاژ مورد نیاز برای انفجار ماده موجود در چاشنی کیسه هوا ارسال شده و کیسه هوای با توجه به جهت و میزان ضربه در کسری از ثانیه عمل می کند.

کیسه های هوای جانبی به گونه ای طراحی شده اند که در تصادفات جانبی با خودروئی دیگر و یا برخورد با اجسامی مانند درخت یا موانع عمودی مانند تیر برق و مواردی شبیه به آن، از برخورد سر و سینه سرنشینان با قسمت های داخلی ساختار جانبی خودرو محافظت کنند. کیسه های هوای جانبی برای محافظت از قسمت های مختلف بدن، بار و نیروی متمرکز شده تصادف را در سطح کیسه هوا پخش و به ضربه نرم تغییر می دهند تا آسیب کمتری به سرنشینان وارد گردد.

کیسه‌های هوای جانبی به دلیل فضای کم ‌بین سرنشین و کنار خودرو، باید خیلی سریع باز شوند، معمولاً کیسه‌های هوای جانبی بین 10 تا 20 میلی‌ثانیه، بعد از تصادفات جانبی باز می‌شوند. آستانه باز شدن کیسه‌های هوای جانبی می‌تواند به 12.8 کیلومتر بر ساعت برای تصادفات با اجسام باریک (مانند درختان و تیرهای برق) و 28.8 کیلومتر بر ساعت برای برخوردهای جانبی با اجسام پهن تر (تصادف وسیله نقلیه به‌وسیله نقلیه) باشد. ایربگ‌های جانبی نیز در بعضی از تصادفات از سمت جلو، باز می‌شوند (عمل می‌کنند).

واژگون شدن خودرو و نحوه عملکرد ایربگ‌های جانبی

کیسه‌های هوای پرده‌ای جانبی را می‌توان به‌گونه‌ای طراحی کرد که در هنگام تصادفاتی که منجر به واژگون شدن خودرو می‌گردد، باز شوند. سنسورهایی که حرکت و کج‌شدن یک وسیله نقلیه را اندازه‌گیری می‌کنند، می‌توانند تشخیص دهند که آیا واژگونی در شرف وقوع است یا خیر و سیگنال بازشدن کیسه‌های هوای پرده‌ای را بدهند. این کیسه‌های هوا معمولاً در 10 تا 20 میلی‌ثانیه بعد از واژگونی، باد می‌شوند و می‌توانند برای محافظت در هنگام واژگونی، بیشتر از کیسه‌های هوای پرده‌ای جانبی معمولی (10 ثانیه یا بیشتر) باز بمانند. آنها معمولاً دهانه پنجره را پوشانده و سفت‌تر از آنها می‌شوند تا از پرتاب‌شدن سرنشین به بیرون از خودرو جلوگیری کنند.

خانم‌های باردار:

همواره نگرانی‌های زیادی در مورد آسیب احتمالی کیسه های هوا به کودکان متولد نشده وجود دارد. به‌ عنوان یک اقدام احتیاطی، خانم‌های باردار باید صندلی ماشین را تا جایی که ممکن است عقب قرار دهند تا آنها را از ناحیه ای که کیسه های هوا در آن باز می شوند، دور کنند تا آسیب کمتری به خانم باردار و کودکی که هنوز متولد نشده، وارد گردد.

تعیین موقعیت راننده:

کیسه‌های هوا طوری طراحی شده‌اند که اگر رانندگان و سرنشینان در موقعیت مناسب (فاصله سرنشین تا فرمان و یا داشبورد به نسبت قد آنها مناسب باشد) باشند، از آنها محافظت کنند اما اگر سرنشینان در فاصله مناسبی از کیسه‌های هوا نباشند، ممکن است در زمان بازشدن کیسه‌های هوا آسیب ببینند. هیچ‌چیز نباید مانع باز شدن کیسه هوا شود. اگر بازوی سرنشین در مسیر باز نشدن کیسه هوا قرار گیرد، ممکن است آسیب ببیند. رانندگان باید دست‌های خود را در وضعیت "ده و ده دقیقه" و یا "یک ربع به سه" روی فرمان قرار دهند زیرا اگر راننده بازوی خود را روی فرمان قرار دهد، در هنگام باز شدن کیسه هوا، نیروی کیسه هوا احتمالاً باعث شکسته‌شدن بازوهای ایشان می‌شود.

منظور از وضعیت ده و ده دقیقه، نحوه گرفتن فرمان در حین رانندگی است که در تصویر زیر نمایش داده شده است:

از دست‌دادن شنوایی:

موضوع دیگری که در مورد کیسه های هوا مطرح شده است، این است که ممکن است در تصادفات با سرعت کم، کاهش شنوایی در نتیجه انفجار ماده موجود در چاشنی کیسه هوا رخ دهد. در یک مطالعه که کاهش شنوایی و باز شدن کیسه هوا را بررسی کرده، نتیجه گرفته که این حالت ممکن است به ندرت اتفاق بیفتد. با این‌ حال، با وجود کیسه‌های هوای بیشتر در خودروهایی که فضای کابین آنها کوچک‌تر است، این اتفاق ممکن است در اثر ضربه ناشی از افزایش فشار داخل خودرو و صدای شلیک منفجر شدن کیسه های هوا، انجام شود و شنوائی سرنشینان با مخاطره مواجه گردد. این موضوعی است که با تحقیق و بررسی بیشتر و در دسترس قرارگرفتن اطلاعات و آمار بیشتر در آینده ممکن است به نتایج دقیق تری منجر گردد.

رانندگان با قد کوتاه‌تر:

تحقیقات نشان می‌دهد که رانندگانی که وزن آنها کمتر از 55 کیلوگرم و  قد آنها کوتاه تر از 160 سانتی‌متر می باشند، در معرض خطر بیشتری هستند که توسط کیسه هوا آسیب ببینند. رانندگانی که قدکوتاه ‌تری دارند معمولاً صندلی خود را به فرمان و پدال‌های کنترل نزدیک‌تر می‌کنند و از این‌ رو، به منطقه باز شدن کیسه هوا نزدیک‌تر می‌شوند؛ بنابراین ممکن است در حین باز شدن کیسه هوا به آنها برخورد کند. عوامل دیگری که ممکن است خطر را افزایش دهد عبارتند از ترمز قبل از برخورد، شل بودن کمربند ایمنی و یا کشیده شدن کمربند ایمنی، بنابراین رانندگان قد کوتاه‌تر و سبک‌تر باید مطمئن شوند که کمربند ایمنی آنها در شرایط خوبی است و آنها را محکم در موقعیت خود نگه می‌دارد و موقعیت صندلی، آنها را از منطقه باز شدن کیسه هوا خارج می‌کند.

سوختگی در اثر باد شدن کیسه های هوا:

در تحقیقاتی که در خصوص آسیب های وارده به سرنشینان در اثر عمل کردن کیسه هوا انجام گرفته، عنوان شده است که در اثر باز شدن کیسه های هوا، مواردی مشاهده شده است که منجر به سوختگی بازوها، دست ها، صورت و چشم ها گردیده است. بیشتر این آسیب ها جزئی است و در اثر حرارت، واکنش های شیمیائی و همچنین اصطکاک ایجاد می شود و اکثرا تهدید کننده زندگی سرنشینان خودرو نمی باشد. تخمین زده شده است که سوختگی ها، تقریبا 8% از صدمات ناشی از بازشدن کیسه هوا را شامل می گردد.

نتیجه‌گیری:

مطالب عنوان شده در بالا بیان‌کننده این مطلب است که طراحان و مهندسین شرکت‌های خودروسازی برای ایمنی و سلامت سرنشینان، تحقیقات و پژوهش‌های زیادی انجام داده و فعالیت‌های زیادی کرده‌اند که کمربند ایمنی و کیسه‌های هوا فقط جزئی از آن موارد هستند و این تحقیقات همواره در حال‌ توسعه هستند. خیلی از مواردی که در نگهداری و حفظ سرنشینان از ضربات و آسیب‌ها جلوگیری می‌کنند، توسط صاحبان خودرو دیده نمی‌شوند در حالی که در حفظ سلامتی ایشان تأثیر زیادی دارند. عمل کردن کیسه‌های هوا همیشه آخرین راهکار برای حفظ سلامتی سرنشینان است و طراحان و مهندسین همواره سعی می‌کنند تا جایی که امکان دارد از روش‌های دیگر، از آسیب رسیدن به سرنشینان جلوگیری کنند زیرا اولاً عمل کردن کیسه‌های هوا همواره با پیامدها و صدمات مختلفی از جمله احتمال آسیب رسیدن به بازوها، صورت، چشم‌ها و قفسه سینه همراه است و ممکن است موجب سوختگی در دست‌ها و حتی ازدست‌دادن شنوائی همراه باشد، ثانیاً هیچ ضمانتی وجود ندارد که عمل کردن کیسه هوا موجب جلوگیری از مرگ سرنشینان خودرو و عدم آسیب رسیدن به آنها شود.

بعضی از صاحبان خودرو که نسبت به سیستم‌های ایمنی خودرو اطلاعات کافی ندارند، تصور می‌کنند که اگر در تصادفاتی که میزان و شدت ضربه زیاد نمی‌باشد، کیسه‌های هوا عمل کنند نشانه قوی‌بودن و دقت در سیستم ایربگ در آن خودرو است و عمل‌نکردن کیسه‌های هوا در تصادفات نه‌چندان قوی، نشانه این است که سیستم کیسه هوای آن خودرو ضعیف است، در حالی که این تصور کاملاً غلط است و همیشه آخرین راهکار برای حفظ سرنشینان، عمل کردن کیسه‌های هوا است.

همواره باید دقت شود که چنانچه چراغ هشدار سیستم کیسه هوا بر روی صفحه نمایشگرها روشن باشد، ممکن است همگی و یا بعضی از کیسه‌های هوا در تصادفات عمل نکنند، در این‌ خصوص مطلبی در مجله رنو ایران تحت عنوان "دلایل روشن شدن چراغ هشدار سیستم کیسه هوا (Airbag) چیست؟" وجود دارد که توصیه می‌شود آن را مطالعه فرمایید.

توصیه‌هایی در خصوص استفاده از خودروهای مجهز به سیستم کیسه هوا:

1-نشستن کودکان و نوجوانان زیر 13 سال بر روی صندلی جلو مسافر (صندلی جلو، سمت راست) به هر شکلی و با هر وضعیتی ممنوع است.

2-کودکان و نوزادان به هیچ عنوان اجازه ندارند تا در آغوش مادر، پدر و یا شخصی دیگر در صندلی جلو مسافر (صندلی جلو، سمت راست) و حتی در صندلی‌های عقب قرار بگیرند. استفاده از کریر و صندلی کودک از میزان جراحات وارد شده به ایشان، در هنگام تصادف کم خواهد کرد.

3-چنانچه قصد دارید تا کریر کودک را بر روی صندلی سمت سرنشین جلو نصب نمایید، این کار باید به شکل زیر انجام گیرد و کیسه هوای سمت سرنشین جلو به‌وسیله کلید مربوطه، غیرفعال گردد.

 

4-راننده‌هایی که دارای قد کمتر از 160cm هستند و همچنین افراد مسن و کسانی که نسبت به رانندگی تسلط کمتری دارند، معمولاً صندلی را طوری تنظیم می‌کنند تا به فرمان نزدیک‌تر باشند، این کار موجب می‌شود تا در هنگام تصادف و عمل کردن کیسه هوا، دچار آسیب‌دیدگی شدیدتری شوند لذا توصیه می‌گردد تا راننده، صندلی را طوری تنظیم کند تا فاصله تا داشبورد کم نباشد.ُ

5-چنانچه خانم‌های باردار قصد دارند روی صندلی های جلو بنشینند، لازم است تا ریل صندلی را اندکی عقب‌تر بکشند تا فاصله بین ایشان و داشبورد بیشتر گردد تا چنانچه تصادفی رخ داد، آسیبی به فرزند ایشان که هنوز متولد نشده است، وارد نگردد.

6-سرنشینان خودرو نباید سرخود را به شیشه‌های کناری نزدیک کنند، این کار موجب می‌شود تا در هنگام عمل کردن کیسه هوای کناری در زمان تصادف، دچار آسیب‌دیدگی شوند.

7-رانندگان باید در هنگام رانندگی فرمان را به روش صحیحی بگیرند، بهترین شکل‌گرفتن فرمان به‌صورت زیر است، لازم به ذکر است که این فرم گرفتن فرمان، در هنگام چرخاندن فرمان در سر پیچ‌ها نیز می‌بایست رعایت گردد.

عدم گرفتن فرمان به روش صحیح، ممکن است موجب آسیب دیدن بازوهای راننده در هنگام تصادف و عمل کردن کیسه‌های هوا گردد.

8-استفاده از پشت سری مناسب برای کلیه سرنشینان خودرو الزامی است، در غیر اینصورت در هنگام وارد شدن ضربه از سمت عقب خودرو، سرنشینان آسیب های جبران ناپذیری خواهند دید.