مبدأ عمل / كيف تعمل الوسائد الهوائية في السيارة

كيف تعمل الوسائد الهوائية في السيارة: أصبحت الوسادة الهوائية موجود في معظم المركبات والسيارات وأيضًا الدراجات النارية وظيفتها الانتفاخ عند وقوع الحادث ومنع ارتطام رأس السائق بالزجاج الأمامي.

في هذا المقال جمعنا لك كل ما تريد معرفته حول الوسائد الهوائية مبدأ عمل الوسادة الهوائية وكيف تعمل الوسادة الهوائية ومتى تعمل الوسائد الهوائية ومشاكلها.

ما هى الوسائد الهوائية في السيارة

الوسادة الهوائية airbag عبارة عن كيس نايلون كبير ينتفخ وينكمش بسرعة كبيرة في حالة حدوث تصادم شديد.

توجد الوسادة الهوائية في عدة أماكن بالسيارة : مثبتة أمام المقعد الأمامي وفي لوحة القيادة السفلية والمقاعد وأحزمة المقاعد وأعمدة السقف ، كما توجد وسائد هوائية أمامية في بعض الدراجات النارية.

مبدأ عمل الوسادة الهوائية

يصف أستاذ الكيمياء جوزيف س.ميرولا في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا المبدأ أو  المعادلة الكيميائية التي تعمل بها الوسادة الهوائية في السيارات.

تعمل الوسادة الهوائية بواسطة تفاعل كيميائي وتسمى المادة الكيميائية الموجودة في قلب تفاعل الوسادة الهوائية أزيد الصوديوم ، أو NaN3.

في الطروف العادية ، يكون هذا الجزيء مستقرًا تمامًا. ولكن إذا تم تسخينه ، فسوف ينهار. تصف المعادلة الكيميائية 2 NaN3 -> 2 Na + 3 N2.

لاحظ أن المنتج الثاني للتفاعل هو N2 ، المعروف أيضًا باسم غاز النيتروجين. حيث تنتج حفنة (130 جرامًا) من أزيد الصوديوم 67 لترًا من غاز النيتروجين  وهو ما يكفي لتضخيم كيس هواء عادي.

كما لاحظ أن المادة الكيميائية الأخرى التي يتفكك فيها أزيد الصوديوم هي Na ، أو يسمى الصوديوم وهو معدن شديد التفاعل مع الماء لتكوين هيدروكسيد الصوديوم ؛ نتيجة لذلك ، سيكون ضارًا جدًا إذا وصل إلى عينيك أو أنفك أو فمك.

ولتقليل هذا الخطر ، يقوم مصنعو الأكياس الهوائية بخلط أزيد الصوديوم مع مواد كيميائية أخرى تتفاعل مع الصوديوم ، وبالتالي تنتج مركبات أقل سمية.

كيف تعمل الوسادة الهوائية

يعد أن عرفنا التفاعل الكيمائي ، السؤال ما الذي يدفع الوسادة الهوائية إلى الانتفاخ نتيجة رد الفعل هذا؟

1. عند وقوع حادث تبدأ السيارة في التباطؤ في سرعتها بشكل مفاجىء وترسل أجهزة استشعار إشارة كهربائية إلى العلبة التي تحتوي على أزيد الصوديوم.

2. تؤدي الإشارة الكهربائية إلى تفجير كمية صغيرة من مركب الإشعال.

3. تبدأ الحرارة الناتجة عن هذا الاشتعال في تفكك أزيد الصوديوم وتوليد غاز النيتروجين لملء الوسادة الهوائية.

4. في حالة الوسادة الهوائية الأمامية ، يتحرك رأس الراكب والجزء العلوي من جسمه للأمام ويصطدم بالوسادة الهوائية المنفوخة، ثم تبدأ الوسادة في التفريغ من خلال فتحات التهوية لتخفيف حركة الرأس..

5. الشيء المدهش هو أن الوقت المستغرق بين كشف المستشعر للتصادم ونفخ الوسادة الهوائية بالكامل يكون في غضون 30 مللي ثانية فقط ،تقريبًا لدرجة أن الراكب غالبًا ما يكون غير مدرك أن الوسادة الهوائية منتشرة.

6. في بعض الأحيان تكون الوسائد الهوائية الجانبية أبطأ قليلاً في تفريغ الهواء لأن أنواع الاصطدام المصممة للحماية منها تختلف عن الصدمات الأمامية.

7. أثناء عملية النشر ، ينتج قدر كبير من الدخان والغبار والضوضاء. هذا امر طبيعي.

متى تعمل الوسائد الهوائية

تعمل الوسائد الهوائية للسائق أو الراكب في حادث التصادم  عند استيفاء جميع المعايير التالية:

1. يجب أن تتحرك السيارة بسرعة تزيد عن 25 كم / ساعة.

2. زاوية التأثير في حدود 30 درجة على جانبي الخط المركزي للسيارة (حوالي 60 درجة إجمالاً).

3. تكون قوى التباطؤ الناتجة مساوية على الأقل لتلك الناتجة عندما تصطدم السيارة وجهاً لوجه بحاجز غير متحرك بسرعة 25 كم / ساعة تقريبًا.

ملاحظة: لن يتم نشر الوسائد الهوائية الأمامية في حالة حدوث تصادم جانبي أو خلفي أو في حالة الانقلاب لأنها لن توفر حماية إضافية.

أنواع الوسائد الهوائية الأخرى

الوسائد الهوائية ثنائية المرحلة وهي جيل أكثر ذكاءًا من الوسائد الهوائية تعمل على تحسين مستوى انتشار الوسادة الهوائية لتناسب شدة الاصطدام.

يتم تركيب أكياس الركبة في بعض السيارات لحماية الأطراف السفلية من الإصابات الناجمة عن الاصطدام بألواح العدادات.

توفر بعض الشركات المصنعة وسائد هوائية لحزام الأمان لتقليل الإصابات الناجمة عن حزام الأمان.

الوسائد الهوائية والاطفال

الوسائد الهوائية الأمامية مصممة لتوفير الحماية للأشخاص البالغين. بالنسبة لالأطفال ، بسبب صغر حجمهم ، معرضون للإصابة من الوسادة الهوائية المنتشرة. لذلك ، يجب ألا يشغل الأطفال والبالغين قصر القامة المقعد الأمامي للسيارة  عند تنشيط  الوسادة الهوائية.

هل الوسائد الهوائية تمنع الإصابات

نظرًا لأن الوسائد الهوائية تنشط بسبب نوع من الانفجار الكيميائي ، وتنتفخ الأجهزة بسرعة كبيرة ، فمن المحتمل أن تصيب الأشخاص أو تقتلهم.

كما ذكرنا أعلاه ، تشكل الوسائد الهوائية خطورة خاصة على الأطفال الصغار والأشخاص الجالسين بالقرب من عجلة القيادة أو اندفاعة السيارة عند وقوع حادث.

وفقًا للإدارة الوطنية لسلامة المرور على الطرق السريعة NHTSA ، كان هناك حوالي 3.3 مليون عملية نشر للوسائد الهوائية بين عامي 1990 و 2000.

خلال ذلك الوقت ، سجلت الوكالة 175 حالة وفاة والعديد من الإصابات الخطيرة المرتبطة مباشرة بنشر الوسادة الهوائية.

ومع ذلك ، قدرت NHTSA أيضًا أن التكنولوجيا أنقذت أكثر من 6000 شخص خلال نفس الإطار الزمني. يعد هذا انخفاضًا ملحوظًا في الوفيات ، ولكن من الضروري استخدام هذه التكنولوجيا المنقذة للحياة بشكل صحيح.

مشاكل الوسادة الهوائية في السيارة

1. يوصى بعدم تركيب الملحقات التي قد تقيد انتشار الوسادة الهوائية أو تصبح قذيفة إذا اتصلت بها الوسادة الهوائية المنتشرة.

2. يجب عدم وضع مقاعد السيارة المواجهة للخلف في المقعد الأمامي مطلقًا. قد يكون من الخطر أيضًا وضع أشياء بين الوسادة الهوائية والسائق أو الراكب.

3. إذا كانت الوسائد الهوائية الجانبية مثبتة بالمقاعد ، يجب أن تكون أغطية المقاعد متوافقة مع الوسائد الهوائية. لذلك ، اسأل متخصص في صناعة غطاء السيارة أو المقاعد.

4 عادةً ما تحتوي أنظمة الوسادة الهوائية على مصباح تحذير للاندفاعة. إذا لم يخمد بعد وقت قصير من بدء التشغيل ، أو ظهر أثناء القيادة ، فهذا يشير إلى وجود خطأ يجب فحصه على الفور من قبل الوكيل.

5. يمكن تشغيل الوسائد الهوائية عن غير قصد أثناء إجراءات إصلاح معينة ، مما قد ينتج عن ذلك إصابة خطيرة ، لذلك اترك الإصلاحات للمتخصصين.

6. عند انتفاخ الوسائد الهوائية فمن الممكن حدوث إصابات طفيفة وسحجات جلدية من ملامستها وليس كما يتخيل بعض الناس بأنها وسائد رقيقة.

7. الوسائد الهوائية مصممة لتعمل جنبًا إلى جنب مع أحزمة المقاعد، وقد يؤدي عدم ارتداء حزام الأمان إلى زيادة الإصابات.

8. عادةً ما يكون نزع الوسائد الهوائية الجانبية للسائق أكثر تعقيدًا ، وقد يؤدي اتباع إجراء غير صحيح إلى انتفاخ الوسادة الهوائية. لذلك الأفضل أن يقوم المتخصصين المدربين بتعطلها.

وسائد هوائية تاكاتا

جدير بالذكر أن الوسائد الهوائية من ماركة تاكاتا Takata اليابانية والتي تم تركيبها في العديد من السيارات تم سحبها بشكل إلزامي بعد إثبات مسؤوليتها عن ما يقرب من 24 حالة وفاة ومئات الإصابات في جميع أنحاء العالم.

المصادر:

مبدأ عمل الوسادة الهوائية scientificamerican

كيف تعمل الوسائد الهوائية racq

هل الوسائد الهوائية تمتع الإصابات lifewire